(19)
(11) EP 1 605 141 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
08.07.2015  Patentblatt  2015/28

(21) Anmeldenummer: 05010197.1

(22) Anmeldetag:  11.05.2005
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F01L 1/344(2006.01)

(54)

Flügelzellen-Nockenwellenversteller

Vane type camshaft phaser

Déphaseur d'arbre à cames à palettes


(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE FR GB IT

(30) Priorität: 08.06.2004 DE 102004027950

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
14.12.2005  Patentblatt  2005/50

(73) Patentinhaber: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
91074 Herzogenaurach (DE)

(72) Erfinder:
  • Kohrs, Mike
    02681 Wilthen (DE)
  • Golbach, Hermann
    91054 Erlangen (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 1 229 216
EP-A- 1 510 662
JP-A- 11 311 110
US-A1- 2002 139 334
EP-A- 1 505 267
JP-A- 11 159 309
US-A1- 2002 038 501
US-A1- 2004 074 458
   
       
    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).


    Beschreibung

    Gebiet der Erfindung



    [0001] Die Erfindung betrifft einen Flügelzellen-Nockenwellenversteller mit einem Stator, einem mit einer Nockenwelle verbindbaren Rotor mit mehreren radial abstehenden Flügeln, die in Flügelnuten eingesetzt sind, wobei eine Flügelnut Nutseitenflächen, einen Nutgrund und die Nutseitenflächen hinterschneidende, abgerundete Übergangsbereiche zwischen den Nutseitenflächen und dem Nutgrund aufweist.

    Hintergrund der Erfindung



    [0002] Nockenwellenversteller werden eingesetzt, um die Steuerzeiten für das Öffnen oder Schließen der Ventile zu verändern. Die feste Winkelbeziehung zwischen der Nockenwelle und der sie antreibenden Kurbelwelle wird dadurch aufgehoben und die Steuerzeiten können in Abhängigkeit der Drehzahl und weiterer Parameter optimal eingestellt werden. Nockenwellenversteller ermöglichen eine relative Verdrehung der Nockenwelle zur Kurbelwelle.

    [0003] Bekannte Flügelzellen-Nockenwellenversteller weisen einen Rotor mit mehreren radial abstehenden Flügeln auf, die durch die Kraft einer Feder radial nach außen gegen ein Statorgehäuse gedrückt werden. An dem Stator sind mehrere radial nach innen vorspringende Anschläge ausgebildet, die die Verstellbewegung des Rotors in beide Drehrichtungen begrenzen, wenn die Flügel gegen die Anschläge laufen. Die Flügel liegen mit ihren Stirnkanten am Stator an, so dass zwischen jeweils einer Flügelseite und der benachbarten Seite eines Anschlags des Stators eine Kammer gebildet wird, in die ein Fluid, in der Regel das Motoröl, über ein dem Nockenwellenversteller zugeordnetes Ventil gefördert wird. Der Stator dient einerseits zum Trennen und Abdichten der Fluidkammern, andererseits zur Festlegung des Verstellwinkels zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle.

    [0004] Das in den Rotor eingeleitete Drehmoment stützt sich über die in Nuten eingesteckten Flügel am Stator sowie hydraulisch am Ölpolster in den Statorkammern ab. Die dadurch auf die Flügel wirkende Kraft ruft ihrerseits Reaktionskräfte in der Nut des Rotors hervor. Eine Kraft wirkt an der Nutkante am Rotoraußendurchmesser, die zugehörige Reaktionskraft wirkt auf der gegenüberliegenden Nutseite im Nutgrund. Diese Kräfte bewirken eine kombinierte Zug- und Biegebeanspruchung in den beiden Übergängen der Nutseitenfläche zum Nutgrund. In dem Eckbereich am Übergang der Nutseitenfläche zum Nutgrund wird durch die Kerbwirkung eine dynamisch auftretende Spannungskonzentration erzeugt. Aus diesem Grund ist der Übergangsbereich bei herkömmlichen Flügelzellen-Nockenwellenverstellern abgerundet ausgebildet, so dass er die Nutseitenfläche hinterschneidet. Allerdings treten dennoch erhebliche Spannungen in dem Eckbereich auf, die bei den üblichen Betriebslasten für die verwendeten Werkstoffe kritisch sein können.

