WO2013010736A1 - Statorbaueinheit sowie nockenwellenverstellvorrichtung mit statorbaueinheit - Google Patents

Statorbaueinheit sowie nockenwellenverstellvorrichtung mit statorbaueinheit Download PDF

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spring
ring
statorbaueinheit
adjusting device
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Stefan Bender
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ETO Magnetic GmbH
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34426—Oil control valves
    • F01L2001/3443—Solenoid driven oil control valves

Definitions

  • the invention relates to a stator assembly according to the preamble of claim 1 for an electromagnetic camshaft adjusting device in a motor, comprising a current-carrying winding adapted to linearly displace an armature of the stator assembly, which is arranged in a housing of the stator assembly, and fastening means for fixing the stator - Assembly on the engine. Furthermore, the invention relates to a camshaft adjusting device with a stator unit according to claim 5.
  • the present invention seeks to provide a simple structure and easily assembled Statorbauaji.
  • the fasteners should be simple and inexpensive to produce and beyond the use of Make auxiliary tools such as screwdrivers or automatic screw dispensers dispensable.
  • the assembly steps should be able to be reduced to a minimum.
  • the object is to provide a camshaft adjusting device with a correspondingly optimized Statorbauaji.
  • the fastening means comprise a resiliently formed in the radial direction and arranged on the housing of the stator spring ring for snapping into a spring washer receptacle on the engine.
  • the invention is achieved with the features of claim 5, in particular in that the camshaft adjusting device comprises a spring housing which is fixable on the motor or formed by a motor housing and forms the spring ring receptacle for the stator assembly, in the spring ring receptacle of which the spring ring can be snapped in the radial direction or (in mounted state) is snapped.
  • the invention is based on the idea to arrange as a fastening means on the housing of Statorbauech a spring ring which is resiliently formed in the radial direction to snap into a motor-side spring ring receptacle, which is not part of the Statorbauaji, and thereby secure the Statorbauech in the axial direction.
  • the spring ring is preferably formed as a wedge ring, so such that the spring ring in a cross-sectional view substantially a wedge shape, so at least at least one edge-sided oblique surface, preferably two inclined surfaces inclined towards one another, on the one hand to facilitate mounting in the axial direction and on the other to compensate for axial component tolerances of the stator assembly and / or one of the stator assembly associated motor-side Federringauf- receiving element.
  • the latter embodiment with two, preferably arranged symmetrically to a radial plane inclined surfaces is preferred because the wedge ring can then be installed in both orientations.
  • the inventive provision of a spring ring for fixing the Statorbauaji on the engine, more precisely, a motor-side spring ring recording, offers significant advantages compared to the prior art.
  • the assembly time is significantly reduced because the Statorbautician can be mounted with appropriate coordination of the spring ring geometry on the Federringareaelementgeometrie by simple axial impressions in an axial mounting direction without additional assembly tools.
  • the axial assembly space requirement can be reduced.
  • the spring ring disassembly means with which the spring ring can interact with a corresponding disassembly tool.
  • these are openings or holes in which can be intervened with a snap ring pliers to spring the spring ring radially inward and thus reduce the effective diameter to then the Statorbauech including spring ring without further tools axially against the axial To dismount mounting direction.
  • the spring ring on a facing in the axial mounting direction end face, in particular edge side, one, preferably annular, at an angle to a radial plane of the spring ring (relative to a mounting direction) extending mounting bevel (preferably a chamfer) , which is such that when it is applied with axial force, in particular during assembly, a radial force component results.
  • mounting bevel preferably a chamfer
  • a corresponding, preferably the Statorbauaji centering, inlet geometry, preferably an inlet slope, on the spring ring receiving element, preferably on a radially inwardly facing (or a innenumflindliche Side wall of the spring receiving radially inwardly projecting) extension of the spring ring receiving element, are provided.
  • the spring ring preferably in addition to the above-mentioned mounting bevel, on an opposite to a mounting direction facing end face, preferably edge side, in particular annular, extending at an angle to a radial plane of the spring ring Axialaus GmbHsschräge (preferably a chamfer), with the the spring ring in the assembled state in the axial direction can be supported on the spring ring receiving element.
  • An axial component tolerance of the Statorbauaji and / or the motor-side spring ring receiving element can be absorbed or compensated hereby, since the spring ring due to the Axialaus GmbHsschräge more or less resiliently outwardly in the radial direction.
  • Axialaus GmbH'sschräge be provided on the spring ring receiving element to effect the aforementioned axial compensation.
  • the angle of the compensating bevel on the spring ring and / or the angle of a corresponding counter stop surface on the spring ring receiving element are designed or selected / is that the spring ring is in self-locking, so not or at least not as far radially inward at Axialkraftbeaufschlagung against the mounting direction can spring, that the Statorbauech detached from the spring ring receiving element.
