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EP 3 379 042 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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04.12.2019 Patentblatt 2019/49 |
(22) |
Anmeldetag: 09.02.2018 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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NOCKENWELLENVERSTELLER FÜR EINE NOCKENWELLENEINRICHTUNG UND NOCKENWELLENEINRICHTUNG
CAMSHAFT DEVICE AND CAMSHAFT ADJUSTER FOR A CAMSHAFT DEVICE
DÉPHASEUR D'ARBRE À CAMES POUR UN DISPOSITIF D'ARBRE À CAMES ET DISPOSITIF D'ARBRE
À CAMES
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
21.03.2017 DE 102017105995 30.01.2018 DE 102018101972
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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26.09.2018 Patentblatt 2018/39 |
(73) |
Patentinhaber: ECO Holding 1 GmbH |
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97828 Marktheidenfeld (DE) |
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Erfinder: |
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- Todt, Markus
72644 Oberboihingen (DE)
- Wanner, Stephan
88400 Biberach an der Riß (DE)
- Berwinkl, Andreas
72631 Aichtal-Grötzingen (DE)
- Heym, René
73762 Ostfildern / Ruit (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A1-102015 113 356 US-A- 1 124 966
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DE-A1-102015 200 139 US-A1- 2013 032 112
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller für eine Nockenwelleneinrichtung
mit einer inneren Nockenwelle und einer zur dieser konzentrisch angeordneten äußeren
Nockenwelle, wobei der Nockenwellenversteller wenigstens einen Rotor, einen Stator
sowie wenigstens ein Ausgleichselement zum Ausgleich axialer und/oder radialer und/oder
angularer Toleranzen aufweist und der Stator wenigstens mittelbar über ein Antriebsrad
mit der äußeren Nockenwelle und der Rotor mit der inneren Nockenwelle drehfest verbindbar
ist, wobei das Antriebsrad als ein von dem Stator separiertes Bauteil drehfest auf
der äußeren Nockenwelle befestigbar und der Stator drehbar auf der inneren Nockenwelle
lagerbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Nockenwelleneinrichtung.
[0002] Es ist bekannt, verstellbare Nocken hinsichtlich ihrer Positionierung auf der Nockenwelle
insbesondere bei ventilgesteuerten Verbrennungsmotoren zu einer gezielten Variation
der Steuerzeiten der Ventile des Verbrennungsmotors einzusetzen, sodass die Leistung
sowie folglich die Abgasemission des Motors angepasst werden können. Zur Verstellung
zumindest eines Nockens wird eine äußere Nockenwelle, innerhalb derer eine koaxial
gelagerte innere Nockenwelle angeordnet ist, relativ zu der inneren Nockenwelle verdreht.
Dadurch werden die drehbar mit der äußeren Welle, jedoch fest mit der inneren Nockenwelle
verbundenen Nocken relativ zu den fest mit der äußeren Welle verbundenen Nocken bewegt.
Zur Verstellung der Nocken zueinander dient ein Rotor, der an einem Stator gelagert
ist und die innere Welle relativ zur äußeren Welle verdreht, sodass eine Phasenverschiebung
der Ventilsteuerzeiten ermöglicht und somit die Öffnungsdauer der Ventile variiert
werden kann.
[0003] Derartige Doppelnockenwellensysteme mit einer inneren Nockenwelle und einer zur dieser
konzentrisch angeordneten äußeren Nockenwelle erfordern im Vergleich zu Systemen mit
einer einzigen Nockenwelle einen verbesserten Toleranzausgleich, da Positionsungenauigkeiten
beim Betrieb und/oder bei der Montage der einzelnen Bauteile des Nockenwellenverstellers
und der Nockenwellen, die insbesondere von systembedingt erforderlichen Toleranzen
verursacht werden, auftreten können. Diese Ungenauigkeiten können zu einem erhöhten
Reibmoment bis hin zu einem Blockieren der einzelnen Bauteile insbesondere zwischen
dem Stator und dem Rotor führen.
[0004] Aus der
DE 10 2008 033 230 A1 ist beispielsweise ein Nockenwellenversteller zur Steuerung einer Doppelnockenwelle
nach einem Schichtaufbau mit einem ersten rotorartigen Abtriebskörper und einem zweiten
rotorartigen Abtriebskörper bekannt, die zueinander mit ihren Drehflügelkörperteilen
parallel angeordnet sind, wobei jeder Abtriebskörper zur seitlich aus dem Nockenwellenverstellerzentrum
herausführenden Aufnahme wenigstens einer Nockenwelle der Doppelnockenwelle bestimmt
ist, bei dem zur Ausrichtung wenigstens eines Abtriebskörpers zur Doppelnockenwelle
ein Ausgleichselement vorgesehen ist, um wichtige Teile eines Ventiltriebs für Verbrennungskraftmaschinen
zu entwerfen, welcher eine Nockenwelle wie eine Gaswechselventilsteuerungswelle mit
zwei zueinander verstellbaren Nocken, die sich insbesondere in unmittelbarer Nachbarschaft
befinden, aufweist. Der
DE 10 2008 033 230 A1 zufolge ist das Ausgleichselement ein Kreuzgelenk oder eine Passfeder.
