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Title:
HYDRAULIC CAMSHAFT ADJUSTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/166042
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hydraulic camshaft adjuster (1) for variably adjusting the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine, comprising a stator (2) and a rotor (3) rotatable relative to the stator (2), wherein radially inwardly projecting webs (4) are formed on the stator (2), and wherein radially outwardly projecting vanes (5) are formed on the rotor (3). A plurality of hydraulic working chambers (6) are formed between the stator (2) and the rotor (3) and are each divided by a vane (5) of the rotor (3) into a first working chamber and a second working chamber. Two locking elements (11, 12) are used to temporarily fix the rotor (3) in a middle position relative to the stator (2) in a reversibly detachable manner. The first locking element (11) and the second locking element (12) can be locked in a common locking slotted guide (10). The invention further relates to a method for locking the rotor (3) in a hydraulic camshaft adjuster (1) of this kind.

Inventors:
KECK, Michael (Brunner Hauptstraße 8, Emskirchen, OT Brunn, 91448, DE)
Application Number:
DE2019/100018
Publication Date:
September 06, 2019
Filing Date:
January 11, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG (Industriestraße 1-3, Herzogenaurach, 91074, DE)
International Classes:
F01L1/344
Domestic Patent References:
WO2015039653A12015-03-26
WO2015033676A12015-03-12
Foreign References:
US20110253087A12011-10-20
DE102013224862A12015-06-11
US20090250028A12009-10-08
US20050001648A12005-01-06
DE10217062A12002-10-31
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Claims:
Patentansprüche

1. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) zur variablen Verstellung der Steuer- zeiten von Gaswechselventilen eines Verbrennungsmotors, mit

- einem Stator (2) und einem relativ zum Stator (2) verdrehbaren Rotor (3), wobei,

- an dem Stator (2) radial nach innen ragende Stege (4) ausgebildet sind, wobei,

- an dem Rotor (3) radial nach außen ragende Flügel (5) ausgebildet sind, wobei,

- zwischen dem Stator (2) und dem Rotor (3) mehrere hydraulische Arbeits- räume (6) ausgebildet sind, welche jeweils durch einen Flügel (5) des Ro- tors (3) in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unter- teilt werden, und wobei

- in den Rotor (3) zwei Verriegelungselemente (11 , 12) zur Verriegelung des Rotors (3) relativ zum Stator (2) in einer Mittenposition eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet,

- dass das erste Verriegelungselement (11 ) und das zweite Verriegelungs- element (12) in einer gemeinsamen Verriegelungskulisse (10) verriegelbar sind.

2. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, dass

- die Verriegelungskulisse (10) als gestufte Verriegelungskulisse ausgeführt ist, wobei die Verriegelungskulisse (10) mindestens einen Grund (21 ), eine mittlere Stufe (20) und ein Plateau (19) aufweist, wobei

- die mittlere Stufe (20) zwischen dem Grund (21 ) und dem Plateau (19) aus- gebildet ist.

3. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass

- sowohl das erste Verriegelungselement (11 ) als auch das zweite Verriege- lungselement (12) am Grund (21 ) der Verriegelungskulisse (10) anliegen, wenn der Rotor (3) in einer Mittenposition verriegelt ist.

4. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass

an der mittleren Stufe (20) eine Anschlagfläche (24) in Richtung„früh“ und eine Anschlagfläche (25) in Richtung„spät“ ausgebildet ist.

5. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Verriegelungskulisse (10) in einem Verriegelungsdeckel (13) des hyd- raulischen Nockenwellenverstellers (1 ) ausgebildet ist, welcher den Stator (2) und den Rotor (3) in axialer Richtung begrenzt.

6. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Verriegelungselemente (11 , 12) als gestufte Verriegelungselemente (14) ausgebildet sind.

7. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekenn- zeichnet, dass

- das gestufte Verriegelungselement (14) einen zylindrischen Grundkörper (15, 17) mit einem Durchmesser Di und einen koaxial zum zylindrischen Grundkörper (15, 16) ausgebildeten Vorsprung (16, 18) mit einem Durch- messer D2 aufweist, wobei

- der Durchmesser Di des zylindrischen Grundkörpers (15, 17) größer als der Durchmesser D2 des Vorsprungs (16, 18) ist.

8. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 2 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Höhen (T 1 , T2) der mittleren Stufe (20) und der Grund (21 ) größer als die Höhe (H) des Vorsprungs (16, 18) sind.

9. Hydraulischer Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verriegelungselement (11 ) oder das zweite Verriegelungselement (12) je nach Verstellrichtung des Rotors (3) die Anschlagflächen (22, 23, 24, 25) gemeinsam nutzen.

10. Verfahren zur Verriegelung eines Rotors eines hydraulischen Nockenwellen- verstellers (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass

die Verriegelungselemente (11 , 12) bei einer Drehung des Rotors (3) aus einer Verstellposition in die Mittenposition sukzessiv in die Verriegelungsku- lisse (10) eindringen, wodurch eine Verdrehung des Rotors (3) in Richtung der Mittenposition möglich und eine Verdrehung des Rotors (3) entgegen der Drehung in die Mittenposition gesperrt ist.

Description:
Hydraulischer Nockenwellenversteller

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller sowie ein Verfahren zur Verriegelung eines Rotors eines hydraulischen Nockenwellenverstellers gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.

Hydraulische Nockenwellenversteller werden bei Verbrennungsmotoren eingesetzt, um die Ventilsteuerzeiten der Einlass- und Auslassventile an einen entsprechenden Lastzustand des Verbrennungsmotors anzupassen und somit dessen Effizienz zu steigern. Aus dem Stand der Technik sind hydraulische Nockenwellenversteller be- kannt, welche nach dem Flügelzellenprinzip arbeiten. Dabei umfasst der Nockenwel- lenversteller einen Stator und einen relativ zum Stator verdrehbaren Rotor, wobei zwi- schen dem Stator und dem Rotor ein Arbeitsraum ausgebildet ist, welcher durch einen Flügel des Rotors in zwei Arbeitskammern unterteilt wird. Durch eine entsprechende hydraulische Druckbeaufschlagung der Arbeitskammern kann die Lage des Rotors re- lativ zum Stator verändert und somit die Steuerzeiten der Ventile angepasst werden. Dabei ist der Rotor in der Regel zwischen einer Spätposition und einer Frühposition verstellbar, welche durch entsprechende Anschläge am Stator definiert werden. Fer- ner sind hydraulische Nockenwellenversteller bekannt, bei denen der Rotor mecha- nisch in einer Mittenposition zwischen den beiden Anschlägen verriegelt werden kann. Dabei sind hydraulische Nockenwellenversteller bekannt, bei denen eine solche Mit- tenverriegelung durch zwei Verriegelungsstifte realisiert ist, welche in zwei Verriege- lungskulissen eingreifen können. Nachteilig an einer derartigen Lösung ist jedoch, dass sowohl zwei Verriegelungskulissen wie auch zwei hydraulische Versorgungska- näle am Rotor ausgebildet werden müssen, um die jeweilige Verriegelungskulisse zum hydraulischen Entriegeln mit Druckmittel zu beaufschlagen, was zu einem hohen Fertigungsaufwand und entsprechend hohen Fertigungskosten führt.

Aus der US 2005 / 0 016 481 A1 ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller bekannt, bei dem zwei Verriegelungselemente in eine gemeinsame Verriegelungskulisse ein- greifen können. Dabei sind an dem Stator des hydraulischen Nockenwellenverstellers zwei federbelastete Verriegelungselemente vorgesehen, welche in eine an einer radial äußeren Oberfläche des Rotors ausgebildeten Verriegelungskulisse eingreifen und somit den Rotor relativ zum Stator arretieren können.

Aus der DE 102 17 062 A1 ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller mit einem Verriegelungsmechanismus bekannt, wobei das Verriegelungselement als gestufter Verriegelungsstift ausgeführt ist, welcher in einer Verriegelungskulisse einrasten kann. Dabei ist der Verriegelungsstift im Rotor angeordnet und kann in axialer Richtung in eine an einem Deckel des hydraulischen Nockenwellenverstellers vorgesehene Ver- riegelungskulisse einrasten.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller mit zwei Verriegelungselementen die Komplexität und somit die Fertigungskosten zu re- duzieren.

