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Title:
CAMSHAFT-ADJUSTING DEVICE HAVING A COMPACT STRUCTURE FOR A DRY BELT DRIVE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, AND METHOD FOR MOUNTING THE CAMSHAFT-ADJUSTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/001683
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a camshaft-adjusting device (1) comprising a camshaft (2) and a hydraulic camshaft adjuster (3) as well as a central valve (4) arranged coaxially to same, wherein the central valve (4) protrudes into the hydraulic camshaft adjuster (3) and into the camshaft (2) and the central valve (4) has two axially adjacently arranged connections (5, 6) to the hydraulic working chambers (7, 8) of the hydraulic camshaft adjuster (3), characterised in that one of the connections (5, 6) is arranged inside the camshaft (2) and the other connection (5, 6) is arranged inside the hydraulic camshaft adjuster (3), wherein the camshaft (2) comprises a separator (9) in the region between the connections (5, 6), which hydraulically separates the two connections (5, 6) from each other. The invention also relates to a method for mounting a camshaft-adjusting device (1).

Inventors:
BAYRAKDAR ALI (DE)
WEBER JÜRGEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2019/100505
Publication Date:
January 02, 2020
Filing Date:
June 05, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F01L1/344; F01L1/02
Foreign References:
DE102008030057A12010-01-07
DE102005034275A12007-01-25
DE102017111900A12018-03-15
EP2927440A12015-10-07
US8991346B22015-03-31
EP2927440A12015-10-07
DE102014222589A12016-05-12
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Claims:
Patentansprüche

1. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) mit einer Nockenwelle (2) und einem hyd- raulischen Nockenwellenversteller (3) sowie einem koaxial zu diesem angeord- netes Zentralventil (4), wobei das Zentralventil (4) in den hydraulischen No- ckenwellenversteller (3) und in die Nockenwelle (2) hinein ragt und das Zentral- ventil (4) zwei axial benachbart angeordnete Anschlüsse (5, 6) zu den hydrauli- schen Arbeitskammern (7, 8) des hydraulischen Nockenwellenverstellers (3) hat, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Anschlüsse (5, 6) innerhalb der Nockenwelle (2) und der andere Anschluss (5, 6) innerhalb des hydraulischen Nockenwellenverstellers (3) angeordnet ist, wobei die Nockenwelle (2) im Be- reich zwischen den Anschlüssen (5, 6) einen Steg (9) aufweist, welcher die beiden Anschlüsse (5, 6) hydraulisch voneinander trennt.

2. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (9) der Nockenwelle (2) an einem Steg (10) des Abtrieb- selements des hydraulischen Nockenwellenverstellers (3) anliegt, welcher ebenfalls die beiden Anschlüsse (5, 6) hydraulisch voneinander trennt.

3. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der nockenwellenseitige Steg (9) von einem Schlitz (11 ) durchbro- chen ist, der in einen Arbeitskanal (12, 13) des hydraulischen Nockenwellen- verstellers (3) mündet.

4. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass der nockenwellenseitige Steg (9) das Zentralventil (4) zur Nockenwellendrehachse (14) zentriert.

5. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass der abtriebselementseitige Steg (10) das Zentralventil (4) zur Nockenwellenverstellerdrehachse (15) zentriert.

6. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Zentralventil (4) betätigender Zentralmagnet (16) koaxial zum Zentralventil (4) ausrichtbar ist, in dem der Zentralmagnet (16) von einem Deckelelement (17) des hydraulischen Nocken- wellenverstellers (3) aufnehmbar ist.

7. Verfahren zur Montage einer Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach An- spruch 1 , welches die folgenden Schritte umfasst:

• Fügen des hydraulischen Nockenwellenverstellers (3) mit dem Nockenwel- lenende der Nockenwelle (2),

• Auflegen des Riemens auf den hydraulischen Nockenwellenversteller (3),

• Einstecken eines Zentrierdorns (18) durch den hydraulischen Nockenwel- lenversteller (3) hindurch und in die Nockenwelle (2), wobei der Zentrier- dorn (18) Kontakt mit einer Zentrierfläche (19) am Innendurchmesser des hydraulischen Nockenwellenverstellers (3) und mit einer Zentrierfläche (20) am Innendurchmesser des Nockenwellenendes (2) hat,