  • the corresponding surfaces are designed so that the stator assembly is held firmly in the mounting position by the remaining radial bias during assembly and a resulting axial bias of the stator assembly.
  • the invention also leads to a camshaft adjusting device with a stator assembly designed according to the concept of the invention, wherein the stator assembly preferably cooperates with a valve, in particular a central valve, more preferably a hydraulic valve of the camshaft adjusting device, in a manner known per se.
  • the camshaft adjusting device comprises in addition to the aforementioned Statorbauaji necessary for fixing counterpart, namely a spring ring receptacle for the spring ring exhibiting spring ring receiving element, the spring ring, preferably after overcoming a radially inwardly facing projection of the spring ring receiving element, by its own bias (again) spring radially outward or can jump, so as to snap into the spring ring receptacle of the spring ring receiving element.
  • the stator assembly or its spring ring can be snapped into the spring-ring receptacle or snapped in the mounted state.
  • spring ring geometry are designed and matched, in particular by the provision of an inlet slope on the spring ring receiving element, in particular on a radially projecting extension of the spring ring element and / or a mounting bevel on the spring ring, that the Statorbauech by the aforementioned axial assembly movement of Statorbauech in the axial mounting direction can be mounted or that the pressing together of Federringelementinformationgeometrie and the spring ring geometry leads to a radial force (radial force component), due to which the spring ring springs radially inward to overcome a radial projection of the spring ring element and springs after its overcoming by advancing in the axial mounting direction by its own bias radially outward, thereby in the spring ring recording snap.
  • a spring-ring receiving element geometry and a corresponding counter-geometry on the spring ring are designed and matched to one another, in particular by providing an oblique contact surface for the spring ring on the spring-ring receiving element and / or an opposing axial-compensating inclined surface on the spring ring, that the Statorbausaku is self-inhibited, such that inadvertent release by a radial springs of the spring ring is avoided inwardly when the Statorbauech against the axial mounting direction, without further action, is subjected to force.
  • the spring ring receiving geometry and the corresponding spring ring counter geometry are matched to one another, in particular by the provision of at least one inclined surface, preferably by the interaction of two chamfer surfaces (inclined surfaces), that any occurring axial tolerance can be absorbed or compensated.
  • the spring-ring receiving element made of a light-metal alloy, in particular an aluminum alloy and / or of plastic, in particular as a plastic injection-molded part. Also, a production by mechanical processing is possible.
  • the spring-ring receiving element is provided such that it forms, at least in sections, a housing for a valve (preferably a hydraulic valve) of the camshaft adjusting device, in particular as a central valve, by enclosing it in sections.
  • the spring ring is dimensioned such that it is biased in mounting by axial support on the Federringinformationelement the Statorbauaji in the axial direction against a valve of the camshaft adjusting device, on which the stator preferably axially via a Kugelele- ment.
  • FIG. 1 a mounted camshaft adjusting device with Statorbauech
  • FIG. 2 an enlarged detail view of Fig. 1 and
  • FIG. 3 shows a view of the camshaft adjusting device according to FIG. 1 obliquely from above.
  • like elements and elements having the same function are denoted by the same reference numerals.
  • a Statorbautician 1 is shown as part of a camshaft adjusting device 2 only partially shown.
  • the stator assembly 1 comprises an at least approximately cylindrical housing 3, which comprises metallic components 4 for magnetic flux conduction and a plastic extrusion coating 5.
  • a Bestrombare electrical winding 6 which can be controlled via a connector 7 shown in Fig. 3.
  • the electromagnet formed by the winding 6 serves for the axial (linear) adjustment of an armature 8 of the stator assembly 1, wherein the armature 8 is received in the housing 3 of the stator assembly 1 and axially guided.
  • the armature 8 acts via a ball 9 with a fragmentary illustrated, in itself knew central valve of the camshaft adjusting device 2 together in a conventional manner.
  • the Statorbautician 1 is fixed by means of a trained as a wedge ring spring ring 1 1 fasteners 12 to a motor-side spring ring receiving element 13 and secured against axial removal. At the same time results in a safeguard against radial displacement.
  • the spring ring receiving element 13 is fixed to an only indicated motor 14 (internal combustion engine) of a motor vehicle otherwise not shown.
  • the spring ring receiving element 13 encloses sections thereof, the central valve 10 received therein, via which in a conventional manner the adjustment of the camshaft can take place.
  • FIG. 1 the Statorbautician 1
  • the spring ring 1 1 is preferably designed in the manner of a snap ring and not closed in the circumferential direction.
  • the circumferential groove 15 is preferably interrupted in the circumferential direction several times or is formed by circumferentially spaced groove portions to ensure the best possible access to the spring ring 1 1, in particular for disassembly purposes.