    [0005] Die JP 11 159 309 offenbart einen Flügelzellenversteller mit in jeweils einer Nut des Rotors eingesteckten Flügeln, wobei der Bereich der Winkelverstellung zwischen Rotor und Stator durch den Kontakt zwischen den Flügeln des Stators und des Rotors definiert ist.

    [0006] Die EP 1 229 216 A1 offenbart einen Flügelzellenversteller mit einem Stator und einem Rotor, wobei ein Verriegelungsstift vorgesehen ist, der über einen Hydraulikmittelkanal mit einer der Druckkammern kommuniziert, wobei in der verriegelten Position des Verriegelungsstiftes dieser Hydraulikmittelkanal unterbrochen ist. Die US 2004/0074458 A1 offenbart einen Flügelzellenversteller nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.

    Zusammenfassung der Erfindung



    [0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Flügelzellen-Nockenwellenversteller anzugeben, bei dem geringere Spannungen auftreten.

    [0008] Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Flügelzellen-Nockenwellenversteller der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die abgerundeten Übergangsbereiche zumindest teilweise als den Nutgrund hinterschneidende Kreisbogenabschnitte ausgebildet sind.

    [0009] Bei dem erfindungsgemäßen Flügelzellen-Nockenwellenversteller ist der Nutgrund nicht eben ausgebildet, sondern die Eckbereiche sind als den Nutgrund hinterschneidende Kreisbogenabschnitte gestaltet. Lediglich der mittlere Bereich des Nutgrundes ist eben, da sich dort eine Feder abstützt. Die erfindungsgemäße Lösung weist den Vorteil auf, dass lediglich geringe fertigungstechnische Änderungen erforderlich sind. Durch den optimierten Querschnitt der Flügelnut kann die Beanspruchung insbesondere in dem Übergangsbereich reduziert werden, so dass auf höherwertige Werkstoffe verzichtet werden kann, wodurch sich Kosteneinsparungen ergeben.

    [0010] Bei dem erfindungsgemäßen Flügelzellen-Nockenwellenversteller kann der Abstand des unteren Endes der Nutseitenfläche vom Nutgrund zur Nutbreite in einem Verhältnis von 0,4 bis 0,55, insbesondere näherungsweise 0,48, stehen. Mit diesen Parametern kann die Spannungskonzentration in dem Übergangsbereich bereits beträchtlich reduziert werden. Die Nutbreite ist ausreichend bemessen, so dass die in die Flügelnut eingesetzten Flügel den auftretenden Kräften standhalten können.

    [0011] Bei dem erfindungsgemäßen Flügelzellen-Nockenwellenversteller wird es besonders bevorzugt, dass der Radius der Kreisbogenabschnitte das 0,5-fache bis 0,6-fache des Abstands des unteren Endes der Nutseitenfläche vom Nutgrund beträgt. Insbesondere kann der Radius das 0,56-fache des Abstands betragen.

    [0012] Es kann auch vorgesehen sein, dass der horizontale Abstand des Mittelpunkts eines Kreisbogenabschnitts von der Symmetrielinie der Nut das 0,3-fache bis 0,4-fache der Nutbreite beträgt. Besonders bevorzugt wird der Wert 0,35.

    [0013] Bei dem erfindungsgemäßen Flügelzellen-Nockenwellenversteller kann der vertikale Abstand des Mittelpunkts des Kreisbogenabschnitts zum Nutgrund das 0,90-fache bis 0,99-fache des Radius des Kreisbogenabschnitts betragen. Besonders bevorzugt wird der Wert 0,95. Die angegebenen geometrischen Werte und Parameter sind keine starren Grenzen, sie können variiert werden, sofern sich dadurch die gewünschte Spannungsreduzierung ergibt.

    [0014] Bei dem erfindungsgemäßen Flügelzellen-Nockenwellenversteller lässt sich eine weitere Optimierung der auftretenden Spannungen erzielen, wenn eine Nutseitenfläche eine Entlastungskerbe aufweist. Bei dieser Erfindungsausgestaltung ist die geometrische Optimierung nicht auf den abgerundeten Übergangsbereich beschränkt, da die Nutseitenfläche ebenfalls eine optimierte Form aufweist. Durch die Entlastungskerbe wird der Kraftfluss ausgehend von der oberen Nutkante in Richtung der Rotormitte in einem weiten Bogen sanft umgelenkt, so dass keine hohe Spannungskonzentration im Nutgrund entsteht. Die auftretenden Kräfte und Spannungen werden durch die Entlastungskerbe gleichmäßiger verteilt, so dass die Materialbeanspruchung verringert wird.