• Fügen eines Flalters (21 ), welcher einen Zentralmagnet (16) tragen kann und bereits einen Wellendichtring (22) trägt, wobei der Wellendichtring (22) in Kontakt mit dem Dichtkragen(23) eines auf der nockenwellenabgewand- ten Seite des hydraulischen Nockenwellenverstellers (3) angeordneten Dichtdeckels (24) kommt,

• Befestigen des Flalters (21 ) mit der Brennkraftmaschine,

• Entfernen des Zentrierdorns (18),

• Das Zentralventil (4) mit einer das Zentralventil aufnehmenden Zentral- schraube (25) durch den hydraulischen Nockenwellenversteller (3) hindurch stecken und in die Nockenwelle (2) einfügen,

• Die Zentralschraube (25) mit einem Drehmoment kleiner als das zu errei- chende Vorspannmoment anschrauben,

• Den Riemen spannen,

• Die Zentralschraube (25) mit dem Vorspannmoment anziehen, um eine drehfeste Verbindung zwischen dem hydraulischen Nockenwellenversteller (3) und der Nockenwelle (2) sicherzustellen, • Den Zentralmagneten (16) in den Halter (21 ) fügen und mit dem Halter (21 ) verliersicher verbinden.

Description:
Bezeichnung der Erfindung

Nockenwellenverstellvorrichtung mit einem kompakten Aufbau für einen trockenen Riementrieb einer Brennkraftmaschine und Montageverfahren der Nockenwellenver- stellvorrichtung

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einem kompakten Auf- bau für einen trockenen Riementrieb einer Brennkraftmaschine und ein Montagever- fahren der Nockenwellenverstellvorrichtung.

Hintergrund der Erfindung

Nockenwellenversteller werden in Verbrennungsmotoren zur Variation der Steuerzei- ten der Brennraumventile eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen einer Kurbel- welle und einer Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer ma ximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Die Anpassung der Steuerzeiten an die aktuelle Last und Drehzahl senkt den Verbrauch und die Emissionen. Zu diesem Zweck sind Nockenwellenversteller in einen Antriebs- strang integriert, über welche ein Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nocken- welle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb ausgebildet sein.

Bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller bilden das Abtriebselement und das Antriebselement ein oder mehrere Paare gegeneinander wirkende Druckkammern aus, welche mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind. Das Antriebselement und das Abtriebselement sind koaxial angeordnet. Durch die Befüllung und Entleerung einzel- ner Druckkammern wird eine Relativbewegung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement erzeugt. Die auf zwischen dem Antriebselement und dem Ab- triebselement rotativ wirkende Feder drängt das Antriebselement gegenüber dem Ab- triebselement in eine Vorteilsrichtung. Diese Vorteilsrichtung kann gleichläufig oder gegenläufig zu der Verdrehrichtung sein.

Eine Bauart der hydraulischen Nockenwellenversteller ist der Flügelzellenversteller. Der Flügelzellenversteller weist einen Stator, einen Rotor und ein Antriebsrad mit ei- ner Außenverzahnung auf. Der Rotor ist als Abtriebselement meist mit der Nocken- welle drehfest verbindbar ausgebildet. Das Antriebselement beinhaltet den Stator und das Antriebsrad. Der Stator und das Antriebsrad werden drehfest miteinander verbun- den oder sind alternativ dazu einteilig miteinander ausgebildet. Der Rotor ist koaxial zum Stator und innerhalb des Stators angeordnet. Der Rotor und der Stator prägen mit deren, sich radial erstreckenden Flügeln, gegensätzlich wirkende Ölkammern aus, welche durch Öldruck beaufschlagbar sind und eine Relativdrehung zwischen dem Stator und dem Rotor ermöglichen. Die Flügel sind entweder einteilig mit dem Rotor bzw. dem Stator ausgebildet oder als„gesteckte Flügel“ in dafür vorgesehene Nuten des Rotors bzw. des Stators angeordnet. Weiterhin weisen die Flügelzellenversteller diverse Abdichtdeckel auf. Der Stator und die Abdichtdeckel werden über mehrere Schraubenverbindungen miteinander gesichert.

Eine andere Bauart der hydraulischen Nockenwellenversteller ist der Axialkolbenver- steller. Hierbei wird über Öldruck ein Verschiebeelement axial verschoben, welches über Schrägverzahnungen eine Relativdrehung zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement erzeugt.