Die Aufgabe wird durch einen hydraulischen Nockenwellenversteller zur variablen Verstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eines Verbrennungsmotors, mit einem Stator und einem relativ zum Stator verdrehbaren Rotor gelöst, wobei an dem Stator radial nach innen ragende Stege ausgebildet sind und wobei an dem Rotor ra- dial nach außen ragende Flügel ausgebildet sind. Zwischen dem Stator und dem Ro- tor sind mehrere hydraulische Arbeitsräume ausgebildet, welche jeweils durch einen Flügel des Rotors in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unter- teilt werden. Dabei sind in den Rotor zwei Verriegelungselemente zur Verriegelung des Rotors relativ zum Stator in einer Mittenposition eingesetzt. Es ist vorgesehen, dass das erste Verriegelungselement und das zweite Verriegelungselement in einer gemeinsamen Verriegelungskulisse verriegelbar sind. Durch die vorgeschlagene Lö- sung wird gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung eine Verrie- gelungskulisse eingespart, wodurch zur Herstellung der Verriegelungskulisse einfa- chere Werkzeuge eingesetzt werden können. Zudem muss weniger Material abgetra- gen werden, wodurch sich der Werkstoffverschleiß reduziert und die Bearbeitungszeit verkürzt. Somit werden die Fertigungskosten für die Verriegelungskulisse reduziert. Ferner kann auch am Rotor eine Druckmittelversorgung für eine Verriegelungskulisse, im Folgenden auch als C-Kanal bezeichnet, entfallen, wodurch sich ebenfalls die Fer- tigungs- und Werkzeugkosten für den Rotor reduzieren.

