Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle zum Betätigen von Ventilen eines Ventiltriebs für ein Kraftfahrzeug, mit einer Kontaktfläche zum Übertragen eines Drehmoments eines Rotors eines Nockenwellenverstellers an die Nockenwelle, wobei die Kontakt fläche als eine Rändelung auf dem radialen Außenumfang der Nockenwelle ausgebil det ist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Nockenwellenversteller mit einem Rotor und einer derartigen Nockenwelle. Ferner betrifft die Erfindung ein Montageverfahren für einen derartigen Nockenwellenversteller.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Nockenwellen bekannt, die ein Nockenwel lenendstück mit einem verzahnten, gerändelten Zapfen zum Fügen ins Nockenwellen rohr besitzen.

Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass die Montage des No ckenwellenverstellers oftmals sehr zeitaufwendig ist, da die einzelnen Systemelemen te wie Wälzlager, Dichtringe, Ventilfilter, Rückschlagventile oder ein Geberrad durch die ganze Nockenwelle oder über die ganze Nockenwelle zum Montageort transpor tiert werden müssen. Zudem ist bei bisher bekannten Nockenwellenverstellsystemen die axiale Länge des Nockenwellenverstellers, insbesondere des Zentralventils, für die hohen Anforderungen an die Kompaktheit zu groß.

Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere sollen eine Nockenwelle, ein Nockenwellenversteller und ein Montageverfahren bereitgestellt werden, die es er möglichen, dass eine Montage des Systems vereinfacht wird. Insbesondere sollen die einzelnen Systemelemente nicht mehr durch die Nockenwelle transportiert werden müssen und das Zentralventil in der axialen Länge weiter verkürzt werden können. Gleichzeitig soll die Funktionalität, insbesondere die Rotorverstellung durch Druckbe aufschlagung, sichergestellt bleiben. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Nockenwelle erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Nockenwelle axial beabstandet zu der Kontaktfläche zumin dest einen Ölkanal zur Zuleitung von Öl zu dem Nockenwellenversteller an einem freien Ende der Nockenwelle besitzt.

Dies hat den Vorteil, dass die Ölversorgung auch dann sichergestellt ist, wenn die Nockenwelle mit dem Rotor über einen Pressverband zwischen der Kontaktfläche und der Innenumfangsfläche des Rotors verbunden ist. Somit kann das Öl durch die Öl kanäle durch einen Abschnitt der Nockenwelle zu einer Stirnseite der Nockenwelle und dann in das Zentralventil hineingeführt werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer den nachfolgend näher erläutert.

Zudem ist es von Vorteil, wenn der Ölkanal in Axialrichtung ausgerichtet ist. Das heißt, dass der Ölkanal parallel zu der Axialrichtung das Öl führt. Beispielsweise kann der Ölkanal zwischen einem radialen Außenumfang der Nockenwelle und der radialen Innenumfangsfläche des Rotors ausgebildet sein. Dadurch kann der Ölkanal in be sonders einfacher Weise ausgebildet werden und eine Führung des Öls sicherstellen.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn mehrere Ölkanäle in der Nockenwelle ausgebildet sind. Dadurch kann die Fördermenge des Öls gesteigert werden. Besonders bevor zugt ist es, wenn die Ölkanäle gleichverteilt über den Umfang der Nockenwelle ange ordnet sind.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Nockenwelle auf ihrem radialen Außenumfang einen Zentrierbereich besitzt, der axial zumindest teilweise auf der gleichen Flöhe wie der Ölkanal oder die Ölkanäle angeordnet ist. Durch das Vorsehen des Zentrierbe reichs, der beispielsweise als eine Zentrierfläche auf dem Außenumfang der Nocken welle ausgebildet ist, kann beim Montieren der Nockenwelle eine zentrierte Ausrich tung der Nockenwelle zu dem Rotor gewährleistet werden, so dass die Rundlaufge- nauigkeit erhöht wird. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, die Nocken der Nocken welle nach der Montage nachzuschleifen. Dadurch, dass der Zentrierbereich auf der gleichen Höhe wie der Ölkanal angeordnet ist, kann die axiale Erstreckung des Ro torkragens, in den die Nockenwelle eingesteckt ist, und damit des gesamten Nocken- wellenverstellers reduziert werden. Somit wird ein besonders kompakter Nockenwel- lenversteller bereitgestellt. Das Öl wird also direkt über die Ölkanäle der Nockenwelle in das Zentralventil eingeleitet und von dort aus gesteuert in die Arbeitskammern des Nockenwellenverstellers geführt.