[0005] Aus der
DE 10 2012 105 284 A1 ist eine Nockenwellenanordnung mit einer inneren und einer äußeren Nockenwelle sowie
mit einem Nockenwellenversteller bekannt, bei welcher ein Ausgleichselement zwischen
der inneren Nockenwelle und einem Rotor des Nockenwellenverstellers angeordnet ist.
Das Ausgleichselement hat eine scheibenartige Form sowie eine kugelkalotten-förmige
Anlagefläche für die innere Nockenwelle, welche eine entsprechend ausgebildete Stirnfläche
aufweist.
[0006] Der
DE 10 2015 113 356 A1 ist eine verstellbare Nockenwelle mit einem Phasenversteller zu entnehmen. Der Rotor
des Phasenverstellers ist mittels eines Verschraubungsflansches um eine Rotationsachse
zentriert, wobei zwischen Rotor und dem Verschraubungsflansch ein Nachgiebigkeitselement
angeordnet ist, über das ein Drehmoment unter Ausgleich von Lagefehlern übertragbar
ist.
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Nockenwellenversteller für eine Nockenwelleneinrichtung
baulich und/oder funktional zu verbessern.
[0008] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nockenwelleneinrichtung baulich und/oder
funktional zu verbessern.
[0009] Es wird ein Nockenwellenversteller für eine Nockenwelleneinrichtung mit einer inneren
Nockenwelle und einer zur dieser konzentrisch angeordneten äußeren Nockenwelle vorgeschlagen.
Der Nockenwellenversteller umfasst wenigstens einen Rotor und einen Stator, wobei
der Stator wenigstens mittelbar über ein Antriebsrad mit der äußeren Nockenwelle und
der Rotor mit der inneren Nockenwelle drehfest verbindbar ist, sowie mit wenigstens
einem Ausgleichselement zum Ausgleich axialer und/oder radialer und/oder angularer
Toleranzen, wobei das Antriebsrad (als ein von dem Stator separiertes Bauteil drehfest
auf der äußeren Nockenwelle befestigbar und der Stator drehbar auf der inneren Nockenwelle
lagerbar ist Doppelnockenwellensysteme erfordern im Vergleich zu Systemen mit einer
einzigen Nockenwelle einen verbesserten Toleranzausgleich, da Ungenauigkeiten bei
der Herstellung und der Montage der beiden Nockenwellen zueinander zu einem Verklemmen
oder zu erhöhten Reibwerten führen können. Der Nockenwellenversteller, welcher vorzugsweise
ein Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps, erfordert zudem geringe Spalttoleranzen,
so dass Toleranz- und Formabweichungen zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Funktion
der Nockenwelleneinrichtungen führen können.
[0010] Erfindungsgemäß sind mehrere Ausgleichselemente vorgesehen, welche vorzugsweise gleichmäßig
in Umfangsrichtung verteilt angeordnet vorgesehen sind, wobei die Ausgleichselemente
in Umfangsrichtung drehsteif ausgebildet und zwischen dem Stator und dem von dem Stator
axial beabstandeten Antriebsrad angeordnet und befestigt vorgesehen sind. Die drehsteife
Ausbildung der Ausgleichselemente ermöglicht eine spielfreie, gleichmäßige Drehmomentübertragung
zwischen Antriebsrad und Stator. Gleichzeitig können die Ausgleichselemente in allen
anderen Richtungen entsprechend flexibel ausgebildet werden, so dass ein axialer und
angularer Toleranzausgleich möglich ist.
[0011] Die Separierung von Nockenwellenversteller und Antriebsrad, welches mit einer Antriebswelle
einer Brennkraftmaschine verbunden ist, bildet dabei vorteilhafterweise eine Entkopplung
der Bauteile. Es entsteht eine variable Schnittstelle, welche bei baugleichem Nockenwellenversteller
lediglich eine Anpassung des Ausgleichselementes erfordert.