    [0015] Es wird besonders bevorzugt, dass die Entlastungskerbe von dem nutgrundseitigen Ende der Nutseitenfläche beabstandet ist. Der Flügel liegt damit am oberen, äußeren Ende der Nut an, ferner liegt der Flügel zwischen der Entlastungskerbe und dem abgerundeten Bereich in der Nähe des Nutgrundes an den Nutseitenflächen an, so dass er in der Nut geführt wird.

    [0016] Eine besonders wirksame Spannungsreduzierung lässt sich erzielen, wenn die Entlastungskerbe des erfindungsgemäßen Flügelzellen-Nockenwellenverstellers zumindest teilweise als Kreisbogenabschnitt ausgebildet ist. Bei der Verwendung eines Kreisbogenabschnitts wird auf Ecken verzichtet, die zu einer Spannungserhöhung führen könnten.

    [0017] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das nutgrundseitige Ende der Entlastungskerbe näherungsweise senkrecht und das gegenüberliegende Ende der Entlastungskerbe tangential zur Nutseitenfläche verläuft. Bei einem derart aufgebauten Rotor lässt sich nochmals eine beträchtliche Reduzierung der Spannungen erzielen.

    [0018] Es kann auch vorgesehen sein, dass der Radius des Kreisbogenabschnitts im Bereich des Nutgrunds derart gewählt ist, dass er tangential in den Kreisbogenabschnitt der Entlastungskerbe einmündet. Dementsprechend kann durch die Berandung beider Kreisbogenabschnitte ein Einhüllende gelegt werden, die einen bestimmten Radius besitzt.

    [0019] Optimale Spannungsverhältnisse lassen sich erzielen, wenn der Radius des Kreisbogenabschnitts im Bereich der Entlastungskerbe das 0,75-fache bis das 0,85-fache der Nuthöhe beträgt. Besonders bevorzugt wird ein Wert von 0,81.

    [0020] Bei dem erfindungsgemäßen Flügelzellen-Nockenwellenversteller kann der Radius des Kreisbogenabschnitts im Bereich des Nutgrunds etwa das 0,20-fache bis das 0,28-fache des Radius' des Kreisbogenabschnitts im Bereich der Entlastungskerbe betragen. Besonders bevorzugt wird ein Wert von 0,24.

    Kurze Beschreibung der Zeichnungen



    [0021] 
    Fig. 1
    zeigt einen herkömmlichen Flügelzellen-Nockenwellenversteller mit einem Stator und einem Rotor mit eingesetzten Flügeln;
    Fig. 2
    zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 1 im Bereich einer Flügelnut;
    Fig. 3
    zeigt die Flügelnut eines Nockenwellenverstellers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
    Fig. 4
    die Flügelnut eines Nockenwellenverstellers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

    Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen



    [0022] Fig. 1 zeigt einen herkömmlichen Flügelzellen-Nockenwellenversteller 1 umfassend einen Stator 2 und einen Rotor 3 mit mehreren in Flügelnuten 4 eingesetzten Flügeln 5.

    [0023] Der Stator 2 ist Teil eines Ketten- oder Riementriebs, wodurch die Drehung der Kurbelwelle über eine Kette oder einen Riemen über den Stator 2 und den Rotor 3 an eine Nockenwelle übertragen wird. Der Stator 2 weist Vorsprünge 6 auf, die als Anschläge für die Flügel 5 dienen. In Fig. 1 befindet sich der Flügel 5 in einer Endlage. In dem Rotor 3 befinden sich auf der linken und der rechten Seite jeder Flügelnut 4 Bohrungen, durch die ein Fluid in eine Kammer neben den Flügel 5 ein- oder ausströmen kann. Durch das ein- oder ausströmende Fluid wird eine Relativdrehung zwischen dem Rotor 3 und dem Stator 2 und damit zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors erzielt.

    [0024] An dem Flügel 5 greift die als Pfeil dargestellte Kraft 7 an, der das an der Welle des Rotors 3 angreifende Drehmoment 8 entgegenwirkt.

