Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CAMSHAFT ADJUSTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/086344
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a camshaft adjuster having - a vane cell adjuster with a stator (1) and a rotor (2), in which the rotor (2) can, actuated by pressure medium, be adjusted in terms of rotational angle between an "early" stop position and a "late" stop position, and - a locking device for locking the rotor (2) relative to the stator (1) in a predetermined centre locking position (MVP) between the "early" and "late" stop positions, wherein - the locking device comprises multiple locking guide slots (6, 7, 8, 9) and multiple locking pins (10, 11, 12, 13) which are spring-loaded in the direction of engagement with the locking guide slots (6, 7, 8, 9) and which, by means of varying assignment to the rotor (2) and to the stator (1), are moved relative to one another during a movement of the rotor (2) with respect to the stator (1) and which are arranged relative to one another such that the rotor (2) can, under the action of fluctuating torques acting on the camshaft, be automatically locked into the predetermined centre position relative to the stator (1) proceeding from a first "early" or "late" stop position by means of a successive engagement of the locking pins (10, 11, 12, 13) into the locking guide slots (6, 7, 8, 9), wherein - the locking pins (10, 11, 12, 13) and the locking guide slots (6, 7, 8, 9) are arranged relative to one another such that, in the event of a rotation of the rotor (2) in the direction of the centre locking position (MVP) proceeding from the respective other second "early" or "late" stop position, the locking pins (10, 11, 12, 13) lock into the locking guide slots (6, 7, 8, 9) in the reverse sequence from different directions.

Inventors:
SCHEIDIG GERHARD (DE)
BOESE OLAF (DE)
AUM KIE HEON (DE)
Application Number:
PCT/DE2013/200162
Publication Date:
June 12, 2014
Filing Date:
September 09, 2013
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F01L1/344
Foreign References:
EP2418360A12012-02-15
DE102008011915A12009-09-03
EP1452700A12004-09-01
EP2224105A12010-09-01
US20110162601A12011-07-07
DE102005036707A12007-02-08
DE102007007072A12008-08-14
EP2472074A12012-07-04
US20110088645A12011-04-21
EP2508723A22012-10-10
EP2500531A12012-09-19
DE102008011915A12009-09-03
DE102005011916A12005-10-27
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

Nockenwellenversteller mit:

- einem Stator (1 ) und einem Rotor (2), wobei der Rotor (2) in dem Stator (1 ) druckmittelbetätigt zwischen einer Anschlagsstellung „Früh" und einer Anschlagsstellung „Spät" drehwinkelverstellbar ist,

- einer Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung des Rotors (2) gegenüber dem Stator (1 ) in einer vorbestimmten Mittenverriegelungsposition (MVP) zwischen den Anschlagsstellungen „Früh" und„Spät", wobei

- die Verriegelungseinrichtung mehrere Verriegelungskulissen (6,7,8,9) und mehrere in Eingriffsrichtung der Verriegelungskulissen (6,7,8,9) federbelastete Verriegelungsstifte (10,1 1 ,12,13) um- fasst, welche durch eine unterschiedliche Zuordnung zu dem Rotor (2) und dem Stator (1 ) bei einer Bewegung des Rotors (2) zu dem Stator (1 ) relativ zueinander bewegt und derart zueinander angeordnet sind, dass der Rotor (2) durch auf die Nockenwelle einwirkenden wechselnden Drehmomente durch einen sukzessiven Eingriff der Verriegelungsstifte (10,1 1 ,12,13) in die Verriegelungskulissen (6,7,8,9) aus einer ersten Anschlagspositionen „Früh" oder„Spät" selbsttätig in die vorbestimmte Mittenposition gegenüber dem Stator (1 ) verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsstifte (10,1 1 ,12,13) und die Verriegelungskulissen (6,7,8,9) derart zueinander angeordnet sind, dass die Verriegelungsstifte (10,1 1 ,12,13) bei einer Verdrehung des Rotors (2) aus der jeweils anderen zweiten Anschlagsstellung „Früh" oder „Spät" in Richtung der Mittenverriegelungsposition (MVP) in umgekehrter Reihenfolge aus unterschiedlichen Richtungen in den Verriegelungskulissen (6,7,8,9) verriegeln. Nockenwellenversteller nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskulissen (6,7,8,9) derart angeordnet und geformt sind, dass die Verriegelungskulisse (6,7,8,9), in welcher der erste Verriegelungsstift (10,1 1 ,12,13) bei einer Verdrehung aus einer ersten Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" zuerst verriegelt oder verriegelt ist, gleichzeitig die Verriegelungskulisse (6,7,8,9) ist, in welcher der letzte Verriegelungsstift (10,1 1 ,12,13) bei einer Verdrehung des Rotors (2) aus der zweiten Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" in die Mittenverriegelungsposition (MVP) verriegelt.