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

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verrie- gelungskulisse als gestufte Verriegelungskulisse ausgeführt ist, wobei die Verriege- lungskulisse mindestens einen Grund, eine mittlere Stufe und ein Plateau aufweist, wobei die mittlere Stufe zwischen dem Grund und dem Plateau angeordnet oder aus- gebildet ist. Dabei können trotz einer gemeinsamen Verriegelungskulisse dieselbe Stufenanzahl für die Verriegelung wie bei einem Nockenwellenversteller mit zwei Ver- riegelungskulissen dargestellt werden. Die Mehrfachverwendung der Verriegelungs- stufen in der Verriegelungskulisse wird dabei so umgesetzt, dass die beiden Verriege- lungselemente im Rotor sehr nah zueinander angeordnet werden, sodass ein Verrie- gelungselement bei einer Verstellung die Verriegelungsstufen und Anschläge des je- weils anderen Verriegelungselements in der Verriegelungskulisse mit nutzen kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des hydraulischen Nockenwellenverstel- lers ist vorgesehen, dass sowohl das erste Verriegelungselement als auch das zweite Verriegelungselement am Grund der Verriegelungskulisse anliegen, wenn der Rotor in einer Mittenposition verriegelt ist. Hierdurch ist eine stabile und funktionssichere Ver- riegelung des Rotors in der Mittenposition möglich, da sich die Verriegelungselemente nur dann von dem Grund abheben, wenn die Verriegelungskulisse über eine entspre- chende hydraulische Ansteuerung mit Druck beaufschlagt wird. Die Ansteuerung er- folgt dabei vorzugsweise über eine Druckmittelpumpe und ein Zentralventil des hyd- raulischen Nockenwellenverstellers sowie einen C-Kanal, welcher das Zentralventil mit der Verriegelungskulisse verbindet. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass an der mitt- leren Stufe eine erste Anschlagfläche für die Verriegelungselemente in Richtung„früh“ und eine zweite Anschlagfläche in Richtung„spät“ ausgebildet sind. Dabei ist die mitt- lere Stufe breiter als der Grund der Verriegelungskulisse ausgeführt. Hierdurch lässt sich fertigungstechnisch einfach und kostengünstig eine Treppenform realisieren, an welcher die Verriegelungselemente bei einer Drehung in die Mittenposition in abstei- gender Richtung anliegen können, bis die Verriegelungselemente den Grund der Ver- riegelungskulisse erreicht haben.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verrie- gelungskulisse in einem Verriegelungsdeckel des hydraulischen Nockenwellenverstel- lers ausgebildet oder angeordnet ist, welcher den Stator und den Rotor in axialer Richtung begrenzt. Eine Verriegelungskulisse in einem Deckel lässt sich im Vergleich zu einer Verriegelungskulisse im Stator oder Rotor fertigungstechnisch einfach und kostengünstig darstellen. Dies kann insbesondere mittels eines Umform prozesses o- der eines spanenden Prozesses, insbesondere eines Fräsprozesses, erfolgen. Alter- nativ ist es möglich, die Verriegelungskulisse mittels Einlegeteilen auszubilden, wel- che in eine Nut des Verriegelungsdeckels eingesetzt, insbesondere eingepresst, wer- den.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungselemente als gestufte Verriegelungselemente, insbesondere als gestufte Verriegelungsstifte, ausgebildet sind. Durch gestufte Verriegelungselemente können sowohl zusätzliche Stufen wie auch zusätzliche Funktionen realisiert werden. Dabei können die Verriegelungsstifte jeweils in zwei verschiedenen Stufen mit der Verriege- lungskulisse in Wirkverbindung treten, nämlich einmal bei einer Anlage der Stirnfläche des Verriegelungselements und einmal durch das Aufliegen des Verriegelungsstiftes an der Stufe. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass das gestufte Verriegelungselement einen zy - lindrischen Grundkörper mit einem Durchmesser Di und einen vorzugsweise koaxial zum zylindrischen Grundkörper ausgebildeten Vorsprung mit einem Durchmesser D2 aufweist, wobei der Durchmesser Di des zylindrischen Grundkörpers größer ist als der Durchmesser D2 des Vorsprungs. Solche Verriegelungsstifte lassen sich einfach und kostengünstig als Drehteile oder in einer Kombination eines Tiefziehprozesses und einem nachgeschalteten Drehprozesses hersteilen. Alternativ zu einem zylindri- schen Stift kann das gestufte Verriegelungselement auch in anderen Formen, bei- spielsweise als rechteckige Platten, ausgeführt werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des hydraulischen Nockenwellenverstellers ist vorgesehen, dass an den gestuften Verriegelungselementen am Übergang vom zy- lindrischen Grundkörper zum Vorsprung eine umlaufende Auflagefläche ausgebildet ist. Durch einen umlaufenden Vorsprung kann auf einfache Art und Weise eine zu- sätzliche Verriegelungsstufe ausgebildet werden, wodurch sich mit der beschriebenen Verriegelungskulisse fünf anstelle von nur drei Verriegelungsstufen ausbilden lassen. Dabei kann des gestufte Verriegelungselement mit dem Vorsprung auf dem Plateau aufliegen (1. Stufe), mit dem umlaufenden Vorsprung auf dem Plateau aufliegen (2. Stufe), mit dem Vorsprung auf der mittleren Stufe aufliegen (3. Stufe), mit dem umlau- fenden Vorsprung auf der mittleren Stufe aufliegen (4. Stufe) oder mit dem Vorsprung auf dem Grund aufliegen (5. Stufe). Dadurch können kleinere Drehungen mit geringe- ren Kräften und/oder geringeren Drehmomenten genutzt werden, um den Rotor stu- fenweise in die Mittenposition zu drehen.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Höhe der mittleren Stufe der Verriegelungs- kulisse und/oder die Höhe des Grundes größer als die Höhe des Vorsprungs am ge- stuften Verriegelungselement ist/sind. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einer Auf- lage des gestuften Verriegelungselements auf dem umlaufenden Vorsprung hinrei- chend Platz vorhanden ist. Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Verriegelung eines Rotors eines erfindungs- gemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers vorgeschlagen, wobei die Verriege- lungselemente bei einer Drehung des Rotors aus einer Verstellposition in die Mitten- position sukzessiv in die Verriegelungskulisse eindringen, wodurch eine Verdrehung des Rotors in Richtung der Mittenposition möglich und eine Verdrehung des Rotors entgegen der Drehung in die Mittenposition gesperrt ist. Dabei lässt sich mit zwei Ver- riegelungselementen und nur einer gemeinsamen Verriegelungskulisse für die beiden Verriegelungselemente ein Verriegelungsprozess darstellen, welcher die Vorteile des bekannten Verriegelungsprozesses mit zwei Verriegelungskulissen bei geringeren Fertigungskosten ermöglicht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Be- zugnahme auf die beigefügten Figuren (Fig.) erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller in einer

Schnittdarstellung;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Verriegelungskulisse eines erfindungs- gemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers, wobei eine sukzessive Verdrehung in die Mittenposition dargestellt ist; und