Eine weitere Bauform eines Nockenwellenverstellers ist der elektromechanische No- ckenwellenversteller, der ein Dreiwellengetriebe (beispielsweise ein Planetengetriebe oder ein Wellgetriebe) aufweist. Dabei bildet eine der Wellen das Antriebselement und eine zweite Welle das Abtriebselement. Über die dritte Welle kann dem System mittels einer Stelleinrichtung, beispielsweise ein Elektromotor oder eine Bremse, Rotationse- nergie zugeführt oder aus dem System abgeführt werden, um eine Verstellung einzu- leiten. Eine Feder kann zusätzlich angeordnet werden, welche die Relativdrehung zwischen Antriebselement und Abtriebselement unterstützt oder zurückführt.

Die US8991346 BB zeigt ein Ventilzeiteinstellungssteuerungsgerät, das eine Öff- nungszeiteinstellung und Schließzeiteinstellung eines Ventils von einem Einlassventil und einem Auslassventil einer Brennkraftmaschine, das durch eine abtriebsseitige Welle der Brennkraftmaschine geöffnet und geschlossen wird, durch Ändern einer Drehphase zwischen einer antriebsseitigen Welle der Brennkraftmaschine und der ab- triebsseitigen Welle steuert. Das Ventilzeiteinstellungssteuerungsgerät weist ein Ge- häuse, das einstückig mit der antriebsseitigen Welle drehbar ist und einen Flügelrotor, der relativ zu dem Gehäuse drehbar und an der abtriebsseitigen Welle fixiert ist. Wei- ter ist ein Flydraulikdrucksteuerungsventil offenbart, das eine Buchse aufweist, die in einem Mittelloch des Flügelrotors aufgenommen ist und sich in einer Richtung einer Drehachse des Flügelrotors erstreckt und einen Kolben, der in einem Inneren der Buchse aufgenommen ist und sich entlang der Buchse hin- und her bewegen kann, wobei das Flydraulikdrucksteuerungsventil einen Flydraulikdruck, der zu der Voreil- kammer oder zu der Nacheilkammer zugeführt oder von dieser abgegeben wird, durch eine Bewegung des Kolbens ändert. Es ist ein Solenoid offenbart, das einen Soleno- idhauptkörper, der zu dem Gehäuse gegenüberliegend angeordnet ist, aufweist und einen Druckstift, der von dem Solenoidhauptkörper vorsteht und gestaltet ist, den Kol- ben des Hydraulikdrucksteuerungsventils zu drücken, wobei das Solenoid das Ändern der Hydraulikdrücke an dem Hydraulikdrucksteuerungsventil steuert. Das Gerät weist ferner einen ersten rohrförmigen Abschnitt, der sich von dem Gehäuse zu dem Sol- enoid hin erstreckt und einen zweiten rohrförmigen Abschnitt, der sich von dem Sol- enoidhauptkörper oder von einem Montagebauteil, an das der Solenoidhauptkörper montiert ist, zu dem Gehäuse hin erstreckt, wobei der zweite rohrförmige Abschnitt mit dem ersten rohrförmigen Abschnitt zusammenwirkt, um eine Ölaufnahmekammer auszubilden, die gestaltet ist, um zumindest eines der nachstehenden Öle aufzuneh- men: Öl, das von einem Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Flügelrotor ausgege- ben wird; und Öl, das von einem Öldurchgang abgegeben wird, der mit der Voreil- kammer oder der Nacheilkammer verbunden ist. Die rohrförmigen Abschnitte stehen im Gleitkontakt miteinander. Die Relativdrehung beider rohrförmigen Abschnitte zueinander führt zu Reibung und Erwärmung, die zum Ausfall des Wellendichtringes führt.