[0012] Die Ausgleichselemente weisen jeweils einen zur Befestigung am Stator vorgesehenen
mittleren Befestigungsabschnitt auf, an welchem sich jeweils endseitig ein äußerer
Befestigungsabschnitt zur Befestigung am Antriebsrad anschließt. Diese Ausgestaltung
ermöglicht eine vorteilhafte Trennung der Befestigungsabschnitte.
[0013] Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Ausgleichselemente form-
oder stoffschlüssig mit dem Stator und dem Antriebsrad verbunden. Dabei kommen alle
dem Fachmann bekannten Verbindungstechniken in Frage. Durch die Separierung von Nockenwellenversteller
und Antriebsrad ist eine einfache Verbindung der Ausgleichselemente mit dem Nockenwellenversteller
bzw. dem Antriebsrad möglich.
[0014] In einfacher und kostengünstiger Weise können die Ausgleichselemente jeweils mittels
einer Schraubverbindung an dem Stator und dem Antriebsrad befestigbar vorgesehen sein.
Alternativ kommt eine Schweißverbindung in Frage.
[0015] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Ausgleichselemente
aus Federstahl ausgebildet vorgesehen. Ein aus Federstahl ausgebildetes Ausgleichselement
eignet sich besonders zur Bereitstellung einer flexiblen Verbindung, die einen notwendigen
Toleranzausgleich zulässt.
[0016] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen dem mittleren Befestigungsabschnitt
und den äußeren Befestigungsabschnitten jeweils ein gewellter Zwischenabschnitt vorgesehen.
Der gewellte Zwischenabschnitt bietet die Möglichkeit, die Flexibilität des Ausgleichselements
an die vorgegebenen Eigenschaften eines Nockenwellenverstellers anzupassen.
[0017] Der mittlere Befestigungsabschnitt kann vorzugsweise an einem Deckelelement des Stators
befestigt sein, wobei das Deckelelement zur Anordnung des mittleren Befestigungsabschnitts
radial ausgebildete Befestigungsvorsprünge aufweist. Die Befestigungsvorsprünge ermöglichen
eine einfache Montage des Ausgleichselements. Gleichzeitig kann eine Schwächung des
Deckelements im Bereich des Rotors vermieden werden.
[0018] Vorzugsweise weisen die Befestigungsvorsprünge jeweils zwei Bohrungen zur Befestigung
des mittleren Befestigungsabschnittes auf, welche auf einem ersten Teilkreis um die
Mittelachse des Nockenwellenverstellers angeordnet sind.
[0019] Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist mittlere Befestigungsabschnitt
jeweils zwei Bohrungen zur Befestigung am Deckelelement auf und am äußeren Befestigungsabschnitt
ist jeweils eine Bohrung zur Befestigung am Antriebsrad vorgesehen, wobei die Bohrungen
des mittleren Befestigungsabschnittes und die Bohrungen der äußeren Befestigungsabschnitte
auf einem gemeinsamen, zweiten Teilkreis angeordnet sind, welcher identisch zum ersten
Teilkreises ist. Hierdurch kann der Kraftfluss bei der Drehmomentübertragung zwischen
Antriebsrad und Stator optimiert werden.
[0020] Der Rotor ist vorzugsweise mittels einer Zentralschraube mit der inneren Nockenwelle
verbunden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann ein Anschlussstück zwischen
der Zentralschraube und dem Rotor zwischengeschaltet sein.
[0021] Weiter wird eine Nockenwelleneinrichtung mit einer inneren Nockenwelle und einer
zur dieser konzentrisch angeordneten äußeren Nockenwelle, einem auf der äußeren Nockenwelle
befestigten Antriebsrad sowie einem Nockenwellenversteller vorgeschlagen.
[0022] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen
sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung
und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren
Kombinationen zusammenfassen.
