Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines hydraulischen Nockenwellenverstellers gemäß dem Oberbe- griff der unabhängigen Ansprüche.

Hydraulische Nockenwellenversteller werden bei Verbrennungsmotoren eingesetzt, um einen Lastzustand des Verbrennungsmotors anzupassen und somit die Effizienz des Verbrennungsmotors zu steigern. Aus dem Stand der Technik sind hydraulische Nockenwellenversteller bekannt, welche nach dem Flügelzellenprinzip arbeiten. Diese Nockenwellenversteller weisen im Allgemeinen in ihrem Grundaufbau einen von einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine antreibbaren Stator und einen drehfest mit der Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Rotor auf. Zwischen dem Stator und dem Rotor ist ein Ringraum vorgesehen, welcher durch drehfest mit dem Stator verbundene, radial nach innen ragende Vorsprünge in eine Mehrzahl von Arbeitskammern unterteilt ist, die jeweils durch einen radial von dem Rotor nach außen abragenden Flügel in zwei Druckkammern unterteilt sind. Je nach der Beaufschlagung der Druckkammern mit einem hydraulischen Druckmittel kann die Lage des Rotors gegenüber dem Stator und damit auch die Lage der Nockenwelle gegenüber der Kur- beiwelle in Richtung„früh" oder„spät" verstellt werden. Es sind hydraulische Nockenwellenversteller mit einer Mittenverriegelung bekannt, bei denen der Rotor neben den jeweiligen Endpositionen auch in einer mittleren Position verriegelt werden kann, um insbesondere einen Motorstart zu erleichtern. In Ausnahmefällen, beispielsweise bei einem Abwürgen des Verbrennungsmotors ist es aber möglich, dass die Verriege- lungseinrichtung den Rotor nicht bestimmungsgemäß verriegelt, und der Nockenwellenversteller in der sich anschließenden Startphase mit unverriegeltem Rotor betrieben werden muss. Da manche Verbrennungsmotoren jedoch ein sehr schlechtes Startverhalten haben, wenn der Rotor nicht in der Mittenposition verriegelt ist, muss der Rotor dann in der Startphase selbstständig in die Mittenverrieglungsposition ver- dreht und anschließend verriegelt werden. Eine solche selbstständige Verdrehung und Verriegelung des Rotors gegenüber dem Stator ist aus der DE 10 2008 01 1 915 A1 bekannt. Die dort beschriebene Verriegelungseinrichtung umfasst eine Mehrzahl von federbelasteten Verriegelungsstiften, welche bei einer Verdrehung des Rotors sukzessiv in an einem Dichtdeckel oder dem Stator des Nockenwellenverstellers vorgesehene Verriegelungskulisse verriegeln und dabei vor dem Erreichen der Mittenverrieglungsposition jeweils eine Verdrehung des Rotors in Richtung der Mittenverriegelungsposition zulassen, aber eine Verdrehung des Rotors in entgegengesetzte Richtung blockieren. Nach dem Warmlaufen des Verbrennungsmotors und/oder dem vollständigen Befüllen des hydraulischen Nockenwel- lenverstellers mit Druckmittel werden die Verriegelungsstifte druckmittelbetätigt aus den Verriegelungskulissen verdrängt, sodass der Rotor anschließend bestimmungsgemäß zur Verstellung der Drehwinkellage der Nockenwelle gegenüber dem Stator verdreht werden kann.

Zur Verriegelung des Rotors gegenüber dem Stator muss das Druckmittel zuerst aus der Verriegelungskulisse in das Druckmittelreservoir abfließen, damit die Verriegelungsstifte in der Kulisse eingreifen können. Ferner bleibt nach dem Abstellen des Verbrennungsmotors in der Regel nur ein Zeitraum von ca. 0,4 - 0,6 Sekunden bis zum endgültigen Motorstillstand. Die Verriegelung des Rotors muss damit in einer möglichst kurzen Zeitspanne vollzogen sein, was insbesondere bei einer eingeschränkten Fließfähigkeit des Druckmittels, insbesondere bei tiefen Temperaturen und/oder nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors, problematisch sein kann. Ferner wird der Druckmittelstrom mittels eines Ventils mit einem begrenzten Magnethub, welches nur einen relativ kleinen Spalt freigibt, durch den das Druckmittel fließen kann. Bei einer eingeschränkten Fließfähigkeit des Druckmittels kann der Druckmittelstrom durch den in dem Spalt erzeugten Widerstand aber soweit gesenkt werden, dass das Druckmittel nicht schnell genug aus der Verriegelungskulisse entweichen kann.