    [0025] Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 1 im Bereich der Flügelnut 4.

    [0026] Die auf den Flügel 5 wirkende Kraft ruft eine Reaktionskraft 9 am äußeren Ende der Nutseitenfläche 10 hervor. Gleichzeitig wird eine weitere Reaktionskraft 11 an der gegenüberliegenden Nutseitenfläche 12 hervorgerufen. Die Kräfte 9, 11 bewirken eine kombinierte Zug- und Biegebeanspruchung im Bereich der Übergänge der Nutseitenflächen 10, 12 hin zum Nutgrund 13. Obwohl der Übergang zwischen dem Nutgrund 13 und den Nutseitenflächen 10, 12 als Hinterschnitt in der Nutseitenfläche ausgebildet ist, treten in den Eckbereichen, insbesondere in der in Fig. 2 links dargestellten Ecke sehr hohe Spannungen im Werkstoff auf.

    [0027] Fig. 3 zeigt die Flügelnut eines Nockenwellenverstellers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

    [0028] Die Kontur der herkömmlichen Flügelnut gemäß Fig. 2 ist in Fig. 3 zum Vergleich gestrichelt dargestellt.

    [0029] Bei der in Fig. 3 dargestellten Flügelnut 14 sind die abgerundeten Übergangsbereiche zwischen den Nutseitenflächen 15, 16 und dem Nutgrund 17 als Kreisbogenabschnitte 18, 19 ausgebildet, die den Nutgrund 17 zumindest teilweise hinterschneiden. Berechnungen haben gezeigt, dass durch die in Fig. 3 dargestellte optimierte Geometrie eine Reduzierung der maximalen Hauptspannung um 13 % erzielt werden kann.

    [0030] In dem dargestellten Ausführungsbeispiel stehen der Abstand des unteren Endes der Nutseitenfläche 15, 16 vom Nutgrund 17 und die Breite der Flügelnut 14 in einem Verhältnis von etwa 0,48 zueinander. Der Radius der Kreisbogenabschnitte 18, 19 beträgt das 0,56-fache des Abstands des unteren Endes der Nutseitenflächen 15, 16 vom Nutgrund 17. Der horizontale Abstand des Mittelpunkts des Kreisbogenabschnitts 18, 19 von der Symmetrielinie der Flügelnut 14 beträgt das 0,35-fache der Breite der Flügelnut 14. Der vertikale Abstand des Mittelpunkts der Kreisbogenabschnitte 18, 19 zum Nutgrund 17 beträgt das 0,95-fache des Radius der Kreisbogenabschnitte 18, 19.

    [0031] Fig. 4 zeigt die Flügelnut eines Nockenwellenverstellers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

    [0032] Anders als bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Flügelnut im Bereich der Nutseitenflächen 26, 27 Entlastungskerben 28, 29 auf. Die Entlastungskerben 28, 29 sind von dem nutgrundseitigen Ende 30, 31 der Nutseitenflächen 26, 27 beabstandet, so dass ein Flügel in diesem Bereich an den Nutseitenflächen 26, 27 anliegt und geführt wird.

    [0033] Die Entlastungskerben 28, 29 sind zumindest teilweise als Kreisbogenabschnitt mit einem Radius 32 ausgebildet. Das nutgrundseitige Ende der Entlastungskerbe 28, 29, das in Fig. 4 untere Ende, verläuft näherungsweise senkrecht zur Nutseitenfläche 26, 27. Das gegenüberliegende Ende, das in Fig. 4 obere Ende der Entlastungskerbe 28, 29 verläuft tangential zur Nutseitenfläche 26, 27. Da der Radius 32 der Entlastungskerben 28, 29 zumindest teilweise mit dem Radius der Kreisbogenabschnitte 33, 34 im Bereich des Nutgrunds 35 übereinstimmt, wird der Kraftfluss ausgehend von der oberen Nutkante in einem weiten Bogen umgelenkt, so dass in den Eckbereichen, insbesondere in der Nähe des in Fig. 4 links dargestellten Kreisbogenabschnitts 33 die Entstehung von Spannungskonzentrationen vermieden wird.

    [0034] Der Radius 36 des Kreisbogenabschnitts 33, 34 im Bereich des Nutgrunds 35 ist derart gewählt, dass der Kreisbogenabschnitt 33, 34 tangential in den Kreisbogenabschnitt der Entlastungskerbe 28, 29 einmündet.