Die EP 2 927 440 A1 zeigt einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, die um eine Kurbelwellenachse drehbar ist und einer Nockenwelle, die durch die Kurbelwelle um eine Nockenwellenachse drehbar ist, wobei die Brennkraftmaschine eine Ölver- sorgung, eine Motorabdeckung, ein Antriebselement, das in der Motorabdeckung an- geordnet ist, um eine Drehbewegung von der Kurbelwelle zur Nockenwelle zu über- tragen und einen Nockenwellenversteller, der innerhalb der Motorabdeckung ange- ordnet ist, um die Phasenbeziehung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle steuerbar zu variieren. Der Nockenwellenversteller weist ein Eingabeelement, das von dem Antriebselement angetrieben wird, ein Ausgangselement, das mit der Nocken- welle drehbar ist, wobei das Ausgangselement relativ zu dem Eingangselement durch Öl von der Ölversorgung drehbar ist, wodurch die Phasenbeziehung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle verändert wird, eine Ventilspule innerhalb des No- ckenwellenverstellers, ein Stellglied zum Bewegen der Ventilspule und eine Dich- tungsanordnung, die eine Trockenzone mit einer der Motorabdeckung und dem Aktua- tor definiert, um das Antriebselement vom verwendeten Öl zu isolieren.

Der Zentralmagnet und der Wellendichtring sind bei der Montage mit dem Motorde- ckel fixiert. Weil der Wellendichtring durch den Zentralmagnet abgedeckt ist, kann kei- ne Montage auf Sicht erfolgen. Der Motordeckel mit dem Zentralmagnet und dem Wellendichtring muss blind auf den Dichtkragen des Verstellers axial aufgeschoben werden. Die Beschädigung des Wellendichtringes während der Montage ist die Folge. Eine Einstellung des Rundlaufs des Wellendichtringes zum Dichtkragen am Versteller ist hier nicht möglich, vielmehr muss der Wellendichtring zwischen dem Zentralmagnet und dem Nockenwellenversteller sämtliche Rundlauffehler aufnehmen, wodurch die Zuverlässigkeit der Dichtheit im Betrieb abnimmt. Zudem trifft der Betätigungsstift des Zentralmagneten das Zentralventil an einer unbestimmten Position, welche sich im Betrieb ständig ändert. Dabei kann es zu Verschleiß und somit auch zum Ausfall der Ansteuerung des Nockenwellenverstellers kommen. Die DE102014222589 zeigt einen hydraulischer Nockenwellenversteller für eine Ver- brennungskraftmaschine, mit einem Stator, mit einem in radialer Richtung innerhalb des Stators angeordneten und gegenüber dem Stator verdrehbaren Rotor, wobei zwi- schen dem Stator und dem Rotor eine Vielzahl von druckmittelbeaufschlagbaren Hyd- raulikkammern ausgebildet sind, und mit einem hydraulischen Zentralventil zur Steue- rung einer Druckmittelbeaufschlagung der Hydraulikkammern, mit einem Druckweiter- gabebauteil, das zur Weitergabe einer Kraft eines elektromagnetischen Aktors zum Ziel der Verstellung des Zentralventils vorgesehen ist, wobei der Nockenwellenverstel- ler einen am Stator befestigten Verstellerdeckel mit einer Zentralöffnung aufweist, durch die das Zentralventil von außerhalb des Verstellerdeckels betätigbar ist, wobei ein Dichtelement an dem Druckweitergabebauteil und dem Verstellerdeckel die Zentralöffnung abdichtend angeordnet ist.

In dieser Anordnung ist ein Anschluss des Zentralventils hinsichtlich seiner axialen Lage in der Trennfuge zwischen Rotor und Nockenwelle angeordnet.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nockenwellenverstellvorrichtung anzugeben, die eine besonders kompakte Bauweise aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

So löst eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einer Nockenwelle und einem hyd- raulischen Nockenwellenversteller sowie einem koaxial zu diesem angeordneten Zent- ralventil, wobei das Zentralventil in den hydraulischen Nockenwellenversteller und die Nockenwelle hinein ragt und das Zentralventil zwei axial benachbart angeordnete An- schlüsse zu den hydraulischen Arbeitskammern des hydraulischen Nockenwellenver- stellers hat, dieses Aufgabe dadurch, dass einer der Anschlüsse innerhalb der No- ckenwelle und der andere Anschluss innerhalb des hydraulischen Nockenwellenver- stellers angeordnet ist, wobei die Nockenwelle im Bereich zwischen den Anschlüssen einen Steg aufweist, welcher die beiden Anschlüsse hydraulisch voneinander trennt. Hierdurch wird erreicht, dass durch die axiale Verschiebung mindestens eines An- schlusses des Zentralventils in die Nockenwelle, der Zentralmagnet axial maximal in den hydraulischen Nockenwellenversteller hinein verschoben werden kann, wobei ei- ne Zentrierung des hydraulischen Nockenwellenverstellers zur Nockenwelle vorhan- den ist, welche eine Abdichtung zwischen dem hydraulischen Nockenwellenversteller und einem Zentralmagneten entlastet.