Zudem ist es von Vorteil, wenn die Kontaktfläche distal des Zentrierbereichs vorgese hen ist. Mit anderen Worten gelangt die Nockenwelle, wenn sie in den Rotor einge schoben wird, zuerst im Bereich des Zentrierbereichs mit dem Rotor in Kontakt, bevor die Kontaktfläche in die Innenumfangsfläche des Rotors eingreift. Somit wird die No ckenwelle beim Einschieben in den Rotor über den Zentrierbereich geführt.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch einen Nockenwellenversteller für ein Kraftfahrzeug zum Verstellen der Phasenlage einer Nockenwelle relativ zu einer Kur belwelle gelöst. Demnach weist der Nockenwellenversteller vorzugsweise einen Stator und einen dazu verdrehbar angeordneten Rotor auf. Auch weist der Nockenwellen versteller die Nockenwelle, die in einer sich in Axialrichtung des Rotors erstreckenden Durchgangsöffnung angeordnet ist, auf. Erfindungsgemäß ist der Ölkanal der No ckenwelle mit einer Radialöffnung des Rotors zur Zuleitung des Öls verbunden. Wenn der Rotor eine Durchgangsöffnung aufweist, in die die Nockenwelle eingesetzt ist, ist es oftmals schwierig die Ölversorgung bauraumsparend zu integrieren. Die erfin dungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, dass die Nockenwelle so weit in den Rotor eingeschoben wird, dass die Radialöffnung des Rotors, durch die Öl eingeleitet wird, über den Ölkanal oder über die Ölkanäle in der Nockenwelle verbunden ist. Dadurch kann das Öl von radial außerhalb des Rotors zu einem Zentralventil des Nockenwel lenverstellers, das ebenfalls in der Durchgangsöffnung des Rotors angeordnet ist, geleitet werden. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Kontaktfläche der Nockenwelle axial beab- standet zu der Radialöffnung angeordnet ist. Dadurch wird gewährleistet, dass das Öl, das über die Radialöffnung eingeleitet wird, nicht in den Bereich der Kontaktfläche gelangt, da dies sich nachteilig auf die Festigkeit des Pressverbands zwischen dem Rotor und der Rändelung auswirken könnte.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Kontaktfläche der Nockenwelle (im montierten Zustand der Nockenwelle) distal der Radialöffnung angeordnet ist. Das heißt, dass die Kontaktfläche auf einer nockenwellenzugewandten Axialseite mit dem Rotor verbun den ist. Das heißt, dass die Nockenwelle nur so weit in den Rotor eingeschoben wird, dass die Rändelung nicht über die Radialöffnung hinübergeschoben wird.

Auch ist es zweckmäßig, wenn der Nockenwellenversteller einen Ventilfilter aufweist, wobei der Ventilfilter auf einem radialen Außenumfang eines Rotorkragens des Ro tors angeordnet ist. Dadurch kann das Zentralventil weiter verkürzt werden. Zudem kann der Ventilfilter so in einfacher Weise auf dem Rotorkragen vormontiert werden.