Nockenwellenversteller nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskulisse (6,7,8,9), in welcher jeweils der erste Verriegelungsstift (10,1 1 ,12,13) bei einer Verdrehung des Rotors (2) aus der ersten oder der zweiten Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" verriegelt oder verriegelt ist, derart geformt ist, dass der darin verriegelte erste Verriegelungsstift (10,1 1 ,12,13) beim Erreichen der Mittenverriegelungsposition (MVP) an dem Rand der Verriegelungskulisse (6,7,8,9) zur Anlage gelangt und eine Weiterdrehung des Rotors (2) anschließend in dieselbe Richtung verhindert.

Nockenwellenversteller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskulisse (6,7,8,9), in der der letzte Verriegelungsstift (10,1 1 ,12,13) bei einer Verdrehung des Rotors (2) aus der ersten oder der zweiten Anschlagsstellung „Früh" oder„Spät" verriegelt oder verriegelt ist, so angeordnet und geformt ist, dass der darin verriegelte Verriegelungsstift (10,1 1 ,12,13) eine Verdrehung des Rotors (2) entgegen der vorangegangenen Drehbewegung blockiert.

Nockenwellenversteller nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Paare von Verriegelungskulissen (6,7,8,9) und Verriegelungsstiften (10,1 1 ,12,13) vorgesehen sind, und die Verriegelungskulissen (6,7,8,9) durch gekrümmte ring- segmentartig geformte Ausnehmungen oder Vertiefungen gebildet sind, wobei die Abstände der beiden Verriegelungskulissen (6,7,8,9), in denen jeweils der erste und der zweite Verriegelungsstift (10,1 1 ,12,13) bei einer Verdrehung des Rotors (2) aus einer der Anschlagsstellungen „Früh" oder„Spät" verriegeln, und die Abstände der darin verriegelnden Verriegelungsstifte (10,1 1 ,12,13) in Umfangsrichtung identisch sind.

Nockenwellenversteller nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verriegelungskulissen (6,7,8,9), in denen der erste und der zweite Verriegelungsstift (10,1 1 ,12,13) bei einer Verdrehung des Rotors (2) aus der Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" verriegeln, achsensymmetrisch zu einer Mittenachse (X) angeordnet sind.

Nockenwellenversteller nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfläche der Verriegelungskulissen (6,7,8,9) in wenigstens einem Randabschnitt wenigstens eine Stufe (27) aufweist.

Nockenwellenversteller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Weite der Stufe (27) in Umfangsrichtung dem Drehwinkel des Rotors (2) entspricht, um den dieser gegenüber dem Stator (1 ) verdreht wird, bis der nächste Verriegelungsstift (10,1 1 ,12,13) in die benachbarte Verriegelungskulisse (6,7,8,9) verriegelt.

Nockenwellenversteller nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskulissen (6,7,8,9), in denen einer der Verriegelungsstifte (10,1 1 ,12,13) bei einer Verdrehung des Rotors (2) aus der Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" zuerst verriegelt oder verriegelt ist, nur an dem Randabschnitt der Grundfläche eine oder mehrer Stufen (27) aufweist, an der der Verriegelungsstift (10,1 1 ,12,13) in der Anschlagsposition„Früh" oder„Spät" anliegt. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskulissen (6,7,8,9), in denen die nach der Verriegelung des ersten Verriegelungsstifts (10,1 1 ,12,13) verriegelnden Verriegelungsstifte (10,1 1 ,12,13) verriegeln, an beiden den benachbarten Verriegelungskulissen (6,7,8,9) zugewandten Randabschnitten der Grundfläche wenigstens eine Stufe (27) aufweisen.

Nockenwellenversteller nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskulissen (6,7,8,9), in denen jeweils in der Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" der erste Verriegelungsstift (10,1 1 ,12,13) verriegelt ist, kreisbogenabschnittsförmig geformt sind, wobei die Kreisbogenlänge der Verriegelungskulissen (6,7,8,9) derart bemessen ist, dass die darin geführten Verriegelungsstifte (10,1 1 ,12,13) aus der Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" bis in die Mittenverriegelungsposition (MVP) bewegbar sind.