Aus der EP 2 041 403 B1 ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller mit einer Mittenverriegelung bekannt, wobei der Rotor relativ zum Stator in einer mittleren Phasenlage zwischen der maximalen Frühposition und der maximalen Spätposition mecha- nisch verriegelt werden kann. Dabei ist ein sicheres Verriegeln bei einem Stopp des Verbrennungsmotors gewährleistet. Dabei wird der Rotor hydraulisch nach dem Prinzip einer hydraulischen Ratsche aus einer Verstellposition in die Mittenverrieglungs- position gedreht.

Aus der EP 0 857 859 A1 ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller mit einem Stator und einem Rotor bekannt, wobei der Rotor in einer Mittenposition mechanisch verriegelt werden kann. Zur Entriegelung des Rotors sind zusätzliche hydraulische Bohrungen vorgesehen, mit welchen der Verriegelungsstift aus der verriegelten Stellung in eine nicht verriegelte Stellung gebracht werden kann. Durch die Entriegelung kann der Rotor gegenüber dem Stator verdreht werden, um eine Anpassung der Ventilöffnungszeiten des Verbrennungsmotors in Richtung„früh" oder„spät" zu bewirken.

Aus der EP 2 154 338 A1 ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller mit einem Sta- tor und einem Rotor bekannt, wobei der Rotor in einer Mittenposition mechanisch verriegelbar ist. An dem Nockenwellenversteller ist eine Torsionsfeder vorgesehen, mit welcher der Rotor aus einer„Spät-Verstellung" in eine Mittenposition gedreht werden kann, wobei die Federkraft mit zunehmender Verstellung in Richtung„spät" zunimmt. Dabei ist die Torsionsfeder mit einem Ende in einer Ausnehmung des Stators und mit ihrem anderen Ende an dem Rotor fixiert. Nachteilig an einem solchen Nockenwellenversteller ist jedoch, dass zusätzlicher Bauraum im Rotor notwendig ist. Dadurch wird der hydraulische Nockenwellenversteller größer, schwerer und teurer. Zudem ist die Funktion der Mittenverriegelung von den Fertigungstoleranzen des Federkörpers abhängig, wodurch eine sehr exakte und teure Bearbeitung dieses Federkörpers not- wendig ist.

Aus der DE 10 2015 217 261 B3 ist ein weiterer hydraulischer Nockenwellenversteller mit einer Mittenverriegelung bekannt. Nachteilig an der in der DE 10 2015 217 261 B3 vorgeschlagenen Lösung ist jedoch, dass das Erreichen der Mittenposition des Rotors von den Fertigungstoleranzen des Federkörpers abhängig ist. Eine Fertigung mit engen Toleranzen ist jedoch sehr teuer, da die Rückfederung des Drahtmaterials beim Biegen sehr groß ist und hier zu einer erheblichen Streuung führt. Dies führt zu einem erhöhten Ausschluss in der Fertigung. Die engen Toleranzen sind jedoch notwendig, um eine funktionssichere Verriegelung des Verriegelungsstiftes in der Verriegelungskulisse zu gewährleisten.

Nachteilig an den bekannten Lösungen ist jedoch, dass nicht aus jeder Verstelllage ein sicheres Zurückdrehen des Rotors in die Mittenposition gewährleistet ist. Zudem ist bei den bekannten Lösungen ein zusätzlicher Ölkanal zur Entriegelung der Verriegelungsstifte notwendig, welche den Rotor in der Mittenposition verriegeln.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Nockenwellenversteller mit einer Mittenverriegelung bereitzustellen, welcher die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen überwindet und die Zuverlässigkeit eines Verstellens in die Mittenposition sowie einer Verriegelung in der Mittenposition erhöht, sowie die Abhängigkeit der Funktion von der Ölviskosität reduziert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen hydraulischen Nockenwellenversteller zur Verstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eines Verbrennungsmotors mit einem Stator, welcher synchron mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors drehbar ist, und einem verdrehbar zum Stator angeordneten Rotor, welcher synchron mit einer Nockenwelle drehbar ist, gelöst. Dabei sind an dem Stator mehrere Stege vorgesehen, welche einen Ringraum zwischen dem Stator und dem Rotor in eine Mehrzahl von Druckräumen unterteilen. Der Rotor weist eine Rotornabe und eine Mehrzahl von sich aus der Rotornabe radial nach außen erstreckender Flügel auf, welche die Druckräume in zwei Gruppen von jeweils mit einem in einem Druckmittel- kreislauf zu- oder abströmenden Druckmittel beaufschlagbaren Arbeitskammern mit einer unterschiedlichen Wirkrichtung unterteilen. Ferner ist an dem hydraulischen Nockenwellenversteller eine Mittenverriegelungsvorrichtung zur Verriegelung des Rotors in einer Mittenverriegelungsposition gegenüber dem Stator vorgesehen. Zwischen dem Stator oder einem mit dem Stator drehfest verbundenen Deckel und dem Rotor ist eine Bandfeder angeordnet, wobei die Bandfeder in der Mittenposition des Rotors eine minimale Vorspannkraft aufweist. Dabei wird der Rotor durch die Feder in die Mittenposition gedrängt, wobei jede Instabilität in Richtung„früh" oder„spät" zu einer Steigerung der Vorspannkraft führt und die Bandfeder den Rotor entgegen dieser zusätzlichen Kraft in die stabile Lage in der Mittenposition drängt. Dadurch ist die Lösung im Wesentlichen frei von Toleranzen bei der Herstellung der Bandfeder sowie unabhängig von der Temperatur, insbesondere von der Viskosität des Druckmittels für den hydraulischen Nockenwellenversteller und von der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors. Somit befindet sich der Rotor in der Mittenposition in einer stabilen Lage und kann in dieser Mittenposition einfach und sicher verriegelt werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwischen dem Stator und dem Rotor oder zwischen einem mit dem Stator drehfest verbundenen Deckel und dem Rotor zwei Einstellscheiben angeordnet sind, welche mit der Bandfeder in Wirkverbindung stehen. Dabei wird das Prinzip einer asymptotischen Stabilität durch die Federkraft der Bandfeder und eine Hubbegrenzung beziehungsweise Drehbegrenzung der beiden Einstellscheiben in Referenz zur Mittenposition des Rotors im Stator realisiert, sodass im stabilen Endzustand, d.h. in der Mittenposition des Rotors, die Vorspannkraft der Bandfeder minimal ist.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterbildungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen hydraulischen Nockenwellenverstellers möglich.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bandfeder in der Mittenposition des Rotors eine definierte, von Null verschiedene, Vorspannung aufweist. Um eine zur Verstellung des Rotors notwendige Kraft aufzubrin- gen, ist es vorteilhaft, wenn die Bandfeder unter einer entsprechenden Vorspannung verbaut ist, sodass größere Rückstellkräfte zur Verfügung stehen, um den Rotor in die Mittenposition zu drehen. Dadurch ist eine rein mechanische Drehung des Rotors möglich und das Zurückdrehen des Rotors muss nicht zusätzlich hydraulisch unterstützt werden. Dabei kann auf einen zusätzlichen Kanal zur hydraulischen Entriege- lung des Verriegelungsstiftes für die Mittenverriegelung verzichtet werden, wodurch sich die Fertigung des Rotors vereinfacht und kostengünstiger wird. Dabei kann ein aus dem Stand der Technik bekanntes Zentralventil zur Ansteuerung der Druckkam- mern des hydraulischen Nockenwellenverstellers genutzt werden, wodurch keine zusätzlichen Kosten bei der Herstellung oder Montage entstehen.

Bevorzugt ist dabei, wenn die Bandfeder an zumindest einer der Einstellscheiben fi- xiert ist. Durch eine drehfeste Fixierung der Bandfeder, insbesondere durch die formschlüssige Aufnahme eines Federendes der Bandfeder an einem Federdom der Einstellscheibe, wird eine Verdrehung der Bandfeder gegenüber der Einstellscheibe verhindert. Die Bandfeder ist dabei an zwei zueinander axial versetzten Einstellscheiben eingehängt, welche frei zueinander drehbar sind. Die Verdrehung der Einstellscheiben ist jedoch in beide Drehrichtungen jeweils durch einen Anschlag begrenzt.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Bandfeder mit einem ersten Ende an einer Federaufnahme der ersten Einstellscheibe und mit einem zweiten Ende an einer Federaufnahme der zweiten Einstellscheibe fixiert ist. Durch entsprechende Anschläge für die Einstellscheiben kann damit erreicht werden, dass die Einstellscheiben derart zueinander verdreht und vorgespannt sind, dass jede Verdrehung ein Rückstellmoment in die Ausgangsposition erzeugt. Durch eine formschlüssige Verbindung der zweiten Einstellscheibe mit dem Rotor kann dieser Effekt genutzt werden, um den Rotor aus einer beliebigen Position in die Mittenposition zu drehen und dort zu verriegeln.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Rotor Anschlagstifte ausgebildet sind, durch welche eine Verdrehung der Einstellscheiben begrenzt ist. Die Bandfeder ist dabei an zwei zueinander axial versetzten Einstell- Scheiben eingehängt, welche frei zueinander drehbar sind. Die Verdrehung der Einstellscheiben ist jedoch in beide Drehrichtungen jeweils durch einen Anschlagstift begrenzt. Dabei ist die Drehung der ersten Einstellscheibe vorzugsweise durch einen ersten Anschlagstift begrenzt, welcher drehfest mit dem Rotor verbunden ist und in axialer Richtung über eine Stirnfläche des Rotors hinaussteht. In die entgegengesetz- te Drehrichtung ist die Verdrehung der ersten Einstellscheibe vorzugsweise durch einen an dem Stator fixierten Anschlagstift oder einen an einem mit dem Stator drehfest verbundenen Deckel fixierten Anschlagstift begrenzt. Die Verdrehung der zweiten Ein- Stellscheibe ist vorzugsweise durch den Anschlagstift am Stator bzw. an einem mit dem Stator drehfest verbundener Deckel in die eine Drehrichtung und durch einen weiteren Anschlagstift am Rotor in die andere Drehrichtung begrenzt. Die Bandfeder verdreht die beiden Einstellscheiben zur Abstützung an dem mit dem Stator oder De- ekel verbundenen Stift oder Schraubenende gegenseitig, sodass sie durch Abstützung am Stator, Deckel oder Schraubenende den Rotor in die Mittenposition zurückdrehen. Dabei verdreht sich die erste Einstellscheibe im Uhrzeigersinn und die zweite Einstellscheibe entgegen des Uhrzeigersinns.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des hydraulischen Nockenwel- lenverstellers ist vorgesehen, dass an mindestens einer der Einstellscheiben ein axialer Abstandshalter ausgebildet ist. Durch den Abstandshalter, welche vorzugsweise durch ein einfaches Umformen der Einstellscheiben ausgebildet werden, wird die Kontaktfläche zwischen den Einstellscheiben bzw. zwischen einer der Einstellscheiben und dem Deckel minimiert, sodass die Reibung zwischen den Einstellscheiben bzw. zwischen der ersten Einstellscheibe und dem Stator bzw. Deckel reduziert wird. Durch die Abstandshalter entsteht zudem zwischen den beiden Einstellscheiben bzw. zwischen der ersten Einstellscheibe und dem Deckel ein Schmierspalt, welcher bei einer entsprechenden Schmierung die Reibung weiter reduzieren kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform des hydraulischen Nockenwellenverstellers ist vorgesehen, dass der Stator einen Deckel umfasst, wobei an dem Deckel ein weiterer Anschlag für eine der Einstellscheiben ausgebildet ist. Durch den Anschlag an dem Deckel kann auf einfache Art und Weise ein Widerlager für die erste Einstellscheibe geschaffen werden, wodurch die Verdrehung begrenzt werden kann.

Vorzugsweise werden die Einstellscheiben bei der Montage durch die Anschlagstifte an dem Rotor sowie gegebenenfalls durch einen weiteren Spann- oder Zentrierstift vorzentriert, um die Montage des hydraulischen Nockenwellenverstellers zu erleich- tern. Dabei erfolgt die Zentrierung nach der Montage vorzugsweise durch den Innendurchmesser des Deckels. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, das an dem Rotor eine Y-förmige Ventilanordnung ausgebildet ist, welcher drei Rückschlagventile umfasst, mit denen eine Entriegelung eines Verriegelungsstiftes zur Mittenverriege- lung des Rotors in einer Verriegelungskulisse durch eine Druckbeaufschlagung einer der Arbeitskammern möglich ist. Dadurch können zusätzliche Ölkanäle in dem Rotor und/oder in dem Stator zur hydraulischen Entriegelung des Verriegelungsstiftes entfallen, wodurch der hydraulische Nockenwellenversteller kostengünstiger ausgeführt werden kann. Durch die Y-Form ist eine hydraulische Entriegelung des Verriegelungs- Stiftes über die Arbeitskammern des Nockenwellenverstellers möglich.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Steuerung eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers vorgeschlagen, bei dem der Rotor bei einem Motorstart aus einer beliebigen Position durch die Federkraft der Bandfeder in eine Mit- tenverriegelungsposition gedreht wird. Durch eine entsprechende Verdrehung des Rotors in eine Mittenverriegelungsposition können bei einem Neustart und einer anschließenden Warmlaufphase des Verbrennungsmotors die Laufruhe und/oder die Emissionen des Verbrennungsmotors verbessert werden. Nach dieser Warmlaufpha- se, insbesondere wenn das Druckmittel einen definierten Schwellenwert der Viskosität unterschritten hat, kann der hydraulische Nockenwellenversteller dann bestimmungsgemäß die Ventilsteuerzeiten der Einlass- oder Auslassventile des Verbrennungsmotors verändern. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auf einfache Art und Weise mit einem erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller durchführen.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.

Die Erfindung wird nachfolgend an von einem bevorzugten Ausführungsbeispiel und den zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen No- ckenwellenverstellers in der Frontansicht;

Fig. 2 eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen hydraulischen No- ckenwellenverstellers bei abgenommenem Deckel auf der vorderen

Stirnseite;

Fig. 3 eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen hydraulischen No- ckenwellenverstellers bei abgenommenem Deckel und entfernter Bandfeder;

Fig. 4 eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen hydraulischen No- ckenwellenverstellers bei abgenommenem Deckel, entfernter Bandfeder und abgenommener erster Einstellscheibe;

Fig. 5 eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen hydraulischen No- ckenwellenverstellers bei abgenommenem Deckel, entfernter Bandfeder und abgenommener erster und zweiter Einstellscheibe; Fig. 6 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Nockenwellenverstel- ler;

Fig. 7 einen weiteren Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Nockenwel- lenversteller, wobei die Schnittebene durch einen Flügel des Rotors verläuft;

Fig. 8 einen weiteren Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Nockenwel- lenversteller, wobei die Schnittebene durch eine Verschraubung der Nockenwellen verläuft;

Fig. 9 einen erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller, bei dem der Rotor in die Verstellposition„spät" gedreht ist; einen erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller, bei dem sich der Rotor in der Mittenposition befindet; einen erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller, bei dem der Rotor in die Verstellposition„früh" gedreht ist; die erste (vordere) Einstellscheibe eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers mit einem axialen Abstandshalter; die erste (vordere) Einstellscheibe eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers in einer Frontansicht und einer Rückansicht; die zweite (hintere) Einstellscheibe eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers in einer Frontansicht und einer Rückansicht.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 zum Verstellen der Ventilsteuerzeiten eines Verbrennungsmo- tors dargestellt. Der in Fig. 1 in einer Frontansicht dargestellte hydraulische Nockenwellenversteller 1 weist einen Stator 2 und ein Deckel 42 auf, welcher drehfest mit dem Stator 2 verbunden ist. An dem Stator 2 ist eine Antriebsverzahnung 36 ausgebildet, mit welcher der Stator 2 über einen Antriebsriemen, insbesondere einen Zahnriemen oder eine Steuerkette mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ver- bindbar ist und durch diese angetrieben werden kann. Der hydraulische Nockenwellenversteller 1 umfasst ferner einen Rotor 3, an welchem ein erster Anschlagstift 27, ein zweiter Anschlagstift 28 sowie ein Spann- oder Zentrierstift 29 zur Führung der Bandfeder 24 ausgebildet ist. In der Mitte des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 ist eine Zentralbohrung 37 ausgebildet, über welche der hydraulische Nockenwel- lenversteller 1 mit einem nicht dargestellten Zentralventil in bekannter Weise mit Druckmittel versorgt werden kann. In Fig. 2 ist der hydraulische Nockenwellenversteller 1 in einer weiteren Frontansicht dargestellt, wobei der Deckel 42 abgenommen ist. Dabei sind zwischen dem Deckel 42 und dem Rotor 3 eine Bandfeder 24 sowie zwei Einstellscheiben 25, 26 angeordnet. Die Bandfeder 24 ist mit einem ersten Ende 39 an einer ersten Federaufnahme 30 an der ersten Einstellscheibe 25 fixiert. Die Bandfeder 24 weist ferner ein zweites Ende 40 auf, welches an einer zweiten Federaufnahme 31 geführt ist.