Optional können mehrere Anschlüsse des Zentralventils in die Nockenwelle verscho- ben werden. Im Extremfall sind alle Anschlüsse in der Nockenwelle versenkt, so dass der Rotor nur noch den Abschnitt eines Schraubenkopfs einer das Zentralventil tra- genden oder einer sich dem Zentralventil axial anschließenden Zentralschraube um ragt und zur Nockenwelle axial vorgespannt wird, wobei die Ölversorgung des hydrau- lischen Nockenwellenverstellers aus den innerhalb der Nockenwelle angeordneten Anschlüssen erfolgt.

Bevorzugt wird das Zentralventil von einer Zentralschraube aufgenommen, welches diese Anschlüsse aufweisen kann, um das Hydraulikmittel aus dem Zentralventil durch die Anschlüsse hindurch an den beziehungsweise die Arbeitskanäle gelangen.

In diesem Fall spricht der Fachmann von einer Zentralventilschraube.

Dabei ist der Außendurchmesser des Zentralmagnetes radial zum Innendurchmesser des Dichtkragens am hydraulischen Nockenwellenversteller beabstandet ausgeführt, so dass kein direkter Kontakt zwischen dem Dichtkragen und dem Zentralmagnet ent- steht. Der Zentralmagnet kann mit dem hydraulischen Nockenwellenversteller ver- schachtelt ausgeführt werden, wobei an einer Außenmantelfläche des den Zentral- magnet umragendenen Dichtdeckels ein Wellendichtring zwischen dem Dichtdeckel und einer Steuertriebsabdeckung angeordnet werden kann. Damit entfällt der Einfluss der Montage des Zentralmagneten auf den Rundlauffehler und auf den Wellendicht- ring. In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der Steg der Nockenwelle an einem Steg des Abtriebselements des hydraulischen Nockenwellenverstellers an, welcher eben- falls die beiden Anschlüsse hydraulische voneinander trennt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der nockenwellenseitige Steg von einem Schlitz durchbrochen, der in einen Arbeitskanal des Nockenwellenverstellers mündet.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung zentriert der nockenwellenseitige Steg das Zentralventil zur Nockenwellendrehachse. Gemäß den obenstehenden Ausfüh- rungen kann alternativ zum Zentralventil eine Zentralschraube oder eine Zentralventil- schraube zur Nockenwellendrehachse über den nockenwellenseitigen Steg zentriert werden. Der nockenwellenseitige Steg steht in direkten Kontakt mit einer zu diesem komplementären Mantelfläche oder mehreren am Umfang verteilten Mantelflächen- stücken des Zentralventils, der Zentralschraube oder der Zentralventilschraube. Ideal- erweise würden drei Mantelflächenstücke, welche über den Umfang verteilt angeord- net sind, für eine effektive Zentrierung ausreichen. Die Mantelflächenstücke können auch einen axialen Versatz aufweisen, so denn die Funktion einer Zentrierung erfüllt wird.

In einer Ausgestaltung der Erfindung zentriert der abtriebselementseitige Steg das Zentralventil zur Nockenwellenverstellerdrehachse. Somit kann die Zentrierung des hydraulischen Nockenwellenverstellers zu der Nockenwelle über den Außendurch- messer des Zentralventils, alternativ auch über den Außendurchmesser der Zentral- schraube oder der Zentralventilschraube erfolgen. Ein Nockenwellenversteller weist üblicherweise ein mit der Nockenwelle verbindbares Abtriebselement auf, welches zu einem Antriebselement, das mit dem Steuertrieb drehfest verbunden ist, eine Relativ- winkellage einnehmen kann, damit der Nockenwellenversteller die Phasenlage zwi- schen der Nockenwelle und der Kurbelwelle variieren kann, um die gewünschten Ver- brennungs- und Verbrauchseffekte der Brennkraftmaschine zu erzielen. Der abtrieb- selementseitige Steg steht in direkten Kontakt mit einer zu diesem komplementären Mantelfläche oder mehreren am Umfang verteilten Mantelflächenstücken des Zentral- ventils, der Zentralschraube oder der Zentralventilschraube. Idealerweise würden drei Mantelflächenstücke, welche über den Umfang verteilt angeordnet sind, für eine effek- tive Zentrierung ausreichen. Die Mantelflächenstücke können auch einen axialen Ver- satz aufweisen, so denn die Funktion einer Zentrierung erfüllt wird.