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Verriegelungskulisse eines er- findungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers, bei der eine sukzessive Drehung des Rotors aus einer Verstellposition in die Mitten- position dargestellt ist. Fig. 1 zeigt einen hydraulischen Nockenwellenversteller 1 nach dem Flügelzellenprin- zip mit einem Stator 2 und einem relativ zum Stator 2 verdrehbaren Rotor 3. Dabei ist der Rotor 3 drehbar um eine Drehachse im Stator 2 gelagert. Der Stator 2 weist meh- rere Stege 4 auf, welche in radialer Richtung von einem zylindrischen Grundkörper in Richtung einer Mittelachse des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 verlaufen. Zwischen dem Rotor 3 und dem Stator 2 sind Arbeitsräume 6 ausgebildet, welche durch radial aus einem Grundkörper des Rotors 3 vorstehende Flügel 5 in jeweils eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilt werden. An dem Stator 2 ist eine Antriebsverzahnung 9 ausgebildet, mit welcher der Stator 2 über ein An- triebsmittel, insbesondere eine Steuerkette oder einen Zahnriemen, von einer Kurbel- welle eines Verbrennungsmotors angetrieben wird. Der Stator 2 ist an seinen axialen Endflächen jeweils durch einen Deckel verschlossen. Dabei ist in einem der Deckel eine Verriegelungskulisse 10 ausgebildet oder angeordnet. Der Deckel mit der Verrie- gelungskulisse 10 wird nachfolgend auch als Verriegelungsdeckel 13 bezeichnet. Der Verriegelungsdeckel 13 kann sowohl einteilig als auch mehrteilig ausgeführt sein.

Dem gegenüber sind in Fig. 2 und Fig. 3 jeweils zweiteilige Ausführungen des Verrie- gelungsdeckels 13, 28, 29 dargestellt. Alternativ kann die Verriegelungskulisse 10 auch in axialer Richtung zwischen einem Deckel des hydraulischen Nockenwellenver- stellers 1 und dem Stator 2 angeordnet sein. In dem Rotor 3 sind zwei Verriegelungs- elemente 11 , 12 angeordnet, welche über Federn jeweils in einer Ausnehmung des Rotors 3 gelagert sind. Ferner sind an dem Rotor Ölversorgungskanäle ausgebildet, mit welchen die Arbeitskammern und/oder die Verriegelungskulisse 10 mit einem Druckmittel, insbesondere mit einem Öl, hydraulisch angesteuert werden können. Der Rotor 3 weist eine zentrische Öffnung auf, in welche ein aus Gründen der Übersicht- lichkeit nicht dargestelltes Zentralventil eingesetzt werden kann, um die Druckmittel- Versorgung der Arbeitskammern und/oder des Verriegelungsmechanismus 10, 11 , 12 anzusteuern.