[0023] Es zeigt:
- Figur 1
- eine Nockenwelleneinrichtung mit zwei koaxialen Nockenwellen, einem Nockenwellenversteller,
einem Antriebsrad und einem Ausgleichselement in Schnittdarstellung;
- Figur 2
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Nockenwellenverstellers mit Ausgleichselement
in einer ersten perspektivischen Darstellung;
- Figur 3
- eine Rückansicht des Nockenwellenverstellers gemäß Figur 2 in einer zweiten perspektivischen
Darstellung;
- Figur 4
- eine Rückansicht des Nockenwellenverstellers gemäß Figur 2;
- Figur 5
- eine Seitenansicht des Nockenwellenverstellers gemäß Figur 2;
- Figur 6
- eine Vorderansicht des Nockenwellenverstellers gemäß Figur 2;
- Figur 7
- einen Querschnitt entlang C-C des Nockenwellenverstellers gemäß Figur 2;
- Figur 8
- eine Explosionsdarstellung des Nockenwellenverstellers gemäß Figur 2;
- Figur 9
- eine vergrößerte perspektivischer Ansicht des Ausgleichselements des Nockenwellenverstellers
gemäß Fig. 2;
- Figur 10
- eine Vorderansicht des Ausgleichselements gemäß Fig. 9 und
- Figur 11
- einen Schnitt entlang A-A des Ausgleichselements gemäß Fig. 10;
[0024] Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Nockenwelleneinrichtung 1 mit zwei koaxialen
Nockenwellen 2, 3, einem Nockenwellenversteller 4 und mehreren Ausgleichselementen
5 in Schnittdarstellung. Die Nockenwelleneinrichtung 1 weist eine innere Nockenwelle
2 und eine äußere Nockenwelle 3 auf, wobei die innere Nockenwelle 2 eine Vollwelle
und die äußere Nockenwelle 3 ist eine Hohlwelle ist. Die innere Nockenwelle 2 ist
innerhalb der äußeren Nockenwelle 3 angeordnet, so dass die Nockenwellen 2, 3 zueinander
konzentrisch und koaxial angeordnet sind. Die Nockenwellen 2, 3, welche eine zentrale
Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine bilden können, weisen jeweils Nocken auf und
sind relativ zueinander begrenzt verdrehbar. Die Nockenwellen 2, 3 können eine zentrale
Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine bilden. Eine relative Verdrehung der Nockenwellen
2, 3 zueinander bewirkt in diesem Fall eine Verschiebung einlass-und/oder auslassseitiger
Steuerzeiten zwischen "früh" und "spät". Ebenso können die Nockenwellen 2, 3 eine
von zwei Nockenwellen für eine Brennkraftmaschine bilden. Eine relative Verdrehung
der Nockenwellen 2, 3 zueinander bewirkt dann eine Verlängerung oder Verkürzung einlass-
oder auslassseitiger Steuerzeiten.
[0025] Die Nockenwellen 2, 3 weisen jeweils ein dem Nockenwellenversteller 4 zugewandtes
Ende 6, 7 auf, wobei das Ende 6 der inneren Nockenwelle 2 zu dem Nockenwellenversteller
4 hin gegenüber dem Ende der äußeren Nockenwelle 7 übersteht.
[0026] Der Nockenwellenversteller 4, welcher als Flügelzellenversteller ausgebildet ist,
weist einen Rotor 8 und einen Stator 9 auf, welche relativ zueinander begrenzt verdrehbar
sind. Der Stator 9 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel einen zylindrischen Statorgrundkörper
10 und zwei darauf abgedichtet mittels Schraubelementen 34 befestigten Deckelelementen
11, 12 auf. Der Stator 9 ist wenigstens mittelbar über ein Antriebsrad 13 mit der
äußeren Nockenwelle 3 verbunden. Das Antriebsrad 13 ist mit einer nicht dargestellten
Kurbelwelle als Antriebswelle der Brennkraftmaschine verbunden. Hierzu weist es eine
Außenverzahnung 14 auf. Alternativ kann das Antriebsrad als Riemenrad oder Kettenrad
ausgebildet sein. Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist das Antriebsrad 13 mit der äußeren
Nockenwelle 3 drehfest verbunden.
[0027] Der Rotor 8 des Nockenwellenverstellers 4 ist dagegen mit der inneren Nockenwelle
2 drehfest verbunden, welche wie bereits beschrieben die äußere Nockenwelle 3 überragt.
Zur Verbindung des Rotors 8 mit der inneren Nockenwelle 2 ist eine Zentralschraube
15 vorgesehen, welche in eine Bohrung 16 der inneren Nockenwelle 2 eingeschraubt ist.
Ein Schraubenkopf 17 der Zentralschraube 15 verspannt dabei den Rotor 8 unter Zwischenschaltung
eines Anschlussstückes 18 in axialer Richtung gegen das Ende 6 der inneren Nockenwelle
2. Das in einem Gehäuse 19 drehbar gelagerte und abgedichtete Anschlussstück 18 weist
angedeutete Hydraulikkanäle 20, 21 zur Steuerung des Nockenwellenverstellers 4 auf.
[0028] Doppelnockenwellensysteme mit innerer und äußerer Nockenwelle 2, 3 erfordern im Vergleich
zu Systemen mit einer einzigen Nockenwelle einen verbesserten Toleranzausgleich, da
Ungenauigkeiten bei der Herstellung und der Montage der beiden Nockenwellen 2, 3 zueinander
zu einem Verklemmen oder zu erhöhten Reibwerten führen können. Der Nockenwellenversteller
4 erfordert zudem geringe Spalttoleranzen, so dass Toleranz, Form-und Lageabweichungen
zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Funktion der Nockenwelleneinrichtungen führen
können.