    [0035] Der Radius 32 des Kreisbogenabschnitts im Bereich der Entlastungskerbe 28, 29 beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das 0,81-fache der Nuthöhe 37. Der Radius 36 des Kreisbogenabschnitts 33, 34 im Bereich des Nutgrunds 35 beträgt das 0,24-fache des Radius 32 des Kreisbogenabschnitts im Bereich der Entlastungskerbe 28, 29.

    [0036] Berechnungen haben ergeben, dass durch die optimierte Geometrie gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Spannungsreduzierung um 30 % erzielt wird.
    Bezugszahlen
    1 Flügelzellen-Nockenwellenversteller 26 Nutseitenfläche
      27 Nutseitenfläche
    2 Stator 28 Entlastungskerben
    3 Rotor 29 Entlastungskerben
    4 Flügelnut 30 Ende der Nutseitenfläche
    5 Flügel 31 Ende der Nutseitenfläche
    6 Vorsprung 32 Radius
    7 Kraft 33 Kreisbogenabschnitt
    8 Drehmoment 34 Kreisbogenabschnitt
    9 Reaktionskraft 35 Nutgrund
    10 Nutseitenfläche 36 Radius
    11 Reaktionskraft 37 Nuthöhe
    12 Nutseitenfläche    
    13 Nutgrund    
    14 Flügelnut    
    15 Nutseitenfläche    
    16 Nutseitenfläche    
    17 Nutgrund    
    18 Kreisbogenabschnitt    
    19 Kreisbogenabschnitt    
    20 Nutbreite    
    21 horizontaler Abstand    
    22 vertikaler Abstand    
    23 vertikaler Abstand    
    24 Radius    
    25 Flügelnut    



    Ansprüche

    1. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (1) mit einem Stator (2), einem mit einer Nockenwelle verbindbaren Rotor (3) mit mehreren radial abstehenden Flügeln (5), die in Flügelnuten (4, 14, 25) eingesetzt sind, wobei eine Flügelnut (4, 14, 25) Nutseitenflächen (10, 12, 15, 16, 26, 27), einen Nutgrund (13, 17, 37) und die Nutseitenflächen (10, 12, 15, 16, 26, 27) hinterschneidende, abgerundete Übergangsbereiche zwischen den Nutseitenflächen (10, 12, 15, 16, 26, 27) und dem Nutgrund (13, 17, 37) aufweist, wobei der mittlere Bereich des Nutgrundes (13, 17, 37) eben ausgebildet ist und sich dort eine Feder abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die abgerundeten Übergangsbereiche zumindest teilweise als den Nutgrund (13, 17, 35) hinterschneidende Kreisbogenabschnitte (18, 19, 33, 34) ausgebildet sind.
     
    2. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (23) des unteren Endes der Nutseitenfläche (15, 16) vom Nutgrund (17) und die Nutbreite (20) im Verhältnis von 0,4 bis 0,55, insbesondere näherungsweise 0,48, zueinander stehen.
     
    3. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (24) der Kreisbogenabschnitte (18, 19) das 0,5-fache bis 0,6-fache, insbesondere das 0,56-fache, des Abstands (23) des unteren Endes der Nutseitenfläche (15, 16) vom Nutgrund (17) beträgt.
     
    4. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Abstand (21) des Mittelpunkts des Kreisbogenabschnitts (18, 19) von der Symmetrielinie der Nut (14) das 0,3-fache bis 0,4-fache der Nutbreite (20), insbesondere das 0,35-fache beträgt.
     
    5. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Abstand (22) des Mittelpunkts des Kreisbogenabschnitts (18, 19) zum Nutgrund (17) das 0,90-fache bis 0,99-fache des Radius' (24) des Kreisbogenabschnitts (18, 19), insbesondere das 0,95-fache beträgt.
     
    6. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nutseitenfläche (26, 27) eine Entlastungskerbe (28, 29) aufweist.
     
    7. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungskerbe (28, 29) von dem nutgrundseitigen Ende (30, 31) der Nutseitenfläche (26, 27) beabstandet ist.
     
    8. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungskerbe (28, 29) zumindest teilweise als Kreisbogenabschnitt ausgebildet ist.
     