  • the spring ring 1 1 has two edge-side, annular inclined surfaces, namely an oriented in the axial mounting direction 16 mounting bevel 17, which during assembly in the Montagerich- tion 16 cooperates with an inlet slope 18 of the spring ring receiving element 13, such that when adjusting the Statorbautician relative to the spring ring receiving element 13 in the mounting direction 16, a radial force acts radially inward on the spring ring 1 1, so this is gefed radially inward or is reduced in diameter to overcome a radially inwardly facing, designed as an annular extension extension 19 in advancing in the mounting direction 16 and then in the assembly in the direction of 16 behind the inlet bevel, designed as a circumferential groove spring ring receptacle 20 hineinfeder or hineinzufedern.
  • the spring ring 1 1 is supported in the axial direction above one of the two slopes of the spring ring, namely via a Axialaus GmbHsschräge 21, an oriented in the mounting direction 16 contact surface 22 of the spring ring receiving element thirteenth from.
  • the abutment surface 22 and the Axialaus GmbHs- surface 21 are oriented at the same angle to a radial plane of the spring ring, which extends in the radial direction with respect to the longitudinal extent of the armature 8 and with respect to the mounting direction 16 coincident therewith.
  • the dimensions are dimensioned such that the spring ring 1 1 is still stretched in the mounting position under a radial bias, ie not relaxed, so that the spring ring 1 1, the stator 1 in the direction of motor 14 presses and thus the Statorbauech 1 against the spring ring receiving element 13th biases.
  • the provision of the spring ring 1 1 allows axial mounting of the stator assembly 1 without special tools, in particular without screwing tools.
  • the Statorbautician 1 only in the mounting direction 16 relative to the spring ring receiving element 13, ie, axially moved, wherein the inlet geometry of the spring ring receiving element 13 provides for a corresponding centering.
  • the spring ring 11 is subjected to a force of force in the radial direction in the area of the inlet geometry and can thus overcome the radial extension 19 formed as an annular extension and then snap into the spring-ring receptacle 20, still standing under radial prestressing.
  • Bearing surface 22 and opposite to the mounting direction 16 oriented Axialaus GmbHsschrä- ge 21 provide for a component tolerance compensation.
  • the spring ring 1 1 biases the stator assembly 1 axially.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Statorbaueinheit für eine elektromagnetische Nockenwellenverstellvorrichtung (2) in einem Motor (14), mit einer zum linearen Verstellen eines Ankers (8) der Statorbaueinheit (1) ausgebildeten, bestrombaren Wicklung (6), die in einem Gehäuse (3) der Statorbaueinheit angeordnet ist, und mit Befestigungsmitteln (12) zum Festlegen der Statorbaueinheit (1) an dem Motor (14). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Befestigungsmittel (12) einen in radialer Richtung federnd ausgebildeten und am Gehäuse (3) der Statorbaueinheit (1) angeordneten Federring (11) zum Einschnappen in eine Federringaufnahme (20) am Motor (14) umfassen.

Description

Statorbaueinheit sowie Nockenwellenverstellvorrichtunq mit
Statorbaueinheit Die Erfindung betrifft eine Statorbaueinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für eine elektromagnetische Nockenwellenverstellvorrichtung in einem Motor, mit einer zum linearen Verstellen eines Ankers der Statorbaueinheit ausgebildeten, bestrombaren Wicklung, die in einem Gehäuse der Statorbaueinheit angeordnet ist, und mit Befestigungsmitteln zum Festlegen der Stator- baueinheit an dem Motor. Ferner betrifft die Erfindung eine Nockenwellenver- stellvorrichtung mit einer Statoreinheit gemäß Anspruch 5.
Es ist bekannt, Statorbaueinheiten von Nockenwellenverstellvorrichtungen durch Verschrauben an der Zylinderkopfhaube eines Verbrennungsmotors festzulegen. Hierzu ist am Gehäuse der Statorbaueinheit ein Kunststoffflansch mit Stahlbuchsen vorgesehen, die zur Aufnahme der Schraubenvorspannkraft dienen. Nachteilig bei derartigen, bekannten Statorbaueinheiten ist, dass die Montage derselben am Motor zeitaufwändig und damit kostenintensiv ist, da zunächst eine exakte Ausrichtung zwischen Statorbaueinheit und Motor notwendig ist und daraufhin die Statorbaueinheit in der exakt ausgerichteten Position mithilfe von in der Regel drei Befestigungsschrauben fixiert werden muss. Zudem ist der Aufbau der Befestigungsmittel (Kunststoffflansch plus Stahlbuchsen) an der Statorbaueinheit konstruktiv aufwändig und darüber hinaus kostenintensiv, da auf die Stahlbuchsen zur Aufnahme der Schraubenvorspannkraft nicht verzichtet werden kann. Weiterhin ist es mit der bekannten Befestigungsmethode problematisch, etwaige axiale Bauteiltoleranzen der Statorbaueinheit und/oder der weiteren Bauteile der Nockenwellenverstellvorrichtung aufzunehmen bzw. auszugleichen. Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute und leicht montierbare Statorbaueinheit anzugeben. Insbesondere sollen die Befestigungsmittel einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein und darüber hinaus den Einsatz von Montagehilfswerkzeugen, wie Schraubendreher bzw. Schraubautomat, entbehrlich machen. Ferner sollen die Montageschritte auf ein Minimum reduziert werden können. Ferner besteht die Aufgabe darin, eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einer entsprechend optimierten Statorbaueinheit anzugeben.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Statorbaueinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, insbesondere dadurch, dass die Befestigungsmittel einen in radialer Richtung federnd ausgebildeten und am Gehäuse der Statoreinheit angeordneten Federring zum Einschnappen in eine Federringaufnahme am Motor umfassen.