[0029] Zum Ausgleich der axialen und angularen Toleranzen weist die Nockenwelleneinrichtung
1 wenigstens mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Ausgleichselemente 5
auf.
[0030] Die Ausgleichselemente 5 sind in Umfangsrichtung drehsteif ausgebildet und in axialer
Richtung zwischen dem Antriebsrad 5 und dem in der Zeichnung linksseitig angeordneten
Deckelelement 12 des Stators 9 angeordnet. Dabei ist eine form- oder stoffschlüssige
Befestigung (z.B. Anschrauben, Anschweißen etc.) denkbar. Dargestellt ist beispielhaft
eine Schraubverbindung zwischen Ausgleichselement 5 und Deckelelement 12 bzw. Antriebsrad
13. Hierzu weist das Ausgleichselement 5 an seinen Enden jeweils eine Schrauböse 22,
23 auf, welche jeweils mittels eines Schraubelementes 24, 25 an dem Deckelelement
12 bzw. dem Antriebsrad 13 befestigt sind.
[0031] Das Ausgleichselement 5 ist vorzugsweise aus Federstahl ausgebildet, welcher sich
besonders zur Bereitstellung einer flexiblen Verbindung eignet, die einen notwendigen
Toleranzausgleich zulässt. Gleichzeitig kann ein Drehmoment sicher spielfrei zwischen
dem Antriebsrad 13 und dem Deckelelement 12 übertragen werden.
[0032] Die Schraubösen 22, 23 des Ausgleichselements 5 sind durch einen Steg 26 verbunden,
dessen Form eine Separierung von Antriebsrad 13 und Deckelelement 12 in axialer Richtung
erlaubt. Durch diese Separierung von Nockenwellenversteller 4 und Antriebsrad 12 ist
eine Entkopplung der Bauteile möglich, so dass eine variable Schnittstelle entsteht,
welche bei baugleichem Nockenwellenversteller 4 lediglich eine Anpassung des Ausgleichselementes
5 erfordert. Das gezeigte Ausführungsbeispiel weist einen gestuften Steg 26 auf.
[0033] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren 2 bis 11 näher
dargestellt. Gleiche oder ähnliche Bauteile sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
Bezüglich der allgemeinen Beschreibung des Aufbaus wird auf die Beschreibung des ersten
Ausführungsbeispiels verwiesen.
[0034] Die Figuren 9 bis 11 zeigen dabei eines der identisch ausgebildeten Ausgleichselemente
5 in vergrößerter Darstellung und teilweise als Schnitt. Es ist ersichtlich, dass
das Ausgleichselement 5 einen zur Befestigung am Stator 9 vorgesehenen mittleren Befestigungsabschnitt
aufweist, an welchem sich jeweils endseitig ein äußerer Befestigungsabschnitt 28 zur
Befestigung am Antriebsrad 13 anschließt. Die Befestigungsabschnitte 27, 28 sind hierdurch
vorteilhaft voneinander getrennt, wodurch die Montage wesentlich vereinfacht werden
kann.
[0035] Zwischen dem mittleren Befestigungsabschnitt 27 und den äußeren Befestigungsabschnitten
28 ist jeweils ein gewellter Zwischenabschnitt 29 vorgesehen, welcher die Möglichkeit
bietet, durch Anpassung des Wellenprofils die Flexibilität des Ausgleichselements
5 an die vorgegebenen Eigenschaften eines Nockenwellenverstellers 4 anzupassen.
[0036] Wie insbesondere aus den Figuren 2, 3 und 6 ersichtlich ist, ist der mittlere Befestigungsabschnitt
an dem Deckelelement 12 des Stators 9, der sogenannten Verriegelungsscheibe, befestigt,
wobei das Deckelelement 12 zur Anordnung des mittleren Befestigungsabschnitts 27 radial
ausgebildete Befestigungsvorsprünge 30 aufweist. Die Befestigungsvorsprünge 30 ermöglichen
eine einfache Montage der Ausgleichselemente 5. Dies gilt für die Befestigung der
Ausgleichselemente 5 an der Verriegelungsscheibe ebenso wie für die Befestigung an
dem hier nicht gezeigten Antriebsrad 13. Die Zwischenabschnitte 29 und die äußere
Befestigungsabschnitte überragen die Befestigungsvorsprünge 30 und erstrecken sich
nach der Montage am Stator 9 jeweils entgegengesetzt in Umfangsrichtung, was insbesondere
aus Figur 6 deutlich hervorgeht.