    9. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das nutgrundseitige Ende der Entlastungskerbe (28, 29) näherungsweise senkrecht und das gegenüberliegende Ende der Entlastungskerbe (28, 29) tangential zur Nutseitenfläche (26, 27) verläuft.
     
    10. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (36) des Kreisbogenabschnitts (33, 34) im Bereich des Nutgrunds (35) derart gewählt ist, dass er tangential in den Kreisbogenabschnitt der Entlastungskerbe (28, 29) einmündet.
     
    11. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (32) des Kreisbogenabschnitts im Bereich der Entlastungskerbe (28, 29) das 0,75-fache bis das 0,85-fache, insbesondere das 0,81-fache, der Nuthöhe (37) beträgt.
     
    12. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (36) des Kreisbogenabschnitts (33, 34) im Bereich des Nutgrunds (35) etwa das 0,20-fache bis das 0,28-fache, insbesondere das 0,24-fache, des Radius' (32) des Kreisbogenabschnitts im Bereich der Entlastungskerbe (28, 29) beträgt.
     


    Claims

    1. Vane-type camshaft adjuster (1) having a stator (2) and a rotor (3), which latter can be connected to a camshaft and comprises a plurality of radially protruding blades (5) inserted in blade grooves (4, 14, 25), a blade groove (4, 14, 25) having groove side faces (10, 12, 15, 16, 26, 27), a groove bottom (13, 17, 37) and rounded transition regions between the groove side faces (10, 12, 15, 16, 26, 27) and the groove bottom (13, 17, 37), which transition regions undercut the groove side faces (10, 12, 15, 16, 26, 27), wherein the middle region of the groove bottom (13, 17, 37) is flatly configured and a spring rests there, characterized in that the rounded transition regions are configured, at least in part, as circular arc segments (18, 19, 33, 34) which undercut the groove bottom (13, 17, 35).
     
    2. Vane-type camshaft adjuster (1) according to Claim 1, characterized in that the ratio of the distance (23) of the lower end of the groove side face (15, 16) from the groove bottom (17) relative to the groove width (20) is 0.4 to 0.55, more particularly approximately 0.48.
     
    3. Vane-type camshaft adjuster (1) according to Claim 1 or 2, characterized in that the radius (24) of the circular arc segments (18, 19) amounts to 0.5 times to 0.6 times, more particularly 0.56 times, the distance (23) of the lower end of the groove side face (15, 16) from the groove bottom (17).
     
    4. Vane-type camshaft adjuster (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the horizontal distance (21) of the midpoint of the circular arc segment (18, 19) from the line of symmetry of the groove (14) amounts to 0.3 times to 0.4 times, more particularly 0.35 times, the groove width (20).
     
    5. Vane-type camshaft adjuster (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the vertical distance (22) of the midpoint of the circular arc segment (18, 19) to the groove bottom (17) amounts to 0.90 times to 0.99 times, more particularly 0.95 times, the radius (24) of the circular arc segment (18, 19).
     
    6. Vane-type camshaft adjuster (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a groove side face (26, 27) has a relief notch (28, 29).
     
    7. Vane-type camshaft adjuster (1) according to Claim 6, characterized in that the relief notch (28, 29) is distanced from the groove-bottom-side end (30, 31) of the groove side face (26, 27).
     
    8. Vane-type camshaft adjuster (1) according to Claim 6 or 7, characterized in that the relief notch (28, 29) is configured, at least in part, as a circular arc segment.
     
    9. Vane-type camshaft adjuster (1) according to Claim 8, characterized in that the groove-bottom-side end of the relief notch (28, 29) runs approximately perpendicularly and the opposite end of the relief notch (28, 29) runs tangentially to the groove side face (26, 27).
     
    10. Vane-type camshaft adjuster (1) according to Claim 8 or 9, characterized in that the radius (36) of the circular arc segment (33, 34) in the region of the groove bottom (35) is chosen such that it leads tangentially into the circular arc segment of the relief notch (28, 29).
     
    11. Vane-type camshaft adjuster (1) according to one of Claims 8 to 10, characterized in that the radius (32) of the circular arc segment in the region of the relief notch (28, 29) amounts to 0.75 times to 0.85 times, more particularly 0.81 times, the groove height (37).
     