Zudem ist es von Vorteil, wenn der Ventilfilter axial auf der gleichen Höhe wie die Ra dialöffnung angeordnet ist. Dadurch wird das Öl gefiltert, bevor es in das Innere des Rotors gelangt. Zudem kann der Ventilfilter so besonders einfach ausgetauscht wer den. Es wird eine besonders kompakte Ausgestaltung des Nockenwellenverstellers bereitgestellt.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Montageverfahren für einen derartigen Nockenwellenversteller gelöst. Demnach wird in einem ersten Schritt der Nockenwel lenversteller aus seinen Einzelteilen, wie beispielsweise einem Stator, einem Rotor und Dichtdeckeln, vormontiert. In einem zweiten Schritt wird ein Wälzlager zum La gern des Nockenwellenverstellers in einem Gehäuse, insbesondere in einem Zylin derkopf, auf einen Rotorkragen des Rotors des Nockenwellenverstellers von einer ersten Axialseite aufgeschoben. Danach wird in einem dritten Schritt ein erster Dicht ring auf den Rotorkragen von der ersten Axialseite aufgeschoben. Der erste Dichtring wird dabei über die Radialöffnung des Rotors hinübergeschoben. Dann wird in einem vierten Schritt ein zweiter Dichtring auf den Rotorkragen von der ersten Axialseite aufgeschoben wird. Der zweite Dichtring wird dabei nicht über die Radialöffnung hin übergeschoben. Die Radialöffnung ist also axial beidseitig durch die Dichtringe zum Gehäuse hin abgedichtet. Dann wird in einem fünften Schritt die Nockenwelle so in den Nockenwellenversteller eingepresst, dass die Kontaktfläche der Nockenwelle in eine Innenumfangsfläche des Rotorkragens eingreift. Die Nockenwelle wird dabei nur so weit in den Rotor eingeschoben, dass die Kontaktfläche nicht an der Radialöffnung vorbeigeführt wird.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in einem Zwischenschritt, der dem dritten Schritt nachgelagert und dem vierten Schritt vorgelagert ist, ein Ventilfilter auf den Rotorkra gen von der ersten Axialseite aufgeschoben wird. Der Ventilfilter kann also auf dem Rotorkragen zwischen den Dichtringen vormontiert werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in einem Zwischenschritt, der dem fünften Schritt vorgelagert ist, ein radiales Rückschlagventil in die Radialöffnung eingesetzt wird. Dadurch wird ein Rückströmen des Öls verhindert. Wenn das Rückschlagventil vor dem Montieren der Nockenwelle angebracht wird, kann das Rückschlagventil beson ders einfach montiert werden.

Auch ist es bevorzugt, wenn in einem Zwischenschritt, der dem vierten Schritt nach gelagert ist und dem fünften Schritt vorgelagert ist, ein Geberring auf den Rotorkragen aufgeschoben wird. Somit kann der Geberring vormontiert werden, so dass er nicht über die montierte Nockenwelle hinübergeschoben werden muss.

Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Nockenwelle, einen Nockenwellenver steller und ein Montageverfahren, wobei die Verbindung, insbesondere die gerändelte Pressverbindung, zwischen der Nockenwelle und dem Rotor des Nockenwellenver- stellers so ausgebildet ist, dass einzelne Systemelemente wie Wälzlager, Dichtringe, Ventilfilter, Rückschlagventile und ein Geberrad einfach montiert werden können und insbesondere nicht mehr durch die Nockenwelle hindurch transportiert werden müs sen. Erfindungsgemäß werden das Wälzlager, die Dichtring, der Ventilfilter, das (radi- ale) Rückschlagventil und das Geberrad an dem Rotorkragen, d.h. an einem axialen Fortsatz des Rotors, vormontiert. Anschließend wird die Nockenwelle in der End- Montagelinie in die vormontierte Baugruppe zur Herstellung eines gerändelten Press verbands gefügt, so dass die weitere Montage der Systemelemente entfallen kann. Der Ringfilter/Ventilfilter für das Zentralventil kann auf dem Rotorkragen zwischen den Dichtringen vormontiert werden. Dadurch wird vorteilhafterweise eine spanlose Ferti gung der Fügeflächen am Rotor, der vorzugsweise durch Sintern hergestellt ist, für das Wälzlager und das Geberrad möglich. Zudem können Verbindungselemente wie das Nockenwellenendstück und ein Zentralventilkörper entfallen. Zusätzlich werden die Spannungen und Deformationen im Rotor reduziert, da die Verbindungsstelle aus einem Funktionsbereich des Rotors heraus verlagert wird. Weiterhin kann die axiale Länge des Zentralventils und somit die axiale Länge des Rotorkragens reduziert wer den.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Nockenwelle und eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers, und