[0037] Zum Ausgleich der axialen und angularen Toleranzen weist der Nockenwellenversteller
4 des zweiten Ausführungsbeispiels drei in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Ausgleichselemente
5 auf. Denkbar ist auch die gleichmäßige Anordnung von nur zwei oder von mehr als
drei Ausgleichselementen 5. Dabei beeinflusst die Anordnung der Ausgleichselemente
5 den Kraftfluss bei der Drehmomentübertragung.
[0038] Die Befestigungsvorsprünge 30 der Verriegelungsscheibe weisen jeweils zwei Bohrungen
31 zur Befestigung der mittleren Befestigungsabschnitte 27 auf, welche auf einem,
in Figur 4 gezeigten ersten Teilkreis K1 um die Mittelachse M des Nockenwellenverstellers
4 angeordnet sind.
[0039] Ebenso weist der mittlere Befestigungsabschnitt 27 jeweils zwei entsprechende Bohrungen
32 zur Befestigung am Deckelelement 12 auf und am äußeren Befestigungsabschnitt 28
ist jeweils eine Bohrung 33 zur Befestigung am Antriebsrad 13 vorgesehen, wobei die
Bohrungen 32 des mittleren Befestigungsabschnittes 27 und die Bohrungen 33 der äußeren
Befestigungsabschnitte 28 auf einem gemeinsamen, zweiten Teilkreis K2 angeordnet sind,
welcher identisch zum ersten Teilkreises K1 ist. Hierdurch kann der Kraftfluss bei
der Drehmomentübertragung zwischen Antriebsrad 13 und Stator 9 optimiert werden.
1. Nockenwellenversteller (4) für eine Nockenwelleneinrichtung (1) mit einer inneren
Nockenwelle (2) und einer zur dieser konzentrisch angeordneten äußeren Nockenwelle
(3), wobei der Nockenwellenversteller (4) wenigstens einen Rotor (8), einen Stator
(9) sowie wenigstens ein Ausgleichselement (5) zum Ausgleich axialer und/oder radialer
und/oder angularer Toleranzen aufweist und der Stator (9) wenigstens mittelbar über
ein Antriebsrad (13) mit der äußeren Nockenwelle (3) und der Rotor (8) mit der inneren
Nockenwelle (2) drehfest verbindbar ist, wobei das Antriebsrad (13) als ein von dem
Stator (9) separiertes Bauteil drehfest auf der äußeren Nockenwelle (3) befestigbar
und der Stator (9) drehbar auf der inneren Nockenwelle (2) lagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ausgleichselemente (5) vorgesehen sind, welche vorzugsweise gleichmäßig in
Umfangsrichtung verteilt angeordnet vorgesehen sind, wobei die Ausgleichselemente
(5) in Umfangsrichtung drehsteif ausgebildet und zwischen dem Stator (9) und dem von
dem Stator (9) axial beabstandeten Antriebsrad (13) angeordnet und befestigt vorgesehen
sind, wobei die Ausgleichselemente (5) jeweils einen zur Befestigung am Stator (9)
vorgesehenen mittleren Befestigungsabschnitt (27) aufweisen, an welchem sich jeweils
endseitig ein äußerer Befestigungsabschnitt (28) zur Befestigung am Antriebsrad (13)
anschließt.
2. Nockenwellenversteller (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichselemente (5) form- oder stoffschlüssig mit dem Stator (9) und dem Antriebsrad
(13) verbunden sind.
3. Nockenwellenversteller (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichselemente (5) jeweils mittels einer Schraubverbindung an dem Stator
(9) und dem Antriebsrad (13) befestigt vorgesehen sind.
4. Nockenwellenversteller (4) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichselemente (5) aus Federstahl ausgebildet vorgesehen sind.
5. Nockenwellenversteller (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mittleren Befestigungsabschnitt (27) und den äußeren Befestigungsabschnitten
(28) jeweils ein gewellter Zwischenabschnitt (29) vorgesehen ist.
6. Nockenwellenversteller (4) nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Befestigungsabschnitt (27) an einem Deckelelement (12) des Stators (9)
befestigt ist, wobei das Deckelelement (12) zur Anordnung des mittleren Befestigungsabschnitts
(27) radial ausgebildete Befestigungsvorsprünge (30) aufweist.
7. Nockenwellenversteller (4) nach 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorsprünge (30) jeweils zwei Bohrungen (31) zur Befestigung des mittleren
Befestigungsabschnittes (27) aufweisen, welche auf einem ersten Teilkreis um die Mittelachse
des Nockenwellenverstellers (4) angeordnet sind.