Hinsichtlich der Nockenwellenverstellvorrichtung wird die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst, insbesondere dadurch, dass die Nocken- wellenverstellvorrichtung ein am Motor fixierbares oder von einem Motorgehäuse gebildetes, die Federringaufnahme für die Statorbaueinheit ausbildendes Federringaufnahmeelement umfasst, in dessen Federringaufnahme der Federring in radialer Richtung einschnappbar oder (im montierten Zustand) einge- schnappt ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, als Befestigungsmittel an dem Gehäuse der Statorbaueinheit einen Federring anzuordnen, der in radialer Richtung federnd ausgebildet ist, um in eine motorseitige Federringaufnahme, die nicht Teil der Statorbaueinheit ist, einzuschnappen und die Statorbaueinheit dadurch in axialer Richtung zu sichern. Wie später noch erläutert werden wird, ist der Federring bevorzugt als Keilring ausgebildet, also derart, dass der Federring in einer Querschnittsansicht im Wesentlichen eine Keilform, also mindes- tens eine randseitige Schrägfläche, vorzugsweise zwei einander zugeneigte Schrägflächen aufweist, zum einen um die Montage in axialer Richtung zu erleichtern und zum anderen, um axiale Bauteiltoleranzen der Statorbaueinheit und/oder eines der Statorbaueinheit zugeordneten, motorseitigen Federringauf- nahmeelementes auszugleichen. Letztgenannte Ausführung mit zwei, vorzugsweise symmetrisch zu einer Radialebene angeordneten Schrägflächen ist bevorzugt, da der Keilring dann in beiden Ausrichtungen verbaut werden kann. Das erfindungsgemäße Vorsehen eines Federrings zur Fixierung der Statorbaueinheit am Motor, genauer einer motorseitigen Federringaufnahme, bietet im Vergleich zum Stand der Technik erhebliche Vorteile. So wird die Montagezeit deutlich reduziert, da die Statorbaueinheit bei entsprechender Abstimmung der Federringgeometrie auf die Federringaufnahmeelementgeometrie durch einfaches axiales Eindrücken in einer axialen Montagerichtung ohne zusätzliche Montagewerkzeuge montiert werden kann. Darüber hinaus kann durch den Ent- fall der bei der Stand-der-Technik-Lösung notwendigen Gewindedome der axiale Montagebauraumbedarf reduziert werden.
Um die Statorbaueinheit bei Bedarf, beispielsweise zu Inspektions- oder Reparaturzwecken, auf einfache Weise demontieren zu können, ist es bevorzugt, wenn der Federring Demontagemittel aufweist, mit denen der Federring in Wechselwirkung mit einem entsprechenden Demontagewerkzeug treten kann. Bevorzugt handelt es sich dabei um Öffnungen bzw. Bohrungen, in die mit einer Sprengringzange eingegriffen werden kann, um den Federring nach radial innen federn zu können und damit den effektiven Durchmesser zu reduzieren, um sodann die Statorbaueinheit samt Federring ohne weitere Werkzeuge axial entgegen der axialen Montagerichtung abnehmen zu können.
Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn der Federring auf einer in die axiale Montagerichtung weisenden Stirnseite, insbesondere rand- seitig, eine, bevorzugt ringförmige, winklig zu einer Radialebene des Federrings (bezogen auf eine Montagerichtung) verlaufende Montageschrägfläche (bevorzugt eine Fase) aufweist, die so beschaffen ist, dass bei deren Axialkraftbeaufschlagung, insbesondere bei der Montage, eine Radialkraftkomponente resul- tiert, um den Federring nach radial innen zu federn, insbesondere um einen radial nach innen weisenden Vorsprung an dem Federringaufnahmeelement zu überbrücken, um danach wiederum nach radial außen in die Federringaufnahme einschnappen zu können. Bevorzugt zusätzlich oder aber auch alternativ kann, wie später noch erläutert werden wird, zum Erzeugen der vorerwähnten Radialkraftkomponente eine entsprechende, bevorzugt die Statorbaueinheit zentrierende, Einlaufgeometrie, bevorzugt eine Einlaufschräge, an dem Federringaufnahmeelement, bevorzugt an einem radial nach innen weisenden (bzw. eine innenumfängliche Seitenwand der Federaufnahme nach radial innen über- ragenden) Fortsatz des Federringaufnahmeelementes, vorgesehen werden.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Federring, bevorzugt zusätzlich zu der zuvor erläuterten Montageschrägfläche, an einer entgegen einer Montagerichtung weisenden Stirnfläche eine, vorzugsweise randseitige, insbesondere ringförmige, winklig zu einer Radialebene des Federrings verlaufende Axialausgleichsschräge (bevorzugt eine Fase) aufweist, mit der sich der Federring im montierten Zustand in axialer Richtung an dem Federringaufnahmeelement abstützen kann. Eine axiale Bauteiltoleranz der Statorbaueinheit und/oder des motorseitigen Federringaufnahmeelementes kann hierdurch aufgenommen bzw. ausgeglichen werden, da der Federring aufgrund der Axialausgleichsschräge mehr oder weniger in radialer Richtung nach außen federt. Alternativ oder bevorzugt zusätzlich zu der Axialausgleichsschräge kann eine Axialausgleichsschräge am Federringaufnahmeelement vorgesehen werden, um den zuvor erwähnten Axialausgleich zu bewirken. Im Falle des Vorsehens sowohl einer Montageschrägfläche als auch einer Axialausgleichsschräge ist es bevorzugt, wenn diese sich nicht unmittelbar randseitig treffen, sondern in einen Zylindermantelabschnitt münden, der für eine ausreichende Dickenerstreckung des Federrings und damit für eine erhöhte Robustheit Sorge trägt. In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Winkel der Ausgleichsschräge am Federring und/oder der Winkel einer entsprechenden Gegenanschlagsfläche am Federringaufnahmeelement so ausgeführt bzw. gewählt sind/ist, dass sich der Federring in Selbsthemmung befindet, also nicht oder zumindest nicht soweit nach radial innen bei Axialkraftbeaufschlagung entgegen der Montagerichtung federn kann, dass sich die Statorbaueinheit von dem Federringaufnahmeelement löst. Bevorzugt sind die entsprechenden Flächen so ausgelegt, dass die Statorbaueinheit durch die verbleibende radiale Vorspannung während der Montage und einer daraus resultierenden axialen Vorspannung der Statorbaueinheit fest in der Montageposition gehalten wird.
Die Erfindung führt auch auf eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten, zuvor erläuterten Statorbaueinheit, wobei die Statorbaueinheit bevorzugt mit einem, insbesondere als Zentralventil ausgebildeten, Ventil, weiter bevorzugt einem Hydraulikventil der No- ckenwellenverstellvorrichtung in an sich bekannter Weise zusammenwirkt. Die Nockenwellenverstellvorrichtung umfasst neben der vorerwähnten Statorbaueinheit das zur Fixierung notwendige Gegenstück, nämlich ein die Federringaufnahme für den Federring aufweisendes Federringaufnahmeelement, wobei der Federring, bevorzugt nach Überwinden eines radial nach innen weisenden Vorsprungs des Federringaufnahmeelementes, durch die eigene Vorspannung (wieder) nach radial außen federn bzw. springen kann, um somit in die Federringaufnahme des Federringaufnahmeelementes einzuschnappen. Grundsätzlich ist die Statorbaueinheit bzw. deren Federring in die Federringaufnahme einschnappbar bzw. im montierten Zustand eingeschnappt.
Besonders zweckmäßig ist es, um eine axiale Montage der Statorbaueinheit an dem Federringaufnahmeelement ohne weitere Werkzeuge bzw. durch eine rei- ne Axialbewegung zu ermöglichen, wenn eine entgegen der Montagerichtung weisende Federringaufnahmeelementeinlaufgeometrie und eine in die Montagerichtung weisende Federringgeometrie derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, insbesondere durch das Vorsehen einer Einlaufschräge an dem Federringaufnahmeelement, insbesondere an einem radial vorstehenden Fortsatz des Federringelementes und/oder einer Montageschrägfläche an dem Federring, dass die Statorbaueinheit durch die vorerwähnte axiale Montagebewegung der Statorbaueinheit in der axialen Montagerichtung montierbar ist bzw. dass das Gegeneinanderdrücken der Federringelementaufnahmegeometrie und der Federringgeometrie zu einer Radialkraft (Radialkraftkomponente) führt, aufgrund derer der Federring nach radial innen federt, um einen Radialvorsprung des Federringelementes zu überwinden und nach dessen Überwinden durch Weiterbewegen in der axialen Montagerichtung durch die eigene Vorspannung radial nach außen federt, um dadurch in die Federringaufnahme einzuschnappen.