In einer bevorzugten Ausbildung ist ein das Zentralventil betätigender Zentralmagnet koaxial zum Zentralventil ausrichtbar, in dem der Zentralmagnet von einem De- ckelelement des hydraulischen Nockenwellenverstellers aufnehmbar ist. Der Zentral- magnet wird bei seiner Montage durch die Innenmantelfläche des Deckelelementes in seine koaxiale Position gegenüber der Drehachse des Nockenwellenverstellers oder der Nockenwelle mit sehr geringer Positionstoleranz positioniert und zu einer dieser Achsen zentriert. Damit sinkt der Verschleiß zwischen dem Betätigungsstift des Zentralmagneten, welche das Zentralventil kontaktiert und betätigt.

Die Aufgabe wird auch durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Montage der No- ckenwellenverstellvorrichtung gelöst, bei dem die erfindungsgemäße Zentrierung der Bauelemente zu einer erhöhten Zuverlässigkeit führt.

Die Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung weist folgende Schritte auf, welche vorteilhafterweise auch in der genannten Reihenfolge durchgeführt werden:

• Fügen des hydraulischen Nockenwellenverstellers mit dem Nockenwellenende der Nockenwelle. Vorteilhafterweise weist der hydraulische Nockenwellenver- steller hierfür einen einen Dichtkragen aufweisenden Dichtdeckel auf, welcher auf der nockenwellenzugewandten Seite des hydraulischen Nockenwellenver- stellers angeordnet ist und dessen Innenmantelfläche die Nockenwelle umragt. Somit bleibt der hydraulische Nockenwellenversteller nach dem Fügen mit dem Nockenwellenende durch den unzentrierten Kontakt der Innenmantelfläche des Dichtkragens mit der Außenmantelfläche des Nockenwellenendes hängen.

• Auflegen des Riemens auf den hydraulischen Nockenwellenversteller, insbe- sondere einer riemenkomplementären Verzahnung,

• Einstecken eines Zentrierdorns durch den hydraulischen Nockenwellenverstel- ler hindurch und in die Nockenwelle, wobei der Zentrierdorn Kontakt mit einer Zentrierfläche am Innendurchmesser des hydraulischen Nockenwellenverstel- lers und mit einer Zentrierfläche am Innendurchmesser des Nockenwellenen- des hat,

• Fügen eines Halters, welcher einen Zentralmagnet tragen kann und bereits ei- nen Wellendichtring trägt, wobei der Wellendichtring in Kontakt mit dem Dicht- kragen eines auf der nockenwellenabgewandten Seite des hydraulischen No- ckenwellenverstellers angeordneten Dichtdeckels kommt. Vorteilhafterweise er- folgt auf diese Weise eine beschädigungsfreie Montage des Wellendichtringes und bereits während der Montage eine Trennung zwischen dem Trockenraum (in dem der Riemen angeordnet ist) und dem (zukünftigen) Nassraum zwischen dem Zentralmagnet und dem hydraulischen Nockenwellenversteller.

• Befestigen des Halters mit der Brennkraftmaschine,

• Entfernen des Zentrierdorns. Vorteilhafterweise wird bereits jetzt der hydrauli- sche Nockenwellenversteller durch den Wellendichtring der Nockenwelle in der Position gehalten.

• Das Zentralventil mit einer das Zentralventil aufnehmenden Zentralschraube durch den hydraulischen Nockenwellenversteller hindurch stecken und in die Nockenwelle einfügen,

• Anschrauben der Zentralschraube mit einem Drehmoment kleiner als das zu er- reichende Vorspannmoment.

• Den Riemen spannen,

• Die Zentralschraube mit dem Vorspannmoment anziehen, um eine drehfeste Verbindung zwischen dem hydraulischen Nockenwellenversteller und der No- ckenwelle sicherzustellen,

• Den Zentralmagneten in den Halter fügen und mit dem Halter verliersicher ver- binden.

Es ist möglich, dass die Verfahrensschritte untereinander vertauscht werden können, solange die genannten Bauelemente und deren Zweck im Sinne der beschriebenen Erfindung zum Tragen kommen.

