Die Erfindung betrifft eine Nockenwelleneinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind bereits Nockenwelleneinheiten, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einer über eine Antriebseinheit antreibbaren Nockenwelle bekannt. Die Nockenwelleneinheit um- fasst eine Phasenverstelleinheit , die ein Stellgetriebe und eine als Bremseinheit ausgeführte Steuereinheit mit einem Statorelement und einem als Abbremselement ausgeführten Rotorelement aufweist. Die Phasenverstelleinheit ist dazu vorgesehen, eine Phasenbeziehung zwischen der Antriebseinheit und der Nockenwelle einzustellen. Weiterhin umfasst die Nockenwelleneinheit eine Lagervorrichtung, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der als Bremseinheit ausgeführten Steuereinheit zu lagern.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine radiale Ausrichtung des Statorelements relativ zur der Nockenwelle zu vereinfachen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht aus von einer Nockenwelleneinheit, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einer über eine An- triebseinheit antreibbaren Nockenwelle, mit einer Phasenver- stelleinheit, die ein Stellgetriebe und eine als Bremseinheit ausgeführte Steuereinheit mit einem Statorelement und einem als Abbremselement ausgeführten Rotorelement aufweist und die dazu vorgesehen ist, eine Phasenbeziehung zwischen der Antriebseinheit und der Nockenwelle einzustellen, und mit einer Lagervorrichtung, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der als Bremseinheit ausgeführten Steuereinheit zu lagern.

Es wird vorgeschlagen, dass die Lagervorrichtung dazu vorgesehen ist, radiale Toleranzen zwischen dem Statorelement und dem Rotorelement auszugleichen. Unter einem „Statorelement" soll dabei insbesondere ein drehfest angeordnetes Element der Steuereinheit verstanden werden. Unter einem „Rotorelement" soll insbesondere ein zu dem Statorelement korrespondierendes Element verstanden werden. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einer „radialen Toleranz" insbesondere ein Versatz verstanden werden, um den eine Position des Rotorelements relativ zu dem Statorelement von einer idealen Standardposition abweicht. Unter „vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden.

Ist die Lagervorrichtung dazu vorgesehen, die radialen Toleranzen auszugleichen, kann auf eine aufwändige Ausrichtung des Statorelements relativ zu der Nockenwelle bzw. relativ zu dem Stellgetriebe mittels einer zusätzlichen Ausgleichsvorrichtung verzichtet werden. Dadurch wird die radiale Ausrichtung vereinfacht und es können Kosten und Bauraum eingespart werden.

Weiter wird vorgeschlagen, dass das Statorelement und das Rotorelement lagerfrei zueinander angeordnet sind. Unter „lagerfrei" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass auf eine direkte Lagerung des Rotorelements an dem Statorelement verzichtet wird. Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine Lebenserwartung der Phasenverstellein- heit erhöht werden, da auf eine zwischen dem Statorelement und dem Rotorelement angeordnete Lagerung, die durch die Toleranzen beansprucht werden würde, verzichtet wird.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Lagervorrichtung dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der Steuereinheit gegen die Nockenwelle zu lagern. Dadurch kann eine vorteilhafte Lagerung des Rotorelements einfach erreicht werden.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Lagervorrichtung dazu vorgesehen ist, das Rotorelement gegen die Nockenwelle zu lagern. Dadurch können die radialen Toleranzen mittels des Rotorelements einfach ausgeglichen werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Lagervorrichtung ein Lagerungselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, einen Teil der Steuereinheit und einen Teil des Stellgetriebes zu lagern. Dadurch kann eine besonders einfache und kompakte Lagerung erreicht werden. Unter einem „Lagerungselement" soll insbesondere ein Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, Lagerkräfte zu übertragen. Vorzugsweise ist das Lagerungselement gegen die Nockenwelle gelagert. Insbesondere soll dabei auf eine Lagerung des Lagerungselements gegen das Statorelement verzichtet werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Lagervorrichtung eine Lagereinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, das Lagerelement koaxial zu der Nockenwelle zu lagern. Dadurch kann einfach eine vorteilhafte Lagerung erreicht werden, die eine er- findungsgemäße Ausgestaltung erlaubt. Vorzugsweise ist die Lagereinheit als ein Festlager ausgeführt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Rotorelement und das Lagerungselement axial verschiebbar und drehfest miteinander verbunden sind. Dadurch kann eine einfache Betätigungseinheit für die Steuereinheit gefunden werden.

Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit eine Betätigungseinheit mit zumindest einem elektromagnetischen Aktuator aufweist, der dazu vorgesehen ist, das Rotorelement axial zu verschieben. Dadurch kann eine Betätigungseinheit bereitgestellt werden, die einfach mittels einer Ansteuereinheit steuerbar ist.

Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit als Bremseinheit und das Rotorelement als Abbremselement ausgeführt ist. Unter einem „Abbremselement" soll ein drehbar gelagertes Element verstanden werden, dessen Drehzahl mittels des Statorelements abgebremst werden kann.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Statorelement einen Reibbelag mit einer in Bezug auf das Abbremselement radial vergrößerten Reibfläche aufweist. Dadurch können die Toleranzen besonders einfach mittels des Reibbelags des Statorelements und einem Reibbelag des Abbremselements ausgeglichen werden. Unter „radial vergrößert" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der Reibbelag des Statorelements eine Reibfläche aufweist, die ausreichend groß ist, um den Reibbelag des Abbremselements mit einem radialen Versatz, der die Toleranzen ausgleicht, zu dem Reibbelag des Statorelements anzuordnen. Vorteilhafterweise wird vorgeschlagen, dass das Stellgetriebe als ein Überlagerungsgetriebe ausgebildet ist. Dadurch kann einfach eine Phasenverstelleinheit realisiert werden. Unter einem „Überlagerungsgetriebe" soll dabei insbesondere ein Zahnradgetriebe mit einem Antriebselement, einem Abtriebselement und einem Stellelement verstanden werden, wobei ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement mittels einer Drehzahl des Stellelements eingestellt werden kann. Als Überlagerungsgetriebe sind beispielsweise Planetengetriebe vorteilhaft, wie insbesondere Stirnradplanetengetriebe. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn das Stellelement drehfest mit dem Lagerungselement der Lagervorrichtung verbunden ist.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit eine Federeinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Bremseinheit zu öffnen. Dadurch kann auf einen steuerbaren Aktuator zum Öffnen der Bremseinheit verzichtet werden, wodurch Kosten eingespart werden können. Vorzugsweise ist die Federeinheit dazu vorgesehen, das Abbremselement zu bewegen.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Federeinheit ein Abstützelement aufweist, das von dem Statorelement entkoppelt ist. Dadurch kann eine Verbindung zwischen dem Abbremselement und dem Statorelement vermieden werden. Es wird insbesondere vorgeschlagen, dass das Abstützelement mit dem Lagerungselement verbunden ist, wodurch das Statorelement besonders einfach von der Federeinheit entkoppelt werden kann. Vorzugsweise ist das Federelement als eine Druckfeder ausgebildet.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Die einzige Figur zeigt eine Nockenwelleneinheit einer Brennkraftmaschine. Die Nockenwelleeinheit weist eine Antriebseinheit 10 auf, die für einen Antrieb mittels einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle vorgesehen ist. Mittels der Antriebseinheit 10 wird eine Nockenwelle 11 angetrieben, die dazu vorgesehen ist, nicht näher dargestellte Gaswechselventile der Brennkraftmaschine zu öffnen.

Um einen Öffnungszeitpunkt der Gaswechselventile einstellen zu können, weist die Nockenwelleneinheit eine Phasenverstell- einheit 12 auf, mittels der eine Phasenbeziehung zwischen der Antriebseinheit 10 und der Nockenwelle 11 eingestellt werden kann .

Die Phasenverstelleinheit 12 weist ein Stellgetriebe 13 auf, das als ein Überlagerungsgetriebe ausgebildet ist. Das Stellgetriebe 13 ist als ein 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe ausgebildet. Das Stellgetriebe 13 weist ein Antriebselement 25, ein Stellelement 26 und ein Abtriebselement 27 auf. Das Antriebselement 25 ist mit der Antriebseinheit 10 verbunden und wird mittels der Kurbelwelle angetrieben. Das Abtriebselement 27 ist drehfest mit der Nockenwelle 11 verbunden.