    12. Vane-type camshaft adjuster (1) according to one of Claims 8 to 11, characterized in that the radius (36) of the circular arc segment (33, 34) in the region of the groove bottom (35) amounts to about 0.20 times to 0.28 times, more particularly 0.24 times, the radius (32) of the circular arc segment in the region of the relief notch (28, 29).
     


    Revendications

    1. Déphaseur d'arbre à cames à palettes (1) comprenant un stator (2), un rotor (3) pouvant être connecté à un arbre à cames, comprenant plusieurs palettes (5) saillant radialement, qui sont insérées dans des rainures de palettes (4, 14, 25), une rainure de palette (4, 14, 25) présentant des surfaces latérales de rainure (10, 12, 15, 16, 26, 27), une base de rainure (13, 17, 37) et des régions de transition arrondies intersectant par l'arrière les surfaces latérales de rainure (10, 12, 15, 16, 26, 27) entre les surfaces latérales de rainure (10, 12, 15, 16, 26, 27) et la base de rainure (13, 17, 37), la région centrale de la base de rainure (13, 17, 37) étant réalisée sous forme plane et un ressort s'y appuyant, caractérisé en ce que les régions de transition arrondies sont réalisées au moins en partie sous forme de portions d'arc de cercle (18, 19, 33, 34) intersectant par l'arrière la base de rainure (13, 17, 35).
     
    2. Déphaseur d'arbre à cames à palettes (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance (23) de l'extrémité inférieure de la surface latérale de rainure (15, 16) à la base de rainure (17) et la largeur de rainure (20) sont dans un rapport de 0,4 à 0,55 l'une par rapport à l'autre, en particulier dans un rapport d'environ 0,48.
     
    3. Déphaseur d'arbre à cames à palettes (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rayon (24) des portions d'arc de cercle (18, 19) vaut 0,5 fois à 0,6 fois, notamment 0,56 fois, la distance (23) de l'extrémité inférieure de la surface latérale de rainure (15, 16) à la base de rainure (17).
     
    4. Déphaseur d'arbre à cames à palettes (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance horizontale (21) du centre de la portion d'arc de cercle (18, 19) à l'axe de symétrie de la rainure (14) vaut 0,3 fois à 0,4 fois, en particulier 0,35 fois, la largeur de rainure (20).
     
    5. Déphaseur d'arbre à cames à palettes (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance verticale (22) du centre de la portion d'arc de cercle (18, 19) à la base de rainure (17) vaut 0,90 fois à 0,99 fois, notamment 0,95 fois, le rayon (24) de la portion d'arc de cercle (18, 19).
     
    6. Déphaseur d'arbre à cames à palettes (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une surface latérale de rainure (26, 27) présente une encoche de détente (28, 29).
     
    7. Déphaseur d'arbre à cames à palettes (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'encoche de détente (28, 29) est espacée de l'extrémité du côté de la base de rainure (30, 31) de la surface latérale de rainure (26, 27).
     
    8. Déphaseur d'arbre à cames à palettes (1) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'encoche de détente (28, 29) est réalisée au moins en partie sous forme de portion d'arc de cercle.
     
    9. Déphaseur d'arbre à cames à palettes (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité du côté de la base de rainure de l'encoche de détente (28, 29) s'étend approximativement perpendiculairement et l'extrémité opposée de l'encoche de détente (28, 29) s'étend tangentiellement par rapport à la surface latérale de rainure (26, 27).
     
    10. Déphaseur d'arbre à cames à palettes (1) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le rayon (36) de la portion d'arc de cercle (33, 34) dans la région de la base de rainure (35) est choisi de telle sorte qu'il entre tangentiellement dans la portion d'arc de cercle de l'encoche de détente (28, 29).
     
    11. Déphaseur d'arbre à cames à palettes (1) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le rayon (32) de la portion d'arc de cercle dans la région de l'encoche de détente (28, 29) vaut 0,75 fois à 0,85 fois, notamment 0,81 fois, la hauteur de rainure (37).
     
    12. Déphaseur d'arbre à cames à palettes (1) selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le rayon (36) de la portion d'arc de cercle (33, 34) dans la région de la base de rainure (35) vaut 0,20 fois à 0,28 fois, notamment 0,24 fois, le rayon (32) de la portion d'arc de cercle dans la région de l'encoche de détente (28, 29).
     




    Zeichnung











    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente