Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller mit einem zumindest zweiteiligen Rotor. Der zumindest zweiteilige Rotor ist um eine Achse drehbeweglich und besteht aus einem ersten Rotorelement und einem zweiten Rotorelement. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Verwendung eines zumindest zweiteiligen Rotors bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines hydraulischen Nocken- wellenverstellers mit einem zumindest zweiteiligen Rotor.

Allgemein ist bekannt, dass Nockenwellenversteller optimale Ventilsteuerzeiten über einen breiten Last- und Drehzahlbereich eines Motors ermöglichen. So werden signifikante Reduzierungen von Emissionen und Kraftstoffverbrauch realisiert. Außerdem wird durch die Optimierung des Drehmoments und der Leistung der Fahrspaß maßgeblich gesteigert. Im Stand der Technik wird zwischen elektrischen und den eingangs genannten hydraulischen Nockenwellenverstellern unterschieden. Auf dem Gebiet von hydraulischen Nockenwellenverstellern sind Rotoren bekannt, die aus einem ersten Rotorelement und einem zweiten Rotorelement bestehen. Dies ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 053 600 A1 offenbart. Hier werden beide Rotorelemente mit Stiften verbunden oder gesintert.

Eine andere Ausführungsform zwei Rotorelemente eines Rotors zu verbinden, ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 028 640 A1 beschrieben. Hier sind zwei Rotorelemente derart ausgestaltet, dass sie aufgrund ihrer jeweiligen„eigenen" Geometrie zusammenfügbar sind. Zwei Rotorelemente, die durch Sinterfacetten Öl- kanäle abdichten und so miteinander verbunden sind, ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 201 1 1 17 856 A1 offenbart. Die europäische Patentschrift

EP 2 300 693 B1 beschreibt ferner zwei identische zusammengefügte Rotorelemente unter Formschluss und Presspassung zur Bildung der Ölkanäle. Den Rotor als Ver- bundsystem auszugestalten, wobei der Rotorkern plus die Abdeckung die Ölkanäle bilden, ist in der europäischen Patentschrift EP 1 731 722 B1 offenbart.

Bei den zuvor genannten Druckschriften erzeugt das in der Trennfuge durchdringende Öl einen Druck an den beiden Rotorkontaktflächen und spreizt somit die gefügten Ro- torelemente auseinander. Das durchdringende Öl verursacht nebst Ölleckage auch zusätzliche Spannungen und Deformationen der beiden Rotorelemente. Dies führt beispielsweise, wie in einer Perspektivansicht in Fig. 1 und 2 dargestellt, zu einem Klaffen der zwei Rotorelemente 4, 6 bzw. der an den Rotorelementen 4, 6 angebrachten Flügel 7 im Betrieb. Eine Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist daher, einen kostengünstigen hydraulischen Nockenwellenversteller mit einem zumindest zweiteiligen Rotor derart weiterzuentwickeln, dass dieser eine Ölleckage im Nockenwellenversteller reduziert sowie den zumindest zweiteiligen Rotor vom zusätzlichen Öldruck entlastet.

Diese Aufgabe wird durch einen hydraulischen Nockenwellenversteller mit einem zu- mindest zweiteiligen Rotor gelöst, der die Merkmale im Anspruch 1 umfasst.

Eine weitere Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist, eine Verwendung eines zumindest zweiteiligen Rotors bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller anzugeben, so dass im Betrieb eine Ölleckage im Nockenwellenversteller reduziert sowie der zumindest zweiteiligen Rotor vom zusätzlichen Öldruck entlastet ist. Diese Aufgabe wird durch eine Verwendung eines zumindest zweiteiligen Rotors bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 8 umfasst.

Eine weitere Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist, ein kostengünstiges Verfahren zum Betrieb eines hydraulischen Nockenwellenverstellers anzugeben, das im Betrieb eine Ölleckage im Nockenwellenversteller reduziert sowie den zumindest zweiteiligen Rotor vom zusätzlichen Öldruck entlastet.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung zum Betrieb eines hydraulischen Nockenwellenverstellers gelöst, das die Merkmale im Anspruch 10 umfasst.

Der erfindungsgemäße hydraulische Nockenwellenversteller mit einem zumindest zweiteiligen Rotor ist um eine Achse drehbeweglich und besteht aus einem ersten Rotorelement und einem zweiten Rotorelement. Erfindungsgemäß sind mindestens eine erste Drainageaussparung, eine zweite Drai- nageaussparung und/oder eine dritte Drainageaussparung im ersten und/oder im zweiten Rotorelement ausgebildet, so dass Öl von einer Kontaktfläche des ersten und zweiten Rotorelements des Nockenwellenverstellers zu einer Außenseite des ersten und/oder zweiten Rotorelements abführbar ist.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine erste Drainageaussparung mindestens ein Drainagekanal, der axial von einer Innenseite zu der Außenseite des ersten und/oder zweiten Rotorelements verläuft, so dass das Öl zu der Außenseite des ersten und/oder zweiten Rotorelements abführbar ist. Eine weitere Ausführungsform des hydraulischen Nockenwellenverstellers sieht vor, dass die mindestens eine erste Drainageaussparung mindestens ein Drainagekanal, der radial auf einer Innenseite und/oder der Außenseite des ersten und/oder zweiten Rotorelements verläuft. Sprich der mindestens eine Drainagekanal ist hier beispielsweise in Form einer Vertiefung auf einer Innenseite und/oder der Außenseite des ers- ten und/oder zweiten Rotorelements ausgebildet. Um dabei aber gewährleisten zu können, dass Öl von der Kontaktfläche des ersten und zweiten Rotorelements abführbar ist, ist diese Vertiefung mit mindestens einer Drainageaussparung verbunden, die das Öl zu der Außenseite des ersten und/oder zweiten Rotorelements abführt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine zweite Drainageaussparung mindestens eine Drainagebohrung, die axial von einer Innenseite zu der Außenseite des ersten und/oder zweiten Rotorelements verläuft und bei Flügeln des ersten und/oder zweiten Rotorelements vorgesehen ist und mit mindestens einem Drainagekanal kommuniziert, so dass das Öl zu der Außenseite des ersten und/oder zweiten Rotorelements abführbar ist. Insbesondere sieht die Erfindung dann vor, dass die mindestens eine Drainagebohrung bei den Flügeln des ersten und/oder zweiten Rotorelements mit anderen Funktionselementen kombinierbar ist. So ist denkbar, dass Drainagebohrungen mit Funktionselementen wie Gewichtserleichterungen, Bohrungen für Federeinhängungen, Entlüftungskanäle für einen Verriegelungspin, etc. kombiniert werden. Insbesondere sieht dabei eine weitere Ausführungsform vor, dass die mindestens eine Drainagebohrung mit einer Aussparung verbunden ist, die zu einer Außenseite des ersten und/oder zweiten Rotorelements verläuft. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine dritte Drainageaussparung mindestens eine Drainagebohrung, die axial von einer Innenseite zu der Außenseite des ersten und/oder zweiten Rotorelements verläuft und beim ersten und/oder zweiten Rotorelementzwischen Flügeln des ersten und/oder zweiten Rotor- elements vorgesehen ist.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform sind das erste und das zweite Rotorelement vermittels einer Ölverteilungs- und Zentrierhülse miteinander verbunden, so dass der zumindest zweiteilige Rotor leicht und schnell im hydraulischen Nockenwel- lenversteller montiert werden kann. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der mindestens eine Drainagekanal mindestens 2 bis 3 mm radial beabstandet von einer Innenwand des ersten und/oder zweiten Rotorelements ausgebildet ist, so dass ein Dichtbereich von 2 bis 3 mm im zweiteiligen Rotor ausgebildet ist. Dieser Dichtbereich ist daher minimalst von 2 bis 3 mm ausgebildet, so dass sich im Öl befindliche Schmutzpartikel in Abhängigkeit von der Drehrichtung einer Nockenwelle des Nockenwellenverstellers sich in dem mindestens einen Drainagekanal ablagern können und sich nicht auf den Dichtbereich ablagern. Dadurch kann ein Verschleiß vermieden werden und ein langlebige Dichtwirkung erreicht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines hydraulischen Nockenwellen- verstellers mit einem zumindest zweiteiligen Rotor ist durch den folgenden erfindungsgemäßen Schritt gekennzeichnet: Durch mindestens eine erste Drainageaussparung, eine zweite Drainageaussparung und/oder eine dritte Drainageaussparung in einem ersten und/oder in einem zweiten Rotorelement, wird Öl von einer Kontaktfläche des ersten und zweiten Rotorelements des Nockenwellenverstellers zu einer Au- ßenseite des ersten und/oder zweiten Rotorelements abgeführt.

Durch die mindestens eine erste, zweite und/oder dritte Drainageaussparung im ersten und/oder zweiten Rotorelement wird bei der Erfindung somit der Druck vorteilhafterweise zwischen den Rotorkontaktflächen in der Trennfuge reduziert, so dass das im Stand der Technik allseits auftretende Problem von einem Auseinanderklaffen der beiden Rotorelemente eliminiert ist. Folglich wird dadurch eine Ölleckage im hydraulischen Nockenwellenversteller verringert. Vorteilhaft ist durch diese Erfindung ferner, dass keine zusätzlichen Bauteile an dem ersten und/oder zweiten Rotorelement eines zumindest zweiteiligen Rotors eines Nockenwellenverstellers erforderlich sind.

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse in den Figuren entspre- chen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Dabei zeigen:

Fig. 1 und 2 Perspektivansichten eines aus dem Stand der Technik bekannten zweiteiligen Rotors eines hydraulischen Nockenwellenverstellers; Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers;

Fig.4 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus Fig. 3 einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers mit einem zumindest zweiteiligen Rotor; Fig. 5 und 6 Explosionsdarstellungen einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers mit einem zumindest zweiteiligen Rotor;

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Außenseite des ersten Rotorelements aus Fig. 5 und 6; Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Innenseite des ersten Rotorelements aus

Fig. 5 und 6;

Fig. 9 eine Perspektivansicht auf die Innenseite des ersten Rotorelements aus Fig. 5 und 6;

Fig. 10 Perspektivansichten auf die Außenseite des ersten Rotorelements aus Fig. 5 und 6;

Fig. 1 1 und 12 Perspektivansichten des fertig montierten zweiteiligen Rotors nach Fig. 5 und 6.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforder- lich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie der erfindungsgemäße hydraulische Nockenwellenversteller, die erfindungsgemäße Verwendung eines zumindest zweiteilige Rotors sowie das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines hydraulischen Nockenwellenverstellers ausgestaltet sein können und stellen somit keine abschließende Begrenzung der Erfindung dar.

Figur 1 und 2 zeigen Perspektivansichten eines aus dem Stand der Technik bekannten zweiteiligen Rotors 2 eines hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 (nicht dargestellt), bei dem aufgrund eines in der Trennfuge 9 durchdringenden Öls resultierenden Druck zwei Rotorelemente 4, 6 auseinander geklafft wurden. Da dieses im Stand der Technik auftretende Problem bereits einleitend beschrieben ist, wird auf eine weitere Beschreibung an dieser Stelle verzichtet.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht und Figur 4 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus Fig. 3 einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 mit einem zumindest zweiteiligen Rotor 2. Der zumindest zweiteiligen Rotor 2 ist um eine Achse A drehbeweglich und besteht aus einem ersten Rotorelement 4 und einem zweiten Rotorelement 6.

Erfindungsgemäß sieht diese Ausführungsform zwei zweite Drainageaussparungen in Form von zwei Drainagebohrungen 10 im zweiten Rotorelement 6 vor, die axial von einer Innenseite18 zu einer Außenseite 16 des zweiten Rotorelements 6 verlaufen und mit jeweils einer ersten Drainageaussparung in Form von Drainagekanälen 8, die radial auf der Innenseite 18 und radial auf der Außenseite 16 des zweiten Rotorelements 6 verlaufen, kommunizieren, so dass Öl von einer Kontaktfläche 14 zwischen dem ersten und zweiten Rotorelements 4, 6 des Nockenwellenverstellers 1 zu der Außenseite 16 des zweiten Rotorelements 6 abführbar ist. Durch diese zwei Draina- gebohrungen 10 im zweiten Rotorelement 6 kann der durch den Ölfluss entstehende Druck zwischen den beiden Rotorelementen 4, 6 reduziert werden, so dass diese beiden Elemente 4, 6 im Betrieb nicht mehr auseinanderklaffen.

Andere Ausführungsformen können auch nur eine oder mehr als zwei Drainagebohrungen 10 im Bereich der Flügel 7, weniger oder mehr als vier Drainagekanäle 8 im zweiten Rotorelement 6 vorsehen. Ebenso ist auch in weiteren Ausführungsformen denkbar, dass diese Drainagebohrungen 10 nur im ersten Rotorelement 4 oder sogar in beiden Rotorelementen 4, 6 ausgebildet sind. Figur 5 und Figur 6 zeigen Explosionsdarstellungen einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 (s. hierzu Fig. 4) mit einem zumindest zweiteiligen Rotor 2. Um den zumindest zweiteilige Rotor 2 leicht und schnell im hydraulischen Nockenwellenversteller 1 montieren zu können, sieht diese Ausführungsform vor, dass das erste und das zweite Rotorelement 4, 6 vermittels einer Ölverteilungs- und Zentrierhülse 22 miteinander verbunden sind. Ferner weist bei dieser Ausführungsform das erste Rotorelement 4 insgesamt zwölf erfindungsgemäße erste, zweite und dritte Drainageaussparungen 8, 10, 12 auf, so dass Öl von einer Kontaktfläche 14 (s. hierzu Fig. 4, 1 1 oder 12) des ersten und zweiten Rotorelements 4, 6 des Nockenwellenverstellers 1 zu einer Außenseite 16 des ersten Rotorelements 4 abführbar ist.

Dabei sind acht von den zwölf Drainageaussparungen 8, 10, 12 zweite und dritte Drainageaussparungen 10, 12, d. h. Drainagebohrungen, die die axial von einer Innenseite 18 zu der Außenseite 16 des ersten Rotorelements 4 verlaufen. Insbesonde- re sind dabei vier zweite Drainageaussparungen 10 derart ausgebildet, dass vier Drainagebohrungen 10 bei den Flügeln 7 des ersten Rotorelements 4 vorgesehen sind und mit vier ersten Drainageaussparungen in Form von Drainagekanälen 8 kommunizieren.

Ferner ist hier eine der vier ersten Drainagebohrungen 10 derart ausgebildet, dass diese mit einem anderen Funktionselement 20 kombinierbar ist, wie hier für einen Entlüftungskanal 20 für einen Verriegelungspin. Ebenso ist hier vorgesehen, dass eine weitere der vier Drainagebohrungen 10 mit einer Aussparung 28 verbunden ist, die zu einer Außenseite 16 des ersten Rotorelements 4 verläuft.

Die restlichen vier dritten Drainageaussparungen in Form von Drainagebohrungen 12, um ebenfalls Öl von einer Kontaktfläche 14 des ersten und zweiten Rotorelements 4, 6 des Nockenwellenverstellers 1 zu der Außenseite 16 des ersten Rotorelements 4 abzuführen, sind beim ersten Rotorelement 4 zwischen den Flügeln 7 vorgesehen.

Wie bereits beschreiben, erstrecken sich in der hier dargestellten Ausführungsform die vier Drainagekanäle 8 axial von der Innenseite 18 zu der Außenseite 16 des ersten Rotorelements 4. Denkbar ist in einer anderen Ausführungsform aber auch, dass diese Drainagekanäle 8 radial auf der Innenseite 18 und/oder der Außenseite 16 des ers- ten und/oder zweiten Rotorelements 4, 6 verlaufen, d. h. sie bilden lediglich eine Art Vertiefung.

Um zu vermeiden, dass sich im Öl befindliche Schmutzpartikel sich in einem Dichtbereich 26 ablagern können, ist dieser, wie in Fig. 8 gezeigt, minimal von 2 bis 3 mm ausgebildet, so dass diese Schmutzartikel sich in Abhängigkeit von der Drehrichtung einer Nockenwelle 30 (siehe hierzu Fig. 4) des Nockenwellenverstellers 1 in den Drai- nagekanälen 8 ablagern. So sind hier die vier Drainagekanale 8 mindestens 2 bis 3 mm radial beabstandet von der Innenwand 24 des ersten Rotorelements 4 ausgebildet. Denkbar sind in anderen Ausführungsformen auch mehr oder weniger als acht Drai- nagebohrungen 10, 12 oder als vier Drainagekanale 8, so dass eine Vielzahl von Ausführungsformen denkbar ist. Diese werden aber nicht aufgelistet, da diese für einen Fachmann selbstverständlich sind.

Figur 7 zeigt eine Draufsicht und Figur 10 eine Perspektivansicht auf eine Außenseite 16 des ersten Rotorelements 4 aus Fig. 5 und 6, hingegen Figur 8 eine Draufsicht und Figur 9 eine Perspektivansicht auf eine Innenseite 18 des ersten Rotorelements 4 aus Fig. 5 und 6 zeigen. Da die in Fig. 7 bis 10 dargestellten Bezugszeichen bereits zu den vorherigen Fig. 5 und 6 beschrieben sind, wird auf eine erneute Beschreibung an dieser Stelle verzichtet. Gleiches gilt für die Figuren 11 und 12, da diese Perspek- tivansichten des fertig montierten zweiteiligen Rotors 2 nach Fig. 5 und 6 zeigen.

Bezugszeichenliste

hydraulischer Nockenwellenversteller

Rotor

erstes Rotorelement

zweites Rotorelement

Flügel

Drainageaussparung, Drainagekanal

Trennfuge

Drainageaussparung, erste Drainagebohrung Drainageaussparung, zweite Drainagebohrung Kontaktfläche

Außenseite

Innenseite

Funktionselement

Ölverteilungs- und Zentrierhülse

Innenwand

Dichtbereich

Aussparung

Nockenwelle

Achse