Das Stellgetriebe 13 ist als ein Planetenradgetriebe ausgebildet. Ein Planetenradträger 28 bildet das Antriebselement 25. Auf dem Planetenradträger 28 sind zwei Planetenräder 29, 30 angeordnet, die mittels des Planetenradträgers 28 auf einer Kreisbahn geführt werden. Die Planetenräder 29, 30 kämmen auf einer radial innen liegenden Seite mit einem Sonnrad 31, das das Stellelement 26 bildet. Mit einer gegenüberliegenden Seite kämmen die Planetenräder 29, 30 mit einem Hohlrad 32, das drehfest mit der Nockenwelle 11 verbunden ist und das das Abtriebselement 27 bildet.

Mittels des Stellelements 26 kann die Phasenbeziehung zwischen der Antriebseinheit 10 bzw. dem Antriebselement 25 und dem Abtriebselement 27 eingestellt werden. Weist das Stellelement 26 eine Drehzahl auf, die gleich ist wie eine Drehzahl des Antriebselements 25, läuft das Stellgetriebe 13 als ein verblocktes Getriebe um und die Phasenbeziehung zwischen der Antriebseinheit 10 bzw. dem Antriebselement 25 und dem Abtriebselement 27 bleibt konstant.

Weist das Stellelement 26 eine Drehzahl auf, die kleiner ist als eine Drehzahl des Antriebselements 25, wird für das Abtriebselement 27 eine Drehzahl eingestellt, die größer ist als die Drehzahl des Antriebselements 25. Die Phasenbeziehung wird nach Früh verstellt.

Weist das Stellelement 26 eine Drehzahl auf, die größer ist als eine Drehzahl des Antriebselements 25, wird für das Abtriebselement 27 eine Drehzahl eingestellt, die kleiner ist als die Drehzahl des Antriebselements 25. Die Phasenbeziehung wird nach Spät verstellt.

Um die Phasenbeziehung verstellen zu können, weist die Pha- senverstelleinheit 12 eine Steuereinheit 14 auf, mittels der die Drehzahl des Stellelements 26 eingestellt werden kann. Die Steuereinheit 14 weist ein Rotorelement 16 auf, das drehfest mit dem Stellelement 26 des Stellgetriebes 13 verbunden ist. Weiter weist die Steuereinheit 14 ein Statorelement 15 auf, das drehfest angeordnet ist. Das Statorelement 15 und das Rotorelement 16 sind korrespondierend zueinander ausgeführt. Das Statorelement 15 ist drehfest mit einem nicht nä- her dargestellten Gehäuse der Phasenverstelleinheit 12 verbunden.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 14 als Bremseinheit und das Rotorelement 16 als Bremselement ausgeführt .

Um die Phasenbeziehung konstant zu halten, wird mittels einer nicht näher dargestellten Ansteuereinheit eine Neutralstellung der Bremseinheit 14 eingestellt. In der Neutralstellung wirkt zwischen dem Statorelement 15 und dem Abbremselement 16 eine Bremskraft, bei der die Drehzahl des Antriebselements 25 und die Drehzahl des Abtriebselements 27 gleich sind. Um die Phasenbeziehung nach Früh zu verstellen, wird die Bremseinheit 14 ausgehend von der Neutralstellung weiter geschlossen und die Bremskraft erhöht. Dadurch wird die Drehzahl des Stellelements 26 verringert, wodurch die Drehzahl des Abtriebselements 27 größer als die Drehzahl des Antriebselements 25 wird und die Phasenbeziehung nach Früh verstellt wird.

Um die Phasenbeziehung nach Spät zu verstellen, wird die Bremseinheit 14 ausgehend von der Neutralstellung weiter geöffnet und die Bremskraft verringert. Aufgrund von Schleppmomenten der Nockenwelle 11 wird dadurch die Drehzahl des Stellelements 26 erhöht und die Drehzahl des Abtriebselements 27 verringert. Dadurch ist die Drehzahl des Abtriebselements 27 kleiner als die Drehzahl des Antriebselements 25 und die Phasenbeziehung wird nach Spät verstellt.

Die Bremseinheit 14 wird mittels einer Betätigungseinheit 20 betätigt, die einen elektromagnetischen Aktuator 21 aufweist. Der elektromagnetische Aktuator 21 ist in das Statorelement 15 der Bremseinheit 14 eingebracht. Der elektromagnetische Aktuator 21 weist einen Elektromagneten 33 auf. Wird der Elektromagnet 33 bestromt, übt er auf das Abbremselement 16 eine Kraft aus, die das Abbremselement 16 anzieht. Weiter weist die Bremseinheit 14 eine Federeinheit 23 auf, die auf das Abbremselement 16 eine Kraft ausübt, die der Kraft des elektromagnetischen Aktuators 21 entgegengesetzt ist.