In Fig. 3 ist eine weitere Frontansicht des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 dargestellt, wobei zusätzlich zu der Darstellung in Fig. 2 die Bandfeder 24 entfernt ist. Dabei ist bei der Frontansicht auf die erste, vordere Einstellscheibe 25 zu erkennen, dass an der Einstellscheibe 25 eine erste Federaufnahme 30 in Form eines Federdoms ausgebildet ist. Ferner ist zu erkennen, dass die erste Einstellscheibe 25 einen ersten Anschlag 44 aufweist, welcher die Drehung der ersten Einstellscheibe 25 durch ein Anliegen an dem zweiten Anschlagstift 28 begrenzt. Die erste Einstellschei- be 25 weist ein Langloch 32 auf, durch welches ein weiterer Anschlagstift 46 geführt ist, welche ebenfalls die Drehung der ersten Einstellscheibe 25 begrenzt.

In Fig. 4 ist eine weitere Frontansicht des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 dargestellt, wobei zusätzlich zu der Darstellung in Fig. 3 die erste Einstellscheibe 25 entfernt ist. Bei der Frontansicht auf die zweite Einstellscheibe 26 fällt auf, das der erste Anschlagstift 27 des Rotors 3 an dem Anschlag 45 der zweiten Einstellscheibe 26 anliegt. Ferner weist die zweite Einstellscheibe 26 ebenfalls ein Langloch 32 auf, durch den ein weiterer Anschlagstift 46 geführt wird, wobei der weitere Anschlagstift 46 an dem entgegengesetzten Ende des Langlochs 32 anliegt, an der er bei der ers- ten Einstellscheibe 25 anliegt.

In Fig. 5 ist eine weitere Frontansicht des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 dargestellt, wobei zusätzlich die zweite Einstellscheibe 26 entfernt ist und die Frontansicht des Rotors 3 dargestellt ist. Der Rotor 3 ist drehbar in dem Stator 2 gelagert, wo- bei durch eine Verdrehung des Rotors 2 relativ zum Stator 2 die Öffnungszeiten oder Schließzeiten von Gaswechselventilen eines Verbrennungsmotors angepasst werden können. In Fig. 6 ist ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller 1 nach dem Flügelzellenprinzip dargestellt, wobei die Schnittebene durch den Rotor 3 des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 verläuft. Der hydraulische Nockenwellenversteller 1 weist einen über einen Riementrieb oder eine Kette und eine Antriebsverzahnung antreibbaren Stator 2 auf, welcher synchron mit einer Nockenwelle eines Verbrennungsmotors rotiert. Der hydraulische Nockenwellenversteller 1 weist ferner einen Rotor 3 mit einer Rotornabe 4 auf, welcher drehbar und konzentrisch zu dem Stator 2 angeordnet ist, und welcher synchron mit einer Nockenwelle drehbar ist. Der Stator 2 weist mehrere Stege 8, 9, 10 auf, welche einen Ringraum 1 1 zwischen dem Stator 2 und dem Rotor 3 in eine Mehrzahl von Druckräumen 12, 13, 14 unterteilen. Der Rotor 3 weist mehrere Flügel 5, 6, 7 auf, welche sich von der Rotornabe 4 radial nach außen erstrecken und die Druckräume 12, 13, 14 in zwei Gruppen von jeweils mit einem in einem Druckmittelkreislauf zu- oder abströmenden Druckmittel be- aufschlagbaren Arbeitskammern 15, 16, 17, 18, 19, 20 mit einer unterschiedlichen Wirkrichtung unterteilen. Der Rotor 3 weist ferner eine Mittenverriegelungseinrichtung 21 auf, welche einen Verriegelungsstift 23 und eine in Fig. 7 dargestellt Verriegelungskulisse 22 umfasst. Die Verriegelungskulisse 22 kann sowohl im Stator 2 selbst, als auch in einem mit dem Stator 2 drehfest verbundenen Deckel 42 angeordnet sein. Zur Entriegelung des Verriegelungsstiftes 23 ist eine Ventilanordnung 41 vorgesehen, welche drei Rückschlagventile 33, 34, 35 umfasst. Die drei Rückschlagventile 33, 34, 35 sind Y-förmig um den Verriegelungsstift 23 platziert. Dabei ist das erste Rückschlagventil 33 hydraulisch mit einer ersten Arbeitskammer 15 und das zweite Rückschlagventil 34 mit einer in entgegengesetzter Wirkrichtung arbeitenden zweiten Ar- beitskammer 18 verbunden. Durch eine entsprechende Druckbeaufschlagung der Arbeitskammern 15, 18 kann der Verriegelungsstift 23 aus der Verriegelungskulisse 22 entriegelt werden, wodurch der Rotor 3 relativ zum Stator 2 verdrehbar ist.

Grundsätzlich wird der Drehwinkel der Nockenwelle zur Kurbelwelle im Normalbetrieb des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 dadurch verstellt, dass eine erste Gruppe von Arbeitskammern 15, 16, 17 mit Druckmittel beaufschlagt werden und dadurch ihr Volumen vergrößern, während gleichzeitig das Druckmittel aus einer zweite Gruppe von Arbeitskammern 18, 19, 20 verdrängt und deren Volumen verringert wird. Die Arbeitskammern 15, 16, 17, 18, 19, 20, deren Volumen bei dieser Verstellbewegung jeweils gruppenweise vergrößert wird, werden im Sinne der Erfindung als Arbeitskammern 15, 16, 17, 18, 19, 20 einer Wirkrichtung bezeichnet, während die Arbeitskammern 15, 16, 17, 18, 19, 20, deren Volumen gleichzeitig verkleinert wird, als Ar- beitskammern der entgegengesetzten Wirkrichtung bezeichnet werden. Die Volumenvergrößerung der Arbeitskammern 15, 16, 17 führt dazu, dass der Rotor 3 gegenüber dem Stator 2 in Richtung„früh" verdreht wird. Die entsprechende Druckmittelversorgung der Arbeitskammern 15, 16, 17, erfolgt durch eine nicht dargestellte Druckmittelpumpe.

In Fig. 7 ist ein Schnitt entlang einer Schnittebene A - A durch den Rotor 2 des No- ckenwellenverstellers 1 dargestellt. Dabei sind an dem Rotor 3 Bohrungen zu erkennen, über welche die Arbeitskammern 15, 16, 17, 18, 19, 20 des hydraulischen No- ckenwellenverstellers mittels eines nicht dargestellten Zentralventils mit Druckmittel versorgt werden. Ferner ist in Fig. 7 zu erkennen, dass der Verriegelungsstift 23 in einer Verriegelungskulisse 22 einrastet, welche in einem mit dem Stator 2 drehfest verbundenen Deckel 42 ausgebildet ist. Der Deckel 42 ist, wie in Fig. 8 dargestellt, mittels Schrauben 47 oder Bolzen mit dem Stator 2 verbunden.

In Fig. 8 ist ein weiterer Schnitt durch den hydraulischen Nockenwellenversteller 1 entlang einer Schnittebene B - B dargestellt, welche die Verschraubung des Deckels 42 mit dem Stator 2 zeigt. Ferner ist zu erkennen, dass die beiden Einstellscheiben 25, 26 durch die drei Stifte 27, 28, 29 des Rotors 3 zentriert werden. Ferner sind die Langlöcher 32 an den beiden Einstellscheiben 25, 26 an einem in den Frontdeckel einge- pressten weiteren Anschlagstift 46 abgestützt. Alternativ können die Einstellscheiben 25, 26 an einem zylindrischen Teil der Schrauben 47 abgestützt werden.

In Fig. 9 ist ein erfindungsgemäßer hydraulischer Nockenwellenversteller 1 dargestellt, bei dem der Rotor 3 gegenüber dem Stator 2 in Richtung„spät" verdreht ist. Das Fe- dermoment der Bandfeder 24 wirkt über die Winkelabstützung der ersten Einstellscheibe 25 am zweiten Anschlagstift 28 in der Zehn-Uhr-Position in Richtung Mitte. Durch die Verdrehung des Rotors 3 in Richtung„spät" wird die Bandfeder 24 ge- spannt, wodurch sich ein Rückstellmoment in Richtung Mittenposition einstellt. Die zweite Einstellscheibe 26 stützt sich in der Zwölf-Uhr-Position an dem weiteren Anschlagstift 46 an einem in einen Frontdeckel eingepressten weiteren Anschlagstift 46 beziehungsweise an einer der Schrauben 47 ab. Ein Anschlag 44 der ersten Einstell- scheibe 25 liegt dabei an dem zweiten Anschlagstift 28 des Rotors 3 an, sodass eine weitere Verdrehung in Richtung„spät" unmöglich ist und eine Verstellung in Richtung Mittenposition frei ist.