Alternativ zum Schritt: • Das Zentralventil mit einer das Zentralventil aufnehmenden Zentralschraube durch den hydraulischen Nockenwellenversteller hindurch stecken und in die Nockenwelle einfügen,

kann das Zentralventil von der Zentralschraube getrennt montiert werden sein. So kann beispielsweise zuerst der Nockenwellenversteller an der Nockenwelle mit einer Zentralschraube befestigt werden und in einem nachgelagerten Schritt das Zentral- ventil in die Zentralschraube montiert werden.

In einer Ausgestaltung dieser Variante kann das Zentralventil axial aufeinanderfolgend zur Zentralschraube angeordnet sein, so dass das Zentralventil beispielsweise direkt von dem Nockenwellenversteller aufgenommen ist.

Die Befestigungsfunktion der Zentralschraube kann von einer alternativen Befesti- gungsmöglichkeit ersetzt oder ergänzt werden. Der Nockenwellenversteller kann mit der Nockenwelle beispielsweise durch Schweißen befestigt werden, wodurch die Schritte zum Anschrauben entfallen. Das Zentralventil kann dennoch in den Nocken- wellenversteller und/oder in die Nockenwelle gesteckt und mit dem Nockenwellenver- steller und/oder der Nockenwelle verliersicher befestigt werden.

Dabei werden der hydraulische Nockenwellenversteller, das Zentralventil und auch der Halter mit dem Wellendichtring besonders präzise zur Drehachse der Nockenwelle bei der Montage positioniert und ausgerichtet. Durch diese sich ergebende kurze To- leranzkette ist der Rundlauffehler zwischen den vorgenannten Elementen zur No- ckenwelle besonders gering.

Die erfindungsgemäße Lösung hat somit die folgenden Vorteile:

- die Nockenwellenverstellvorrichtung für den trockenen Zahnriementrieb ist axial be- sonders bauraumsparend ausgebildet

- die Nockenwellenverstellvorrichtung hat einen besonders kleinen Rundlauffehler zwischen dem Wellendichtring, dem Nockenwellenversteller und dem Zentralventil durch die erfindungsgemäße Zentrierung über die vorstehend beschriebenen struktu- rellen Zentrierelemente - eine sichere Montage des Wellendichtrings ohne Beschädigung seiner Dichtlippe und eine erhöhte Lebensdauer desselben

- eine einfache Zentralmagnetmontage

- eine einfachere Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung durch einen Zentrier- dorn.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt.

Es veranschaulicht:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Nockenwellenverstellvorrichtung,

Fig. 2 die Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung nach Fig. 1 mit einer ers- ten Variante eine Zentrierdorns und

Fig. 3 die Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung nach Fig. 1 mit einer zwei- ten Variante des Zentrierdorns.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Nockenwellenverstellvorrichtung 1. Die Nockenwel- lenverstellvorrichtung 1 weist einen Nockenwellenversteller 3 auf. Der Nockenwellen- versteller 3 ist in Aufbau und Funktion weitestgehend aus dem Stand der Technik be- kannt. Jedoch unterscheidet sich der Nockenwellenversteller 3 gegenüber denen aus dem Stand der Technik durch einen abtriebselementseitgen Steg 10 und durch seinen aus der hier dargestellten Erfindung resultierenden geringen axialen Bauraum. So liegt der Steg 10 an einem nockenwellenseitigen Steg 9 an. Der Steg 9 und/oder der Steg 10 steht in Kontakt mit der Außenumfangsfläche einer das Zentralventil 4 tra- genden Zentralschraube 25. Das Zentralventil 4 weist mit der Zentralschraube 25 mehrere Anschlüsse 5 und 6 auf, die Hydraulikm ittel zu den Arbeitskammern 7, 8 zu oder abführen können. Die Anschlüsse 5 und 6 sind in axialer Richtung beabstandet angeordnet und flankieren die Stege 9 und 10. Durch die Zentrierwirkung der Stege 9 und 10 werden auch die Anschlüsse 5 und 6 gegenseitig abgedichtet. Damit jedoch das Hydraulikmittel aus dem Anschluss 5, welcher innerhalb der Nockenwelle 2 ange- ordnet ist, um den axialen Bauraum zu verkürzen, in den Nockenwellenversteller 3 ge- langen kann, ist der Steg 9 von zumindest einem Schlitz 11 durchbrochen. Der Schlitz 11 ist als Kerbe in das Nockenwellenende eingearbeitet. Dieser kann in einer seiner Mehrzahl als regelmäßiges oder unregelmäßiges Muster über den Umfang des Ste- ges 9, und damit auch um die Drehachse 14 oder 15 herum, angeordnet sein.