Description:
Nockenwellenversteller

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 .

Nockenwellenversteller werden im Allgemeinen in Ventiltrieben von Brennkraftmaschinen verwendet, um die Ventilöffnungs- und Schließzeiten zu verändern, wodurch die Verbrauchswerte der Brennkraftmaschine und das Betriebs- verhalten im Allgemeinen verbessert werden können.

Eine in der Praxis bewährte Ausführungsform des Nockenwellenverstellers weist einen Flügelzellenversteller mit einem Stator und einem Rotor auf, welche einen Ringraum begrenzen, der durch Vorsprünge und Flügel in mehrere Arbeitskammern unterteilt ist. Die Arbeitskammern sind wahlweise mit einem Druckmittel beaufschlagbar, welches in einem Druckmittelkreislauf über eine Druckmittelpumpe aus einem Druckmittelreservoir in die Arbeitskammern an einer Seite der Flügel des Rotors zugeführt und aus den Arbeitskammern an der jeweils anderen Seite der Flügel wieder in das Druckmittelreservoir zurück- geführt wird. Die Steuerung des Druckmittelflusses und damit der Verstellbewegung der Nockenwellenverstelleinrichtung erfolgt z.B. mittels eines Zentralventils mit einer komplexen Struktur von Durchflussöffnungen und Steuerkanten und einem in dem Zentralventil verschiebbaren Ventilkörper, welcher die Durchflussöffnungen in Abhängigkeit von seiner Stellung verschließt oder frei- gibt.

Ein Problem bei solchen Nockenwellenverstellern ist es, dass der Nockenwellenversteller in einer Startphase noch nicht vollständig mit Druckmittel gefüllt ist oder sogar leer gelaufen sein kann, so dass der Rotor aufgrund der von der Nockenwelle ausgeübten Wechselmomente unkontrollierte Bewegungen relativ zu dem Stator ausführen kann, welche zu einem erhöhten Verschleiß und zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung führen können. Zur Vermeidung dieses Problems ist es bekannt, zwischen dem Rotor und dem Stator eine Ver- riegelungseinrichtung vorzusehen, welche den Rotor beim Abstellen der Brennkraftmaschine in einer für den Start günstigen Drehwinkelposition gegenüber dem Stator verriegelt. In Ausnahmefällen, wie z.B. beim Abwürgen der Brennkraftmaschine, ist es aber möglich, dass die Verriegelungseinrichtung den Ro- tor nicht bestimmungsgemäß verriegelt, und der Nockenwellenversteller in der sich anschließenden Startphase mit unverriegeltem Rotor betrieben werden muss. Da manche Brennkraftmaschinen jedoch ein sehr schlechtes Startverhalten haben, wenn der Rotor nicht in der Mittenposition verriegelt ist, muss der Rotor dann in der Startphase selbsttätig in die Mittenverriegelungsposition ver- dreht und verriegelt werden.

Eine solche selbsttätige Verdrehung und Verriegelung des Rotors gegenüber dem Stator ist z.B. aus der DE 10 2008 01 1915 A1 und aus der DE 10 2005 01 1 916 A1 bekannt. Beide dort beschriebenen Verriegelungseinrichtungen umfassen eine Mehrzahl von federbelasteten Verriegelungsstiften, welche bei einer Verdrehung des Rotors sukzessive in an dem Dichtdeckel oder dem Stator vorgesehene Verriegelungskulissen verriegeln und dabei vor dem Erreichen der Mittenverriegelungsposition jeweils eine Verdrehung des Rotors in Richtung der Mittenverriegelungsposition zulassen, aber eine Verdrehung des Rotors in die entgegengesetzte Richtung blockieren. Nach dem Warmlaufen der Brennkraftmaschine und/oder dem vollständigen Befüllen des Nockenwellen- verstellers mit Druckmittel werden die Verriegelungsstifte druckmittelbetätigt aus den Verriegelungskulissen verdrängt, so dass der Rotor anschließend bestimmungsgemäß zur Verstellung der Drehwinkellage der Nockenwelle gegenüber dem Stator verdreht werden kann.