Besonders bevorzugt ist es, wenn eine Federringaufnahmeelementgeometrie und eine entsprechende Gegengeometrie am Federring derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, insbesondere durch das Vorsehen einer schrägen Anlagefläche für den Federring an dem Federringaufnahmeelement und/oder einer entgegengerichteten Axialausgleichsschrägfläche an dem Federring, dass die Statorbaueinheit selbstgehemmt ist, derart, dass ein unbeabsichtigtes Lösen durch ein radiales Federn des Federrings nach innen vermieden wird, wenn die Statorbaueinheit entgegen der axialen Montagerichtung, ohne weitere Maßnahmen, kraftbeaufschlagt wird. Ganz besonders bevorzugt sind die Federringaufnahmegeometrie und die entsprechende Federringgegen- geometrie so aufeinander abgestimmt, insbesondere durch das Vorsehen mindestens einer Schrägfläche, vorzugsweise durch das Zusammenwirken zweier Fasenflächen (Schrägflächen), dass eine etwaige auftretende Axialtoleranz aufgenommen bzw. ausgeglichen werden kann.
Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, das Federringaufnahmeelement aus einer Leichtmetalllegierung, insbesondere einer Aluminiumle- gierung und/oder aus Kunststoff, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil, auszubilden. Auch ist eine Herstellung durch eine mechanische Bearbeitung möglich.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn das Federringaufnahmeelement derart be- schaffen ist, dass es, zumindest abschnittsweise, ein Gehäuse für ein, insbesondere als Zentralventil ausgebildetes, Ventil (bevorzugt ein Hydraulikventil) der Nockenwellenverstellvorrichtung bildet, indem es dieses abschnittsweise umschließt. Bevorzugt ist der Federring derart dimensioniert, dass dieser in Montage durch axiales Abstützen an dem Federringaufnahmeelement die Statorbaueinheit in axialer Richtung gegen ein Ventil der Nockenwellenverstellvorrichtung vorspannt, auf welchem sich die Statorbaugruppe bevorzugt über ein Kugelele- ment axial abstützt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
Diese zeigen in:
Fig. 1 : eine montierte Nockenwellenverstellvorrichtung mit Statorbaueinheit, Fig. 2: eine vergrößerte Detailansicht aus Fig. 1 und
Fig. 3: eine Ansicht der Nockenwellenverstellvorrichtung gemäß Fig. 1 von schräg oben. In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In Fig. 1 ist eine Statorbaueinheit 1 als Teil einer nur ausschnittsweise dargestellten Nockenwellenverstellvorrichtung 2 gezeigt. Die Statorbaueinheit 1 um- fasst ein, zumindest näherungsweise zylindrisches, Gehäuse 3, welches metallische Komponenten 4 zur Magnetflussleitung sowie eine Kunststoffumspritzung 5 umfasst. Im Gehäuse 3 befindet sich eine bestrombare elektrische Wicklung 6, die über eine in Fig. 3 gezeigte Steckverbindung 7 ansteuerbar ist. Der von der Wicklung 6 gebildete Elektromagnet dient zum axialen (linearen) Verstellen eines Ankers 8 der Statorbaueinheit 1 , wobei der Anker 8 im Gehäuse 3 der Statorbaueinheit 1 aufgenommen und axial geführt ist. Der Anker 8 wirkt über eine Kugel 9 mit einem lediglich ausschnittsweise dargestellten, an sich be- kannten Zentralventil der Nockenwellenverstellvorrichtung 2 in an sich bekannter Weise zusammen.
Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist die Statorbaueinheit 1 mithilfe von einen als Keil- ring ausgebildeten Federring 1 1 umfassenden Befestigungsmitteln 12 an einem motorseitigen Federringaufnahmeelement 13 fixiert bzw. gegen axiales Entnehmen gesichert. Gleichzeitig resultiert eine Sicherung gegen radiales Verschieben. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Federringaufnahmeelement 13 an einem nur angedeuteten Motor 14 (Verbrennungsmotor) eines ansonsten nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugs festgelegt. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, umschließt das Federringaufnahmeelement 13 abschnittsweise das darin aufgenommene Zentralventil 10, über welches in an sich bekannter Weise die Verstellung der Nockenwelle erfolgen kann. Wie sich insbesondere aus der Detailvergrößerung gemäß Fig. 2 ergibt, ist in einer Umfangsnut 15 des Gehäuses 3, genauer der Kunststoffumspritzung 5, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Keilring ausgebildete Federring 1 1 aufgenommen, welcher sich in Umfangsrichtung erstreckt und welcher als federndes Bauteil aus Metall ausgebildet ist. Um die Federwirkung zu erzielen, ist der Federring 1 1 bevorzugt in der Art eines Sprengrings ausgebildet und in Umfangsrichtung nicht geschlossen.