8. Nockenwellenversteller (4) nach 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Befestigungsabschnitt (27) jeweils zwei Bohrungen (32) zur Befestigung
am Deckelelement (12) aufweist und am äußeren Befestigungsabschnitt (28) jeweils eine
Bohrung (33) zur Befestigung am Antriebsrad (13) vorgesehen ist, wobei die Bohrungen
(32) des mittleren Befestigungsabschnittes (27) und die Bohrungen (33) der äußeren
Befestigungsabschnitte (28) auf einem gemeinsamen, zweiten Teilkreis angeordnet sind,
welcher identisch zum ersten Teilkreis ist.
9. Nockenwellenversteller (4) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (8) mittels einer Zentralschraube (15) mit der inneren Nockenwelle (2)
verbindbar ist.
10. Nockenwellenversteller (4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (8) unter Zwischenschaltung eines Anschlussstückes (18) mittels der Zentralschraube
(15) mit der inneren Nockenwelle (2) verbindbar ist.
11. Nockenwelleneinrichtung (1) mit einer inneren Nockenwelle (2) und einer zur dieser
konzentrisch angeordneten äußeren Nockenwelle (3), einem auf der äußeren Nockenwelle
(3) befestigten Antriebsrad (13) sowie einem Nockenwellenversteller (4) nach den vorangegangenen
Ansprüchen.
1. Camshaft adjuster (4) for a camshaft device (1) having an inner camshaft (2) and having
an outer camshaft (3) arranged concentrically with respect to said inner camshaft,
wherein the camshaft adjuster (4) has at least one rotor (8), one stator (9) and at
least one compensating element (5) for compensating axial and/or radial and/or angular
tolerances, and the stator (9) is rotationally conjointly connectable at least indirectly
via a drive gear (13) to the outer camshaft (3) and the rotor (8) is rotationally
conjointly connectable to the inner camshaft (2), wherein the drive gear (13), as
a component separate from the stator (9), is fastenable rotationally conjointly on
the outer camshaft (3), and the stator (9) is mountable rotatably on the inner camshaft
(2), characterized in that multiple compensating elements (5) are provided, which are preferably provided so
as to be arranged in a uniformly distributed manner in a circumferential direction,
wherein the compensating elements (5) are designed to be rotationally rigid in the
circumferential direction and are provided so as to be arranged and fastened between
the stator (9) and the drive gear (13) axially spaced apart from the stator (9), wherein
the compensating elements (5) have in each case one central fastening portion (27)
which is provided for the fastening to the stator (9) and which is adjoined, at each
end side, by an outer fastening portion (28) for the fastening to the drive gear (13).
2. Camshaft adjuster (4) according to Claim 1, characterized in that the compensating elements (5) are connected in positive locking or cohesive fashion
to the stator (9) and to the drive gear (13) .
3. Camshaft adjuster (4) according to Claim 2, characterized in that the compensating elements (5) are provided so as to be fastened in each case by means
of a screw connection to the stator (9) and to the drive gear (13).
4. Camshaft adjuster (4) according to any of the preceding claims, characterized in that the compensating elements (5) are provided so as to be formed from spring steel.
5. Camshaft adjuster (4) according to Claim 1, characterized in that in each case one undulating intermediate portion (29) is provided between the central
fastening portion (27) and the outer fastening portions (28).
6. Camshaft adjuster (4) according to Claim 1 or 5, characterized in that the central fastening portion (27) is fastened to a cover element (12) of the stator
(9), wherein the cover element (12) has fastening projections (30) formed radially
for the arrangement of the central fastening portion (27) .
7. Camshaft adjuster (4) according to Claim 6, characterized in that the fastening projections (30) have in each case two bores (31) for the fastening
of the central fastening portion (27), which bores are arranged on a first pitch circle
around the central axis of the camshaft adjuster (4) .
8. Camshaft adjuster (4) according to Claim 7, characterized in that the central fastening portion (27) has in each case two bores (32) for the fastening
to the cover element (12) and, at the outer fastening portion (28), there is provided
in each case one bore (33) for the fastening to the drive gear (13), wherein the bores
(32) of the central fastening portion (27) and the bores (33) of the outer fastening
portions (28) are arranged on a common second pitch circle which is identical to the
first pitch circle.
9. Camshaft adjuster (4) according to any of the preceding claims, characterized in that the rotor (8) is connectable by means of a central screw (15) to the inner camshaft
(2).