Ein Nachteil der dort beschriebenen Lösung ist es, dass die selbsttätige Verriegelung immer nur bei einer Verdrehung des Rotors in eine Richtung wirkt, d.h. der Rotor wird nur bei einer Verdrehung aus einer Anschlagsstellung „Früh" oder „Spät" in Richtung der Mittenverriegelungsposition selbsttätig verriegelt. Eine selbsttätige Verriegelung des Rotors aus beiden Anschlagsstellungen „Früh" und „Spät" in Richtung der Mittenverriegelungsposition ist mit den dort beschriebenen Verriegelungseinrichtungen nicht möglich. Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Nockenwellenversteller mit einer selbsttätigen Verriegelungseinrichtung zu schaffen, welche den Rotor bei einer Verdrehung aus beiden Anschlagsstellungen „Früh" und „Spät" selbsttätig in der Mittenverriegelungsposition verriegelt.

Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß dem Grundgedanken der Erfindung vorgeschlagen, dass die Verriegelungsstifte und die Verriegelungskulissen derart zueinander angeordnet sind, dass die Verriegelungsstifte bei einer Verdrehung des Rotors aus der jeweils anderen zweiten Anschlagsposition „Früh" oder „Spät" in Richtung der Mittenverriegelungsposition in umgekehrter Reihenfolge aus unterschiedlichen Richtungen in den Verriegelungskulissen verriegeln. Durch die vorgeschlagene Lösung können ein und dieselben Paare der Verriegelungskulissen und Verriegelungsstifte zur Verriegelung des Rotors aus bei- den Anschlagsstellungen„Früh" und„Spät" verwendet werden. Dabei basiert die erfindungsgemäße Lösung darauf, dass die Verriegelungskulissen und die Verriegelungsstifte lediglich so geformt und zueinander angeordnet werden müssen, dass die Verriegelungsstifte bei einer Verdrehung in beide Richtungen jeweils in die Verriegelungskulissen aus unterschiedlichen Richtungen verrie- geln, so dass die Erfindung ohne Mehrkosten gegenüber der im Stand der Technik bekannten Lösung realisiert werden kann.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Verriegelungskulissen derart angeordnet und geformt sind, dass die Verriegelungskulisse, in welcher der erste Verriege- lungsstift bei einer Verdrehung aus einer ersten Anschlagsposition„Früh" oder „Spät" zuerst verriegelt oder verriegelt ist, gleichzeitig die Verriegelungskulisse ist, in welcher der letzte Verriegelungsstift bei einer Verdrehung des Rotors aus der zweiten Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" in die Mittenverriegelungsposition verriegelt. Dadurch werden alle für die Verriegelung des Rotors aus einer Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" verwendeten Verriegelungskulissen auch bei einer Verriegelung des Rotors aus der jeweils anderen Anschlagsstellung verwendet, so dass die Anzahl der erforderlichen Verriegelungskulissen bei einer vorgegebenen Anzahl von Verriegelungsstufen so gering wie möglich ist. Ferner wird vorgeschlagen, dass die Verriegelungskulisse, in welcher jeweils der erste Verriegelungsstift bei einer Verdrehung des Rotors aus der ersten oder der zweiten Anschlagsposition„Früh" oder„Spät" verriegelt oder verriegelt ist, derart geformt ist, dass der darin verriegelte erste Verriegelungsstift beim Erreichen der Mittenverriegelungsposition an dem Rand der Verriegelungskulisse zur Anlage gelangt und eine Weiterdrehung des Rotors in dieselbe Richtung verhindert. Die Verriegelungskulisse, in welcher der erste Verriegelungsstift verriegelt ist, bildet dadurch eine Anschlagsfläche und definiert durch die Lage der Randseite die vorgegebene Mittenverriegelungsposition in eine Richtung.

Weiter wird in diesem Fall vorgeschlagen, dass die Verriegelungskulisse, in der der letzte Verriegelungsstift bei einer Verdrehung des Rotors aus der ers- ten oder der zweiten Anschlagsposition„Früh" oder„Spät" verriegelt, so angeordnet und geformt ist, dass der darin verriegelte Verriegelungsstift eine Verdrehung des Rotors entgegen der vorangegangenen Drehbewegung blockiert. Durch die vorgeschlagene Weiterentwicklung wird der Rotor nach dem Verriegeln des letzten Verriegelungsstiftes zusätzlich in die andere Drehrichtung blo- ckiert, so dass sich der Rotor anschließend aus der Mittenverriegelungsposition weder in Richtung der Anschlagsstellung„Früh" noch in Richtung der Anschlagsstellung„Spät" verdreht werden kann.