Der andere Anschluss 6 ist innerhalb des Nockenwellenverstellers 3 angeordnet und versorgt die Arbeitskammer 8 über den Arbeitskanal 13 mit Hydraulikmittel. Das Hyd- raulikmittel aus dem Anschluss 5 fließt über den Schlitz 11 in den Arbeitskanal 12 und schlussendlich in die der Arbeitskammer 8 entgegengesetzt wirkenden Arbeitskammer 7.

Fig. 2 zeigt die Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung 1 nach Fig. 1 mit einer ersten Variante eines Zentrierdorns 18. Der Zentrierdorn 18 simuliert die Zentral- schraube 25, welche in einem späteren Montageschritt den Zentrierdorn 18 ersetzen wird und greift in das für die Zentralschraube 25 vorgesehene Gewinde der Nocken- welle 2 ein. So richtet der Zentrierdorn 18 über seine mit den Stegen 9 und 10 bezie- hungsweise mit den Zentrierflächen 19, 20 in Kontakt stehenden Außenmantelfläche die Nockenwellenverstellerdrehachse 15 zur Nockenwellendrehachse 14 der No- ckenwelle 2 aus. Zugleich kann der Zentrierdorn 18 auch den Halter 21 zur Nocken- welle 2 und/oder zum Nockenwellenversteller 3 ausrichten, dass ein später am Halter 21 montierter Zentralmagnet 16 koaxial mit seiner Symmetrieachse zu einer der Ach- sen 14, 15 oder zu beiden ausgerichtet ist, damit ein das Zentralventil 4 betätigender Betätigungsstift möglichst zentral angreift und so ein durch Relativbewegung an der Kontaktstelle auftretender Verschleiß oder eine Kippwirkung auf den Steuerkolben des Zentralventils 4 minimiert wird.

Es wird auch eine als Wellendichtring 22 ausgebildete Dichtung, welche bereits mit dem Halter 21 montiert wurde, zum Nockenwellenversteller 3 und somit auch zum Deckelelement 17 ausgerichtet, so dass der mit dem Wellendichtring 22 in Kontakt stehende Dichtkragen 23 des als Dichtdeckel 24 ausgebildeten Deckelelements 17 einen geringen Fluchtungsfehler aufweist, wenn sich der Dichtkragen 23 später im Be- trieb relativ zum Wellendichtring 22 dreht. Damit wird auch an dieser Stelle die Dicht- heit zwischen einem Naßraum und einem Trockenraum - in dem der Steuerriemen angeordnet ist - verbessert.

Fig. 3 zeigt die Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung 1 nach Fig. 1 mit einer zweiten Variante des Zentrierdorns 18. Der Zentrierdorn 18 nach Fig. 3 unterscheidet sich zu dem nach Fig. 2 dadurch, dass dieser hier nicht mehr in das Gewinde der No- ckenwelle 2 eingreift, sondern in eine von der Nockenwelle 2 ausgebildete Passfläche. Diese kann jedoch in diesem Ausführungsbeispiel entfallen, sofern auf die Zentrierflä- che 20 des Steges 9 Bezug genommen wird.

Liste der Bezugszahlen

1 ) Nockenwellenverstellvorrichtung

2) Nockenwelle

3) Nockenwellenversteller

4) Zentralventil

5) Anschluss

6) Anschluss

7) Arbeitskammer

8) Arbeitskammer

9) Steg

10) Steg

11 )Schlitz

12)Arbeitskanal

13)Arbeitskanal

14) Nockenwellendrehachse

15) Nockenwellenverstellerdrehachse

16)Zentralmagnet

17)Deckelelement

18)Zentrierdorn

19)Zentrierfläche (Nockenwellenversteller)

20)Zentrierfläche (Nockenwelle)

21 )Halter

22)Wellendichtring

23) Dichtkragen

24) Dichtdeckel

25)Zentralschraube




 
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