In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für einen Verriegelungsprozess eines er- findungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 mit zwei Verriegelungs- elementen im Rotor 3 und einer gemeinsamen Verriegelungskulisse 10 für die beiden Verriegelungselemente 11 , 12 dargestellt. Die dargestellte Verriegelungskulisse 10 umfasst einen ersten Verriegelungsdeckel 28 und einen zweiten Verriegelungsdeckel 29. In der dargestellten Ausgangslage ist der Rotor 3 des hydraulischen Nockenwel- lenverstellers 1 in Richtung„spät“ verstellt. Soll der Rotor 3 aus dieser Verstellposition nun in die Mittenposition gedreht und dort verriegelt werden, erfolgt ein sukzessiver Verriegelungsprozess. In der Ausgangssituation I ist der Rotor 3 soweit aus der Mit- tenposition in Richtung„spät“ verdreht, dass sowohl das erste Verriegelungselement 11 als auch das zweite Verriegelungselement 12 auf dem Plateau 19 der Verriege- lungskulisse 10 anliegen. Wird die Mittenverriegelungsfunktion des hydraulischen No- ckenwellenverstellers 1 aktiviert, so wird der Rotor 3 durch die Wechselmomente mit der Nockenwelle in Richtung der Mittenposition gedreht. Dabei sinkt das erste Verrie- gelungselement 11 in einem Verstellungsschritt II in die Verriegelungskulisse 10 ein und liegt auf einem Absatz der mittleren Stufe 20 an. Durch den Anschlag 25 in Rich- tung„spät“ wird ein Zurückdrehen entgegen der gewünschten Verstellrichtung durch den ersten Verriegelungsstift 11 gesperrt. Wird der Rotor 3 durch die Wechselmomen- te der Nockenwelle weiter in Richtung der Mittenposition gedreht, so sinkt das erste Verriegelungselement 11 in einem Verstellungsschritt III bis auf den Grund 21 der Ver- riegelungskulisse 10, während das zweite Verriegelungselement 12 weiterhin auf dem Plateau 19 der Verriegelungskulisse 10 aufliegt. Dabei wird eine Verdrehung entge- gen der gewünschten Verstellrichtung in Richtung Mittenposition dadurch gesperrt, dass das erste Verriegelungselement 11 an einer Anschlagfläche 23 anliegt, welche den Grund 21 in seitlicher Richtung begrenzt. In einem weiteren Verstellungsschritt IV sinkt das zweite Verriegelungselement 12 auf die mittlere Stufe 20 der Verriegelungs- kulisse 10 ab, während das erste Verriegelungselement 11 in eine mittlere Position am Grund 21 der Verriegelungskulisse 10 gedreht wird. Die Sperrwirkung entgegen der gewünschten Verstellrichtung ergibt sich in diesem Verstellungsschritt IV durch das Anliegen des zweiten Verriegelungselements 12 an dem Anschlag 25 auf der mitt- leren Stufe 20 der Verriegelungskulisse 10. In einem abschließenden Verstellungs- schritt V sinkt auch das zweite Verriegelungselement 12 auf den Grund 21 der Verrie- gelungskulisse 10 ab. Dabei wird der Rotor 3 in dieser Position verriegelt, da durch das Anliegen des ersten Verriegelungselements 11 an der Anschlagfläche 22 und durch das Anliegen des zweiten Verriegelungselements 12 an der Anschlagfläche 23 sowohl eine Drehung in Richtung„früh“ als auch eine Drehung in Richtung„spät“ ge- sperrt ist. Um den Rotor 3 zu entriegeln, kann die Verriegelungskulisse 10, insbeson- dere der Grund 21 der Verriegelungskulisse 10, hydraulisch mit Druck beaufschlagt werden, wodurch die Verriegelungselemente 11 , 12 gegen die Kraft der Federn in den Rotor 3 eingeschoben werden und somit eine Verdrehung des Rotors 3 freigeben. Analog erfolgt eine Verstellung des Rotors aus einer Frühposition in die Mittenpositi- on, wobei bei einer solchen Verstellung das zweite Verriegelungselement 12 vor dem ersten Verriegelungselement 11 in die Verriegelungskulisse 10 eintaucht bzw. zuerst den Grund 21 der Verriegelungskulisse 10 erreicht.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Verriegelungsprozess eines Rotors 3 bei einem erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller 1 dar- gestellt. Die Verriegelungskulisse 10 ist zweiteilig mit einem ersten Verriegelungsde- ckel 28 und einem zweiten Verriegelungsdeckel 29 ausgeführt, kann jedoch auch ein- teilig ausgeführt sein oder mehr als zwei Bauteile umfassen. In einer Ausganglage VI ist der Rotor 3 in Richtung„spät“ verstellt. Die Ausganglage in Fig. 3 entspricht im Wesentlichen dem Verstellungsschritt III in Fig. 2. Prinzipiell ist es auch bei dieser Ausführungsform möglich, dass der Rotor 3 so weit in Richtung„spät“ verstellt ist, dass beide Verriegelungselemente 11 , 12 auf dem Plateau 19 der Verriegelungskulis- se 10 aufliegen. Die Verriegelungselemente 11 , 12 sind in diesem Ausführungsbei- spiel als gestufte Verriegelungsstifte 14 ausgeführt, wobei die gestuften Verriege- lungsstifte 14 einen zylindrischen Grundkörper 15, 17 mit einem ersten Durchmesser Di sowie einen jeweils koaxial zum zylindrischen Grundkörper 15, 17 ausgebildeten Vorsprung 16, 18 aufweisen, welcher jeweils einen Durchmesser D2 aufweist. Dabei ist der Durchmesser Di des zylindrischen Grundkörpers 15, 17 größer als der Durch- messer des jeweiligen Vorsprungs 16, 18, sodass sich im Übergangsbereich zwischen dem zylindrischen Grundkörper 15, 17 und dem Vorsprung 16, 18 eine umlaufende Auflagefläche 26, 27 ergibt. In der Ausgangslage VI liegt der Vorsprung 16 des ersten Verriegelungselements 11 auf dem Grund 21 der Verriegelungskulisse 10 auf, wäh- rend der Vorsprung 18 des zweiten Verriegelungselements 12 auf dem Plateau 19 aufliegt. In der gezeigten Ausgangslage ist der Rotor 3 frei in beide Verstellungsrich- tungen drehbar, d.h. eine Verdrehung wird in dieser Stellung nicht gesperrt oder ge- hemmt. Durch eine Drehung in Richtung der Mittenposition sinkt der Vorsprung 18 des zweiten Verriegelungselements 12 in einem Verstellungsschritt VII in die Verriege- lungskulisse 10 ein, sodass das zweite Verriegelungselement 12 mit seiner umlaufen- den Auflagefläche 27 auf dem Plateau aufliegt. Durch das Anliegen des Vorsprungs 18 an dem Anschlag 25 an der mittleren Stufe 20 ist eine Drehung entgegen der ge- wünschten Verstellung in Richtung der Mittenposition gesperrt. In dem Verstellungs- schritt VIII sinkt das zweite Verriegelungselement 12 weiter in die Verriegelungskulis- se 10 ein, sodass der Vorsprung 18 auf der mittleren Stufe 20 aufliegt, während das erste Verriegelungselement 11 am Grund 21 der Verriegelungskulisse 10 in Richtung der Anschlagfläche 22 verschoben wird. In einem weiteren Verstellungsschritt IX liegt die umlaufende Auflagefläche 27 des zweiten Verriegelungselements 12 auf der mitt- leren Stufe 20 auf, während der Vorsprung 18 in Richtung des Grundes 21 über die mittlere Stufe 20 vorsteht. In einem abschließenden Verstellungsschritt X liegen beide Vorsprünge 16, 18 auf dem Grund 21 der Verriegelungskulisse 10 auf, wobei eine Verdrehung des Rotors durch die Anschläge 22 und 23 gesperrt ist. Somit ist der Ro- tor 3 in der Mittenposition verriegelt und gegen eine unerwünschte Verdrehung gesi- chert.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass bei einem erfindungsgemäßen hydrau- lischen Nockenwellenversteller 1 eine Verriegelung der beiden Verriegelungselemente 11 , 12 in einer gemeinsamen Verriegelungskulisse 10 möglich ist. Somit können die