Weiter wird vorgeschlagen, dass mindestens drei Paare von Verriegelungsku- lissen und Verriegelungsstiften vorgesehen sind, und die Verriegelungskulissen durch gekrümmte ringsegmentartig geformte Ausnehmungen oder Vertiefungen gebildet sind, und die Abstände der beiden Verriegelungskulissen, in denen jeweils der erste und der zweite Verriegelungsstift bei einer Verdrehung des Rotors aus einer der Anschlagsstellungen„Früh" oder„Spät" verriegeln, und die Abstände der darin verriegelnden Verriegelungsstifte in Umfangsrich- tung identisch sind. Durch die vorgeschlagene Formgebung und Anordnung der Verriegelungskulissen und der Verriegelungsstifte ergeben sich bei der Drehbewegung aus den beiden Anschlagsstellungen identische Verriege- lungswege des Rotors. Außerdem ergibt sich dadurch die Möglichkeit, sofern die Druckmittelleitungen und die Flügel des Rotors dies zulassen, den Rotor in zwei verschiedenen Stellungen in dem Stator anzuordnen. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die beiden Verriegelungskulissen, in denen der erste und der zweite Verriegelungsstift bei einer Verdrehung des Rotors aus der Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" verriegeln, achsensymmetrisch zu einer Mittenachse angeordnet sind. Durch die achsensymmetrische Anordnung der Verriegelungskulissen und der Verriegelungsstifte kann die Verriegelung aus den beiden Anschlagstellungen besonders einfach und mit identischen Drehwinkeln verwirklicht werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Grundfläche der Verriegelungskulissen in wenigstens einem Randabschnitt wenigstens eine Stufe aufweist. Durch die Stufen können in einer Verriegelungskulisse mehrere Anschlagsflächen geschaffen werden, an denen die Verriegelungsstifte in den sich an die erste Verriegelung des Verriegelungsstiftes anschließenden Verriegelungsschritten in Richtung der Mittenverriegelungsposition blockierend zur Anlage gelangen. In diesem Fall sollte die Weite der Stufe in Umfangsrichtung dem Drehwinkel des Rotors entsprechen, um den dieser gegenüber dem Stator verdreht wird, bis der nächste Verriegelungsstift in die benachbarte Verriegelungskulisse verriegelt. Durch die vorgeschlagene Bemessung der Weite der Stufe kann der in die Verriegelungskulisse eingreifende Verriegelungsstift nach der ersten Ver- riegelung auch bei den weiteren Verriegelungsschritten zur Blockierung des Rotors gegen eine Rückdrehung genutzt werden, indem der Verriegelungsstift dann an dem durch die Stufe geschaffenen Absatz anliegt.

Dabei können die Verriegelungskulissen, in denen einer der Verriegelungsstifte bei einer Verdrehung des Rotors aus der Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" zuerst verriegelt oder verriegelt ist, nur an dem Randabschnitt der Grundfläche eine oder mehrere Stufen aufweisen, an der der Verriegelungsstift in der Anschlagsposition „Früh" oder„Spät" anliegt, und die Verriegelungskulissen, in denen die nach der Verriegelung des ersten Verriegelungsstiftes verriegelnden Verriegelungsstifte verriegeln, an beiden den benachbarten Verriegelungskulissen zugewandten Randabschnitten der Grundfläche wenigstens eine Stufe aufweisen. Durch die vorgeschlagene Anordnung der Stufen kann der Umstand berücksichtigt werden, dass die ersten verriegelnden Verriegelungsstifte innnner nur von einer Randseite an die Verriegelungskulisse heran und schließlich eingeführt werden, während die zweiten und dritten Verriegelungsstifte, sofern insgesamt vier Paare von Verriegelungsstiften und Verriegelungskulissen verwendet werden, in Abhängigkeit von der Anschlagsstellung, aus der der Rotor in Richtung der Mittenverriegelungsposition verdreht wird, auch aus unterschiedlichen Richtungen an die Verriegelungskulissen heran und schließlich in diese eingeführt werden.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Verriegelungskulissen, in denen jeweils in der Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" der erste Verriegelungsstift verriegelt ist, kreisbogenabschnittsförmig geformt sind, und die Kreisbogenlänge der Verriegelungskulissen derart bemessen ist, dass die darin geführten Verriegelungsstifte aus der Anschlagsstellung„Früh" oder„Spät" bis in die Mittenverriegelungsposition bewegbar sind. Die Verriegelungsstifte, welche in der An- Schlagsstellung bereits in die erste Verriegelungskulisse eingreifen, werden dadurch bis zum Erreichen der Mittenverriegelungsposition in der Verriegelungskulisse geführt. Die Kreisbogenlänge ist dabei die Länge der Vertiefung oder Ausnehmung in Umfangsrichtung minus dem Durchmesser des Verriegelungsstiftes, und entspricht der Bogenlänge, um welche der Verriegelungsstift bei der Bewegung des Rotors zu dem Stator aus der Anschlagsposition„Früh" oder„Spät" relativ zu der Verriegelungskulisse bewegt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen die Figuren im Einzelnen:

Fig. 1 -3: einen Nockenwellenversteller mit einem Rotor in verschiedenen

Raststellungen ausgehend von der Anschlagsposition „Spät" in Drehrichtung zur Mittenverriegelungsposition; Fig. 4-6: einen Nockenwellenversteller mit einem Rotor in verschiedenen Raststellungen ausgehend von der Anschlagsposition „Früh" in Drehrichtung zur Mittenverriegelungsposition;

Fig. 7: einen Nockenwellenversteller mit einem in der Mitten verriege- lungsposition verriegelten Rotor; und einen Dichtdeckel oder die Grundfläche des Stators mit mehreren Verriegelungskulissen und einer Schnittdarstellung durch eine Verriegelungskulisse.

In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Nockenwellenversteller einer Brennkraftmaschine mit einem Stator 1 und einem Rotor 2 zu erkennen. Der Stator 1 ist topfförmig ausgebildet und an seiner Außenseite mit einer Verzahnung 3 zum Antrieb über eine Kette oder einen Zahnriemen von einer Kurbelwelle versehen. Der Rotor 2 ist in bekannter Weise mit einer Nockenwelle z.B. über eine Zentralschraube verbindbar und wird über den Stator 1 zu einer Drehbewegung angetrieben. Der Stator 1 weist ferner eine Mehrzahl von Statorstegen 20,21 ,22 und 24 mit darin angeordneten Gewindebohrungen 4 auf, welche einen zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2 vorhandenen Ringraum in mehrere Druckräume I unterteilen. Der Rotor 2 weist eine Mehrzahl von Flügeln 14,15,16 und 17 auf, die sich radial nach außen bis zu der Innenwandung des Stators 1 erstrecken und die Druckräume I in jeweils zwei Arbeitskammern A und B unterteilen. Ferner ist ein durchscheinend dargestellter Dichtdeckel 5 vorgesehen, welcher mit Befestigungsschrauben in den Gewindebohrungen 4 des Stators 1 verschraubt ist und vier Verriegelungskulissen 6,7,8 und 9 aufweist. In dem Rotor 2 sind außerdem vier Verriegelungsstifte 10,1 1 ,12 13 vorgesehen, welche in Eingriffsrichtung in die Verriegelungskulissen 6,7,8 und 9 federbelastet sind und über einen gemeinsamen Druckmittelkanal 26 zur Entriegelung aus den Verriegelungskulissen 6,7,8 und 9 mit Druckmittel beaufschlagbar sind. Die Druckräume I sind während des Betriebes der Brennkraftmaschine zumindest nach einer bestimmten Anlaufphase mit Druckmittel gefüllt, wodurch die Drehbewegung des Stators 1 auf den Rotor 2 übertragen wird.

Die Verriegelungskulissen 6,7,8 und 9 sind ringsegmentartige oder kreisbogen- förmige Ausnehmungen oder Vertiefungen in dem Dichtdeckel 5, welche so ausgerichtet und bemessen sind, dass ihre Mittellinien auf einem gemeinsamen Durchmesser verlaufen.

Der in der Darstellung linke obere Flügel 14 ist breiter als die übrigen Flügel 15,16 und 17 ausgebildet und dient als Anschlag für den Rotor 2 zur Begrenzung der Drehbewegung des Rotors 2 gegenüber dem Stator 1 in den Anschlagsstellungen„Früh" und„Spät". Damit der Rotor 2 möglichst kontrolliert in die vorgesehenen Anschlagsstellungen drehen kann, ohne dass er dabei z.B. aufgrund durch vorhandene Fertigungsradien in seiner Drehbewegung blo- ckiert wird, sind an dem Flügel 14 an seinen äußeren, sich in die Darstellungsebene hinein erstreckenden Randseiten Rücksprünge 18 und 19 vorgesehen. Ferner sind aus denselben Gründen an den beiden den Druckraum I, in welchem der Flügel 14 angeordnet ist, begrenzenden Statorstegen 20 und 21 an den sich in die Darstellungsebene hinein erstreckenden, radial inneren Rand- Seiten Rücksprünge 24 und 25 vorgesehen.