Fig. 2 einen Ausschnitt einer Frontansicht der Nockenwelle.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine Nockenwelle 1 zum Betätigen von Ventilen eines Ventiltriebs für ein Kraftfahrzeug. Die Nockenwelle 1 weist eine Kontaktfläche 2 zum Übertragen eines Drehmoments eines Rotors 3 eines Nockenwellenverstellers 4 an die Nockenwelle 1 auf. Die Kontaktfläche 2 ist als eine Riffelung/Rändelung 5 auf dem radialen Außen umfang der Nockenwelle 1 ausgebildet. Erfindungsgemäß weist die Nockenwelle 1 axial beabstandet zu der Kontaktfläche 2 zumindest einen Ölkanal 6 zur Zuleitung von Öl zu dem Nockenwellenversteller 4 an einem freien Ende der Nockenwelle 1 auf.

In Fig. 1 ist der Nockenwellenversteller 4 als ein Nockenwellenversteller des Flügelzel lentyps ausgebildet. Der Nockenwellenversteller 4 weist den Rotor 3 und einen Stator 7 auf. Der Stator 7 ist radial außerhalb des Rotors 3 angeordnet. Der Stator 7 ist über seine Außenverzahnung mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle drehfest verbunden. Der Rotor 3 ist über seine Innenumfangsfläche drehfest mit der Kontaktfläche 2 der Nockenwelle 1 verbunden. Der Rotor 3 ist relativ zu dem Stator 7 begrenzt verdrehbar angeordnet, um die Phasenlage der Nockenwelle 1 zu der Kurbelwelle einzustellen. Die Verstellung der Phasenlage erfolgt durch Druckbeaufschlagen von zwischen dem Stator 7 und dem Rotor 3 ausgebildeten Arbeitskammern. Der Nockenwellenversteller 4 weist ein Zentralventil 8 auf, das die Ölzuleitung zur Druckbeaufschlagung der Ar beitskammern steuert. Das Zentralventil 8 ist in einer sich in Axialrichtung erstrecken den Durchgangsöffnung 9 des Rotors 3 angeordnet. Das Zentralventil 8 wird über einen Zentralmagneten 10 gesteuert.

In der dargestellten Ausführungsform ist die Nockenwelle 1 in den Rotor 3 eingescho ben, insbesondere eingepresst. Das heißt, dass die Nockenwelle 1 oder zumindest ein Abschnitt der Nockenwelle 1 radial in der Durchgangsöffnung 9 des Rotors 3 an geordnet ist. Dabei greift die Rändelung 5 der Kontaktfläche 2 in die Innenumfangs fläche des Rotors 3 ein, so dass ein gerändelter Pressverband zwischen dem Rotor 3 und der Nockenwelle 1 ausgebildet wird.

In dem Rotor 3 ist eine Radialöffnung 1 1 ausgebildet, die die Innenumfangsfläche mit dem radialen Außenumfang des Rotors 3 verbindet. Dadurch kann das Öl von radial außen in den Rotor 3 und von dort aus durch das Zentralventil 8 zu den Arbeitskam mern geleitet werden. Die Radialöffnung 1 1 mündet in den zumindest einen Ölkanal 6 der Nockenwelle 1 . In der dargestellten Ausführungsform weist die Nockenwelle 1 mehrere Ölkanäle 6 auf. Die Ölkanäle 6 sind gleichverteilt über den Umfang der No ckenwelle 1 angeordnet. Die Ölkanäle 6 erstrecken sich parallel zu der Axialrichtung. Dadurch wird das Öl zu einem freien Ende der Nockenwelle 1 geleitet. Das Öl wird also von radial außen durch die Radialöffnung 11 (bzw. durch mehrere Radialöffnun gen 11 ) zu der Innenumfangsfläche des Rotors 3 und von dort durch die Ölkanäle 6 entlang der Innenumfangsfläche des Rotors 3 in Axialrichtung zu einer Stirnseite der Nockenwelle 1 geleitet. Von dort kann das Öl in das Zentralventil 8 zum Steuern des Ölstroms in die Arbeitskammern geführt werden.