In Fig. 10 ist ein erfindungsgemäßer hydraulischer Nockenwellenversteller 1 darge- stellt, bei dem sich der Rotor 3 in der Mittenposition befindet. Das Federmoment der Bandfeder 24 wird über die beiden Einstellscheiben 25, 26 an dem weiteren Anschlagstift 46 beziehungsweise an der Schraube 47 in der Zwölf-Uhr-Position abgestützt. Die axialen Anschläge 44, 45 an den beiden Einstellscheiben 25, 26 drängen den Rotor 3 über die beiden Anschlagstifte 27, 28 in die Mittenposition. Dabei stützt sich die zweite Einstellscheibe 26 in der Zwölf-Uhr-Position ab. Der axiale Anschlag 45 in der Vier-Uhr-Position begrenzt die Drehung des Rotors 3 in Richtung„früh". Die erste Einstellscheibe 25 stützt sich ebenfalls an dem weiteren Anschlagstift 46 in der Zwölf-Uhr-Position ab. Der Anschlag 44 in der Elf-Uhr-Position begrenzt die Drehung des Rotors 3 in Richtung„spät".

In Fig. 1 1 ist ein erfindungsgemäßer hydraulischer Nockenwellenversteller 1 dargestellt, bei dem der Rotor 3 gegenüber dem Stator 2 in Richtung„früh" verdreht ist. Das Federmoment der Bandfeder 24 wirkt über die Winkelabstützung der zweiten Einstellscheibe 26 am ersten Anschlagstift 27 in der Fünf-Uhr-Position in Richtung Mitte. Durch die Verdrehung des Rotors 3 in Richtung„früh" wird die Bandfeder 24 gespannt, wodurch sich ein Rückstellmoment in Richtung Mittenposition einstellt. Die zweite Einstellscheibe 26 liegt an dem Anschlagstift 27 in der Fünf-Uhr-Position an. Eine Verdrehung in Richtung Mittenposition ist frei. Die erste Einstellscheibe 25 stützt sich in der Zwölf-Uhr-Position an dem weiteren Anschlagstift 46 oder durch die Schraube 47 in dem Langloch 32 ab. ln Fig. 12 ist die erste Einstellscheibe 25 in weiteren Darstellungen gezeigt. Die erste Einstellscheibe 25 weist mindestens einen axialen Abstandshalter 38, vorzugsweise wie dargestellt drei, in gleichmäßigen Abständen zu je 120° über den Umfang verteilte axiale Abstandshalter 38, auf, welche(r) vorzugsweise durch einen Umformprozess hergestellt ist/sind. Die axialen Abstandshalter 38 dienen zur Reduzierung der Kontaktfläche zwischen den Einstellscheiben 25, 26 beziehungsweise zwischen der ersten Einstellscheibe 25 und dem Deckel 42 und damit auch zur Reduzierung der Reibung zwischen den beiden Einstellscheiben 25, 26 und dem Deckel 42. Die Abstandshalter 38 sind in dieser oder ähnlicher Form auch an der zweiten Einstellschei- be 26 ausgeführt.

In Fig. 13 ist eine Frontansicht und eine Rückansicht einer ersten Einstellscheibe 25 eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 dargestellt. Wie zu erkennen ist, weist die erste Einstellscheibe an ihrem Außendurchmesser eine Ausnehmung 48 als Positionierhilfe in der Montage auf. Fig. 14 zeigt die zweite Einstellscheibe 26 auch jeweils in einer Frontansicht und einer Rückansicht.

Bezuqszeichenliste hydraulischer Nockenwellenversteller

Stator

Rotor

Rotornabe

Flügel

Flügel

Flügel

Steg

Steg

Steg

Ringraum

Druckraum

Druckraum

Druckraum

Arbeitskammer

Arbeitskammer

Arbeitskammer

Arbeitskammer

Arbeitskammer

Arbeitskammer

Mittenverriegelungseinrichtung

Verriegelungskulisse

Verriegelungsstift

Bandfeder

erste Einstellscheibe

zweite Anstellscheibe

erster Anschlagstift

zweiter Anschlagstift

Spannstift

erste Federaufnahme

zweite Federaufnahme Langloch erstes Rückschlagventil zweites Rückschlagventil drittes Rückschlagventil Antriebsverzahnung

Zentralbohrung

Abstandshalter

erstes Ende (der Bandfeder) zweites Ende (der Bandfeder) Ventilanordnung

Deckel

Mittelachse

Anschlag

Anschlag

weiterer Anschlagstift

Schraube

Ausnehmung