10. Camshaft adjuster (4) according to Claim 9, characterized in that the rotor (8) is connectable, with the interposition of an attachment piece (18),
by means of the central screw (15) to the inner camshaft (2).
11. Camshaft device (1) having an inner camshaft (2) and having an outer camshaft (3)
which is arranged concentrically with respect to said inner camshaft, having a drive
gear (13) fastened on the outer camshaft (3), and having a camshaft adjuster (4) according
to the preceding claims.
1. Déphaseur d'arbre à cames (4) pour un dispositif d'arbre à cames (1) comprenant un
arbre à cames interne (2) et un arbre à cames externe (3) disposé concentriquement
par rapport à celui-ci, le déphaseur d'arbre à cames (4) présentant au moins un rotor
(8), un stator (9) ainsi qu'au moins un élément de compensation (5) pour compenser
les tolérances axiales et/ou radiales et/ou angulaires et le stator (9) pouvant être
connecté de manière solidaire en rotation au moins indirectement par le biais d'une
roue d'entraînement (13) à l'arbre à cames externe (3) et le rotor (8) pouvant être
connecté de manière solidaire en rotation à l'arbre à cames interne (2), la roue d'entraînement
(13) pouvant être fixée en tant que composant séparé du stator (9) de manière solidaire
en rotation sur l'arbre à cames externe (3) et le stator (9) pouvant être supporté
à rotation sur l'arbre à cames interne (2), caractérisé en ce que plusieurs éléments de compensation (5) sont prévus, lesquels sont prévus de manière
à être répartis de préférence régulièrement dans la direction périphérique, les éléments
de compensation (5) étant prévus de manière à être réalisés sous forme rigide en rotation
dans la direction périphérique et de manière à être disposés et fixés entre le stator
(9) et la roue d'entraînement (13) espacée axialement du stator (9), les éléments
de compensation (5) présentant chacun une portion de fixation centrale (27) prévue
pour la fixation au stator (9), à laquelle se raccorde à chaque fois du côté de l'extrémité
une portion de fixation extérieure (28) pour la fixation à la roue d'entraînement
(13).
2. Déphaseur d'arbre à cames (4) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de compensation (5) sont connectés par engagement par correspondance
de formes ou par liaison de matière au stator (9) et à la roue d'entraînement (13).
3. Déphaseur d'arbre à cames (4) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments de compensation (5) sont prévus de manière à être fixés à chaque fois
au moyen d'une connexion par vissage au stator (9) et à la roue d'entraînement (13).
4. Déphaseur d'arbre à cames (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que les éléments de compensation (5) sont prévus de manière à être réalisés en acier
à ressort.
5. Déphaseur d'arbre à cames (4) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une portion intermédiaire ondulée (29) est à chaque fois prévue entre la portion de
fixation centrale (27) et les portions de fixation extérieures (28).
6. Déphaseur d'arbre à cames (4) selon la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que la portion de fixation centrale (27) est fixée à un élément de couvercle (12) du
stator (9), l'élément de couvercle (12), pour l'agencement de la portion de fixation
centrale (27), présentant des saillies de fixation (30) réalisées radialement.
7. Déphaseur d'arbre à cames (4) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les saillies de fixation (30) présentent à chaque fois deux alésages (31) pour la
fixation de la portion de fixation centrale (27), lesquels sont disposés sur un premier
cercle partiel autour de l'axe médian du déphaseur d'arbre à cames (4).
8. Déphaseur d'arbre à cames (4) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la portion de fixation centrale (27) présente à chaque fois deux alésages (32) pour
la fixation à l'élément de couvercle (12), et un alésage (33) pour la fixation à la
roue d'entraînement (13) est à chaque fois prévu au niveau de la portion de fixation
extérieure (28), les alésages (32) de la portion de fixation centrale (27) et les
alésages (33) des portions de fixation extérieures (28) étant disposés sur un deuxième
cercle partiel commun qui est identique au premier cercle partiel.
9. Déphaseur d'arbre à cames (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le rotor (8) peut être connecté à l'arbre à cames interne (2) au moyen d'une vis
centrale (15).
10. Déphaseur d'arbre à cames (4) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le rotor (8) peut être connecté à l'arbre à cames interne (2) au moyen de la vis
centrale (15) par interposition d'une pièce de raccordement (18).
11. Dispositif d'arbre à cames (1) comprenant un arbre à cames interne (2) et un arbre
à cames externe (3) disposé concentriquement par rapport à celui-ci, une roue d'entraînement
(13) fixée sur l'arbre à cames externe (3) ainsi qu'un déphaseur d'arbre à cames (4)
selon les revendications précédentes.
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