In der Darstellung in der Fig. 1 befindet sich der Rotor 2 in der Anschlagsstellung„Spät", d.h. der Rotor 2 liegt mit dem Flügel 14 an der rechten Seite des den Druckraum I begrenzenden Statorsteges 20 an. Die Arbeitskammer A weist in dieser Stellung des Rotors 2 das kleinste Volumen und die Arbeitskammer B rechts des Flügels 14 das größte Volumen auf. Für den Fall, dass die Brennkraftmaschine in dieser Stellung des Rotors 2 plötzlich abgestellt wird oder z.B. durch Abwürgen plötzlich selbsttätig ausgeht, kann es Probleme beim Neustart der Brennkraftmaschine geben, welche durch die nachfolgend beschriebene selbsttätige Rückdrehung des Rotors 2 in die in der Fig. 7 zu erkennenden Mittenverriegelungsposition MVP behoben werden sollen. Dabei werden die auf die Nockenwelle bei noch nicht vollständig mit Druckmittel gefülltem No- ckenwellenversteller wirkenden Wechselmomente in Verbindung mit der erfin- dungsgemäß vorgeschlagenen Ausbildung der Verriegelungskulissen 6,7,8 und 9 und der Verriegelungsstifte 10,1 1 ,12 und 13 zur selbsttätigen Rückdre- hung des Rotors 2 in die Mittenverriegelungsposition MVP, wie nachfolgend beschrieben, genutzt.

In der in der Fig. 1 dargestellten Anschlagsstellung„Spät" greift der erste Verriegelungsstift 10 bereits in die Verriegelungskulisse 6 ein, während die weiteren Verriegelungsstifte 1 1 ,12 und 13 noch an der Seitenwand des Dichtdeckels 5 außerhalb der Verriegelungskulissen 7,8 und 9 anliegen. Dabei ist es wichtig, dass der erste Verriegelungsstift 10 so in die Verriegelungskulisse 6 eingreift, dass der Rotor 2 zumindest im Uhrzeigersinn in Richtung der Mittenverriegelungsposition MVP gegenüber dem Stator 1 drehen kann. Für den Fall, dass in dieser Stellung des Rotors 2 ein Moment im Uhrzeigersinn auf den Rotor 2 wirkt, wird der Rotor 2 im Uhrzeigersinn gegenüber dem Stator 1 in die Stellung in der Fig. 2 verdreht, in welcher der zweite Verriegelungsstift 13 in die benachbarte Verriegelungskulisse 9 verriegelt. Der Rotor 2 kann dann bei einem nachfolgenden Moment in die entgegengesetzte Richtung nicht mehr in die Anschlagsstellung„Spät" zurückdrehen. Bei dem nächsten Einwirken eines auf die Nockenwelle und damit auch auf den Rotor 2 im Uhrzeigersinn gerichteten Momentes wird dieser weiter in Richtung des Uhrzeigersinns in die in der Fig. 3 dargestellte Stellung verdreht, in welcher der zweite Verriegelungsstift 13 in die Verriegelungskulisse 9 verriegelt. Der Verriegelungsstift 10 wird dabei ebenfalls in der Verriegelungskulisse 6 bewegt, so dass er nicht mehr an dem radial gerichteten Randabschnitt der Verriegelungskulisse 6 anliegt. Die Rückdre- hung des Rotors 2 zurück zu der Anschlagsstellung„Spät" wird in dieser Stellung des Rotors 2 durch den an dem radialen Randabschnitt der Verriegelungskulisse 9 anliegenden Verriegelungsstift 13 blockiert. Bei einer weiteren Drehung des Rotors 2 verriegelt schließlich in einem nächsten Schritt der Verriegelungsstift 12 in der Verriegelungskulisse 8 (siehe Fig. 3) und schließlich der letzte Verriegelungsstift 1 1 in der Verriegelungskulisse 7 in die in der Fig. 7 dargestellte Mittenverriegelungsposition MVP. In der in der Fig. 7 dargestellten Mittenverriegelungsposition MVP liegen die Verriegelungsstifte 10 und 1 1 an den radialen Randabschnitten der Verriegelungskulissen 6 und 7 an, so dass der Rotor 2 in beide Drehrichtungen gegenüber dem Stator 1 verriegelt ist.