Das Abbremselement 16 ist axial verschiebbar angeordnet. Über eine Bestromung des Elektromagneten 33 wird eine Anpresskraft und damit die Bremskraft eingestellt. Die Anpresskraft ist dabei eine Differenz zwischen der Kraft des Elektromagneten 33 und der Federeinheit 23.

Für eine Lagerung eines Teils der Bremseinheit 14 und eines Teils des Stellgetriebes 13 weist die Nockenwelleneinheit eine Lagervorrichtung 17 auf, mittels der das Abbremselement 16 der Bremseinheit 14 und das Stellelement 26 des Stellgetriebes 13 gelagert sind. Die Lagervorrichtung 17 weist ein Lagerungselement 18 auf, auf dem das Abbremselement 16 drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist. Das Stellelement 26 ist drehfest und axial fest mit dem Lagerungselement 18 verbunden.

Das Lagerungselement 18 ist mittels einer Lagereinheit 19 der Lagervorrichtung 17 an der Nockenwelle 11 gelagert. Die Nockenwelle 11 ist dazu als eine Hohlwelle ausgeführt. Das Lagerungselement 18 durchsetzt einen Teil der Nockenwelle 11. Die Lagereinheit 19 ist als ein Festlager ausgeführt, das dazu vorgesehen ist, axiale Kräfte aufzunehmen. Mittels der Lagereinheit 19 sind das Lagerungselement 18 und die Nockenwelle 11 koaxial zueinander gelagert. Dadurch sind auch das Abbremselement 16 und das Stellelement 26 koaxial zu der Nockenwelle 11 ausgerichtet. Auf einer dem Statorelement 15 zugewandten Seite weist das Lagerungselement 18 eine Abstützelement 24 auf. Das Abstützelement 24 ist einstückig mit dem Lagerungselement ausgeführt. Die Federeinheit 23 weist ein Federelement 35 auf, das mit einem ersten Ende auf dem Abstützelement 24 abstützt. Mit einem zweiten Ende stützt sich das Federelement 35 an dem Abbremselement 16 ab. Das Federelement ist als eine Druckfeder ausgebildet.

Auf der dem Statorelement 15 zugewandten Seite ist das Lagerungselement 18 lagerfrei in einer Ausnehmung 34 in dem Statorelement 15 angeordnet. In radialer Richtung ist das Lagerungselement 18 beabstandet zu dem Statorelement 15 ausgeführt. Da auf eine Lagerung zwischen dem Statorelement 15 und dem Abbremselement 16 verzichtet wird, sind das Abbremselement 16 und das Statorelement 15 radial gegeneinander verschiebbar. Eine maximale radiale Verschiebung wird dabei durch eine Größer der Ausnehmung 34, in der das Lagerungselement angeordnet ist, begrenzt. Die maximale Verschiebung aus einer zentralen Anordnung des Lagerungselements 18 in der Ausnehmung 34 beträgt 0,5 mm.

Durch Toleranzen in einer Fertigung der Nockenwelleneinheit weisen das Statorelement 15 und die Nockenwelle 11 bzw. das Abbremselement 16 eine radiale Toleranz auf, mit der sie zueinander ausgerichtet sind. Die radiale Toleranz, die zu einem Versatz zwischen dem Abbremselement 16 und dem Statorelement 15 führt, wird durch die Lagervorrichtung 17 ausgeglichen.

Die Lagervorrichtung 17, die das Abbremselement 16 und das Statorelement 15 lagerfrei zueinander anordnet, erlaubt aufgrund der möglichen radialen Verschiebung zwischen dem Abbremselement 16 und dem Statorelement 15 eine Anordnung des Statorelements 15 zu dem Abbremselement 16 innerhalb der radialen Toleranzen. Dafür weist ein Reibbelag 22 des Statorelements 15 eine Reibfläche auf, die in Bezug auf das Abbremselement 16 bzw. eine Reibfläche eines Reibbelags 36 des Abbremselements 16 radial vergrößert ausgeführt ist. Dadurch ist sichergestellt, das der Reibbelag 36 des Abbremselements 16 stets vollständig deckend mit dem Reibbelag 22 des Sta ^¬ torelements 15 angeordnet ist.