Vor der Montage in einer axialen Montagerichtung 16 sowie im montierten Zustand ist der Federring 1 1 mit Radialspiel in der Umfangsnut 15 aufgenommen, d.h. mit Radialabstand zu einem mantelseitigen Nutboden angeordnet. Die Umfangsnut 15 ist bevorzugt in Umfangsrichtung mehrfach unterbrochen bzw. wird von in Umfangsrichtung beabstandeten Nutabschnitten gebildet, um einen möglichst guten Zugang zu dem Federring 1 1 , insbesondere zu Demontagezwecken, zu gewährleisten.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Federring 1 1 zwei randseitige, ringförmige Schrägflächen auf, nämlich eine in der axialen Montagerichtung 16 orientierte Montageschrägfläche 17, die bei der Montage in der Montagerich- tung 16 zusammenwirkt mit einer Einlaufschräge 18 des Federringaufnahmeelementes 13, derart, dass beim Verstellen der Statorbaueinheit relativ zu dem Federringaufnahmeelement 13 in der Montagerichtung 16 eine Radialkraft nach radial innen auf den Federring 1 1 wirkt, sodass dieser radial nach innen gefe- dert wird bzw. durchmesserreduziert wird, um einen radial nach innen weisenden, als Ringfortsatz ausgebildeten Fortsatz 19 beim Weiterbewegen in der Montagerichtung 16 zu überwinden und um dann in die in der Montagerichtung 16 hinter der Einlaufschräge gelegene, als Umfangsnut ausgebildete Federringaufnahme 20 hineinzuspringen bzw. hineinzufedern. In der somit erhalte- nen, in Fig. 2 gezeigten Montageposition stützt sich der Federring 1 1 in axialer Richtung nach oben über eine der beiden Schrägen des Federrings, nämlich über eine Axialausgleichsschräge 21 , an einer in der Montagerichtung 16 orientierten Anlagefläche 22 des Federringaufnahmeelementes 13 ab. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Anlagefläche 22 und die Axialausgleichs- fläche 21 unter dem gleichen Winkel zu einer Radialebene des Federrings orientiert, die sich in radialer Richtung erstreckt in Bezug auf die Längserstreckung des Ankers 8 bzw. in Bezug auf die damit zusammenfallende Montagerichtung 16. Die Abmessungen sind derart dimensioniert, dass der Federring 1 1 auch in der Montageposition noch unter einer radialen Vorspannung gespannt ist, d.h. nicht entspannt ist, sodass der Federring 1 1 die Statorbaueinheit 1 in Richtung Motor 14 drückt und somit die Statorbaueinheit 1 gegen das Federringaufnahmeelement 13 vorspannt. Zusammengefasst ermöglicht das Vorsehen des Federrings 1 1 eine axiale Montage der Statorbaueinheit 1 ohne spezielle Werkzeuge, insbesondere ohne Schraubwerkzeuge. Die Statorbaueinheit 1 muss lediglich in der Montagerichtung 16 relativ zum Federringaufnahmeelement 13, d.h. axial bewegt werden, wobei die Einlaufgeometrie des Federringaufnahmeelementes 13 für eine entsprechende Zentrierung sorgt. Durch die gewählten Geometrien wird der Federring 1 1 im Bereich der Einlaufgeometrie in radialer Richtung nach innen kraftbeaufschlagt und kann so den als Ringfortsatz ausge- bildeten Radialfortsatz 19 überwinden und danach, immer noch unter radialer Vorspannung stehend, in die Federringaufnahme 20 einschnappen. Anlagefläche 22 und entgegen der Montagerichtung 16 orientierte Axialausgleichsschrä- ge 21 sorgen dabei für einen Bauteiltoleranzausgleich. Gleichzeitig spannt der Federring 1 1 die Statorbaueinheit 1 axial vor.