In der Fig. 4 ist derselbe Nockenwellenversteller mit dem in der Anschlagsposition„Früh" angeordneten Rotor 2 zu erkennen, in der der Rotor 2 mit dem Flügel 14 an dem die Druckkammer I auf der anderen Seite begrenzenden Statorsteg 21 anliegt. Der Verriegelungsstift 1 1 ist bereits in der Verriegelungsku- lisse 7 verriegelt. Wenn die Brennkraftmaschine mit einem in dieser Stellung stehenden Rotor 2 gestartet wird, wird der Rotor 2 aufgrund desselben Prinzips der wirkenden wechselnden Drehmomente entgegen dem Uhrzeigersinn schrittweise in die in den Fig. 5 und Fig. 6 gezeigten Stellungen verdreht, wobei die Verriegelungsstifte 12 und 13 nacheinander verriegeln, bis schließlich der letzte Verriegelungsstift 10 in der Verriegelungskulisse 6 verriegelt und der Rotor 2 in der in der Fig. 7 dargestellten Mittenverriegelungsposition MVP gegenüber dem Stator 1 blockiert ist. Das selbsttätige Zurückdrehen des Rotors 2 aus den Anschlagspositionen„Früh" und„Spät" basiert auf demselben Prinzip, mit dem Unterschied, dass die Verriegelungsstifte 10,1 1 ,12 und 13 bei einer Verdrehung des Rotors 2 aus der Anschlagsstellung „Früh" in umgekehrter Reihenfolge und aus unterschiedlichen Richtungen in den Verriegelungskulissen 6,7,8 und 9 verriegeln als bei einer Rückdrehung des Rotors 2 aus der Anschlagsstellung„Spät". Die selbsttätige Rückdrehung des Rotors 2 wird damit unter Verwendung derselben Verriegelungsstifte 10,1 1 ,12,13 und Verriege- lungskulissen 6,7,8 und 9 verwirklicht, so dass gegenüber der im Stand der Technik bekannten Lösung keine Mehrkosten entstehen.

In der Fig. 8 ist der Dichtdeckel 5 mit den Verriegelungskulissen 6,7,8 und 9 zu erkennen. In der rechten Darstellung ist eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie F-F durch die Verriegelungskulisse 8 dargestellt. Die Verriegelungskulissen 8 und 9, in denen bei einer Verdrehung des Rotors 2 aus den Anschlagsstellungen„Früh" und„Spät" jeweils die zweiten oder dritten Verriegelungsstifte 12 oder 13 verriegeln, sind an ihren in Umfangsrichtung gerichte- ten Randabschnitten der Grundfläche jeweils mit Stufen 27 versehen, währen die Verriegelungskulissen 6 und 7, in denen jeweils der erste oder der letzte Verriegelungsstift 10 oder 1 1 verriegelt, nur in ihren einender zugewandten Randabschnitten der Grundflächen mit Stufen 27 versehen sind. Dies liegt dar- an, da die Verriegelungsstifte 10 und 1 1 während der selbsttätigen Rückdreh- bewegung immer nur von einer Seite in die Verriegelungskulissen 6 und 7 hinein verriegeln, da einer der Verriegelungsstifte 10 und 1 1 in den Anschlagsstellungen„Früh" und„Spät" bereits in die Verriegelungskulisse 6 oder 7 eingreift. Die Stufen 27 bilden jeweils Anschlagsflächen nach Art einer Rasterung, an denen die Verriegelungsstifte 10,1 1 ,12 und 13 in den Zwischenstellungen zwischen den Anschlagsstellungen „Früh" und „Spät" und der Mittenverriegelungsposition MVP in Umfangsrichtung anliegen. Dadurch wird die Rückdrehung des Rotors 2 in Richtung der Anschlagsstellungen „Früh" und „Spät" jeweils blockiert und gleichzeitig eine Weiterdrehbewegung des Rotors 2 in Richtung der Mittenverriegelungsposition MVP ermöglicht.

Bezugszeichenliste

1 Stator

2 Rotor

3 Verzahnung

4 Gewindebohrung

5 Dichtdeckel

6 Verriegelungskulisse

7 Verriegelungskulisse

8 Verriegelungskulisse

9 Verriegelungskulisse

10 Verriegelungsstift

1 1 Verriegelungsstift

12 Verriegelungsstift

13 Verriegelungsstift

14 Flügel

15 Flügel

16 Flügel

17 Flügel

18 Rücksprung

19 Rücksprung

20 Statorsteg

21 Statorsteg

22 Statorsteg

23 Statorsteg

24 Rücksprung

25 Rücksprung

26 Druckmittelkanal

27 Stufe