Fertigungskosten für den Verriegelungsdeckel 13 sowie für den Rotor 3 gesenkt wer- den, da auch nur ein C-Kanal zur Druckmittelversorgung der Verriegelungskulisse 10 notwendig ist und somit ein C-Kanal am Rotor 3 eingespart werden kann.

Bezuqszeichenliste hydraulischer Nockenwellenversteller

Stator

Rotor

Steg

Flügel

Arbeitsraum

Antriebsverzahnung

Verriegelungskulisse

erstes Verriegelungselement

zweites Verriegelungselement

Verriegelungsdeckel

gestuftes Verriegelungselement

Grundkörper (des ersten Verriegelungselements)

Vorsprung (des ersten Verriegelungselements)

Grundkörper (des zweiten Verriegelungselements)

Vorsprung (des zweiten Verriegelungselements)

Plateau der Verriegelungskulisse

mittlere Stufe der Verriegelungskulisse

Grund der Verriegelungskulisse

Anschlagfläche (in Richtung„früh“)

Anschlagfläche (in Richtung„spät“)

Anschlagfläche (in Richtung„früh“)

Anschlagfläche (in Richtung„spät“)

Auflagefläche (am ersten Verriegelungselement) Auflagefläche (am zweiten Verriegelungselement) erster Verriegelungsdeckel

zweiter Verriegelungsdeckel Di Durchmesser des zylindrischen Grundkörpers D2 Durchmesser des Vorsprungs

H Höhe des Vorsprungs

Ti Höhe der mittleren Stufe

T2 Höhe des Grundes