Bezuqszeichenliste
1 Statorbaueinheit
2 Nockenwellenverstellvornchtung
3 Gehäuse
4 metallische Komponenten des Gehäuses
5 Kunststoffumspritzung des Gehäuses
6 bestrombare Wicklung
7 Steckverbindung
8 Anker
9 Kugel
10 Zentralventil
1 1 Federring
12 Befestigungsmittel
13 Federringaufnahmeelement
14 Motor (Verbrennungsmotor)
15 Umfangsnut
16 Montagerichtung
17 Montageschrägfläche
18 Einlaufschräge
19 radialer Fortsatz
20 Federringaufnahme
21 Axialausgleichsschräge
22 schräge Anlagefläche

Claims

Ansprüche
1 . Statorbaueinheit für eine elektromagnetische Nockenwellenverstellvorrich- tung (2) in einem Motor (14), mit einer zum linearen Verstellen eines An- kers (8) der Statorbaueinheit (1 ) ausgebildeten, bestrombaren Wicklung
(6), die in einem Gehäuse (3) der Statorbaueinheit angeordnet ist, und mit Befestigungsmitteln (12) zum Festlegen der Statorbaueinheit (1 ) an dem Motor (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (12) einen in radialer Richtung federnd ausgebildeten und am Gehäuse (3) der Statorbaueinheit (1 ) angeordneten Federring (1 1 ) zum Einschnappen in eine Federringaufnahme (20) am Motor (14) umfassen.
2. Statorbaueinheit nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Federring (1 1 ) Demontagemittel, bevorzugt in Form von Öffnun- gen aufweist, um den Durchmesser des Federrings (1 1 ) zu Demontagezwecken, insbesondere mittels einer Sprengringzange, demontieren zu können.
3. Statorbaueinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Federring (1 1 ) auf einer in eine Montagerichtung (16) weisenden Stirnseite eine winklig zu einer Radialebene des Federrings (1 1 ) verlaufende Montageschrägfläche (17) zum Erzeugen einer Radialkraftkomponente nach radial innen bei Axialkraftbeaufschlagung entgegen der Mon- tagerichtung (16) bei der Montage aufweist.
Statorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Federring (1 1 ) auf einer entgegen einer Montagerichtung (16) weisenden Stirnseite eine winklig zu einer Radialebene des Federrings (1 1 ) verlaufende Axialausgleichsschräge (21 ) zur axialen Anlage an dem Federringaufnahmeelement (13) aufweist, wobei vorzugsweise ein Schrägwinkel der Axialausgleichsschräge (21 ) so gewählt ist, dass bei Axialkraftbelastung der Statorbaueinheit (1 ) entgegen der axialen Montagerichtung (16) ein Federn des Federringes (1 1 ) nach radial innen vermieden wird.
Nockenwellenverstellvorrichtung (2) mit einer Statorbaueinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere zum Verstellen eines Ventils (10) der Nockenwellenverstellvorrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwellenverstellvorrichtung (2) ein am Motor (14) fixierbares oder von einem Motorgehäuse gebildetes, die Federringaufnahme (20) für die Statorbaueinheit (1 ) ausbildendes Federringaufnahmeelement (13) umfasst, in dessen Federringaufnahme (20) der Federring (1 1 ) in radialer Richtung einschnappbar oder eingeschnappt ist.
Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Federringaufnahmeelementeinlaufgeometrie und eine Federringgeometrie derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, insbesondere durch das Vorsehen einer Einlaufschräge (18) an dem Federringaufnahmeelement (13) und/oder einer Montageschrägfläche (17) an dem Federring (1 1 ), dass die Statorbaueinheit (1 ) durch eine axiale Montagebewegung der Statorbaueinheit (1 ) in der Montagerichtung (16) dadurch montierbar ist, dass eine Axialkraftbeaufschlagung durch das Zusammenwirken der Federringaufnahmeelementgeometrie mit der Federringgeo- metrie zu einer Radialkraftkomponente führt, aufgrund derer der Federring (1 1 ) nach radial innen federt und bei Weiterbewegung in die axiale Montagerichtung (16) wieder radial nach außen federt und in die Federringaufnahme (20) einschnappt.
7. Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Federringaufnahmeelementgeometrie und eine Federringgeometrie derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, insbesondere durch das Vorsehen einer schrägen Anlagefläche (22) für den Federring (1 1 ) an dem Federringaufnahmeelement (13) und/oder einer Axialausgleichsschräge (21 ) an dem Federring (1 1 ), dass die Statorbaueinheit (1 ) selbstgehemmt ist, derart, dass ein unbeabsichtigtes Lösen durch ein radiales Federn des Federrings (1 1 ) nach innen vermieden wird und/oder dass eine axiale Bauteiltoleranz ausgleichbar ist.
8. Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federringaufnahmeelement (13) aus einer Leichtmetalllegierung und/oder Kunststoff ausgebildet ist.
9. Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federringaufnahmeelement (13) in einem von der Federringaufnahme (20) axial beabstandeten Bereich zumindest abschnittsweise ein Ventil (10) der Nockenwellenverstellvorrichtung (2) umschließt.
10. Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass der Federring (1 1 ) die Statorbaueinheit (1 ) im montierten Zustand axial in Richtung Motor (14) und/oder in Richtung des Ventils (10) vorspannt.
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