Die Nockenwelle 1 ist in Axialrichtung so weit in den Rotor 3, insbesondere in einen Rotorkragen 12 des Rotors 3, eingeschoben, dass die Kontaktfläche 2 und die Rän delung 5 im montierten Zustand der Nockenwelle 1 distal der Radialöffnung 11 des Rotors 3 sind. Das heißt, dass die Rändelung 5 nicht an der Radialöffnung 11 vorbei geführt wird. Mit anderen Worten ist die Rändelung 5 auf einer der Nockenwelle 1 zugewandten Axialseite der Radialöffnung 11 und axial beabstandet zu der Radialöff nung 11 angeordnet.

Ein Abschnitt der Nockenwelle 1 , in dem die Ölkanäle 6 angeordnet sind, dient auch zur Zentrierung der Nockenwelle 1 relativ zu dem Rotor 3. Beabstandet zu der Kon taktfläche 2, in Richtung zu dem Rotor 3, d.h. distal der Kontaktfläche 2, ist auf dem radialen Außenumfang eine Zentrierfläche 13 ausgebildet. Die Zentrierfläche 13 dient zum zentrierten Ausrichten der Nockenwelle 1 relativ zu dem Rotor 3, wenn die No ckenwelle 1 in den Rotor 3 eingeschoben wird. Die Zentrierfläche 13 ist zumindest teilweise in dem gleichen axialen Bereich wie die Ölkanäle 6 angeordnet. Die Zentrier fläche 13 weist beispielsweise eine Übergangspassung zu der Innenumfangsfläche des Rotors 3 auf.

Der Nockenwellenversteller 4 ist in einem Gehäuse 14 gelagert. Insbesondere ist der Nockenwellenversteller 4 in einem Zylinderkopf 15 gelagert. Der Nockenwellenverstel ler 4 ist über ein Wälzlager 16, das in der dargestellten Ausführungsform als ein Ku gellager 17 ausgebildet ist, in dem Gehäuse 14 gelagert. Zur Montage wird das Wälz lager 16 von einer ersten Axialseite des Rotors 3, d.h. von einer Axialseite, die der Nockenwelle 1 zugewandt ist, auf den Rotorkragen 12 aufgeschoben. Danach wird ein erster Dichtring 18 auf den Rotorkragen 12 aufgeschoben. Der erste Dichtring 18 wird über die Radialöffnung 11 geschoben. Das heißt, dass der erste Dichtring 18 in Axialrichtung zwischen dem Wälzlager 16 und der Radialöffnung 11 angeordnet ist.

Optional kann dann ein Ventilfilter oder ein Ringfilter, der in der Ausführungsform nicht dargestellt ist, auf den Rotorkragen 12 aufgeschoben werden. Auch kann optio nal ein radiales Rückschlagventil, das in der Ausführungsform nicht dargestellt ist, in die Radialöffnung 11 eingesetzt werden.

Danach wird ein zweiter Dichtring 19 auf den Rotorkragen 12 aufgeschoben. Der zweite Dichtring 19 wird nicht über die Radialöffnung 11 geschoben. Das heißt, dass der zweite Dichtring 19 in Axialrichtung zwischen der Radialöffnung 11 und einem axialen Ende, insbesondere dem der Nockenwelle 1 zugewandten Ende, des Rotors 3 angeordnet ist. Die Radialöffnung 1 1 wird also axial beidseitig durch die Dichtringe 18, 19 zu dem Gehäuse 14 abgedichtet.

Danach kann optional ein Geberrad 19 auf den Rotorkragen 12 aufgeschoben wer den. In einem nachgelagerten Schritt wird die Nockenwelle 1 in den Rotorkragen 12 gefügt. Dadurch entsteht der Pressverband zwischen dem Rotor 3 und der Nocken welle 1.

Bezuqszeichenliste

1 Nockenwelle

2 Kontaktfläche

3 Rotor

4 Nockenwellenversteller

5 Rändelung

6 Ölkanal

7 Stator

8 Zentralventil

9 Durchgangsöffnung

10 Zentralmagnet

11 Radialöffnung

12 Rotorkragen

13 Zentrierfläche

14 Gehäuse

15 Zylinderkopf

16 Wälzlager

17 Kugellager

18 erster Dichtring

19 zweiter Dichtring

20 Geberrad