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Patent Searching and Data


Title:
HYDRAULIC CAMSHAFT PHASER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/094173
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a camshaft phaser (1) for variably adjusting the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine, comprising: a stator (2) and a rotor (3) which can be rotated relative to the stator (2), wherein a plurality of hydraulic chambers (9) are formed between the stator (2) and the rotor (3), said chambers being separated by radially inwardly projecting webs (6) of the stator (2), wherein radially outwardly projecting vanes (7) are formed on the rotor (3), said vanes dividing each of the hydraulic chambers (9) into a first group of working chambers (10) and a second group of working chambers (11) with an opposing effective direction; a pressure medium pump (25) using which a pressure medium can be applied to the working chambers (10, 11); and a central valve (5) for controlling the oil pressure in the working chambers (10, 11). According to the invention: the pressure medium pump (25) is directly connected to the working chambers (10, 11) in each case via a pressure medium channel (26, 27); the central valve (5) is connected to the working chambers (10, 11) via discharge channels (28, 29); and the central valve (5) exclusively controls the pressure medium discharge from the working chambers (10, 11).

Inventors:
SCHMITT ENNO (DE)
WEBER JÜRGEN (DE)
OTTERSBACH RAINER (DE)
Application Number:
PCT/DE2019/100822
Publication Date:
May 14, 2020
Filing Date:
September 18, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F01L1/344
Foreign References:
DE102016202960A12017-08-31
US20070028874A12007-02-08
US20160130988A12016-05-12
DE102012211526A12014-01-09
DE102012201558A12013-08-08
DE102006012733A12007-09-20
EP1221540A22002-07-10
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Claims:
Patentansprüche

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

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

- zwischen dem Stator (2) und dem Rotor (3) mehrere Hydraulikräume (9) ausgebildet sind, wobei

- an dem Rotor (3) radial nach Außen ragende Flügel (7) ausgebildet sind, welche die Hydraulikräume (9) in jeweils eine erste Gruppe von Arbeits- kammern (10) und eine zweite Gruppe von Arbeitskammern (11 ) mit entge- gengesetzter Wirkrichtung unterteilt,

- einem Zentralventil (5) zur Steuerung des Öldrucks in den Arbeitskammern

(10, 1 1 )

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Arbeitskammern (10, 11 ) unmittelbar über jeweils einen Druckmittelka- nal (26, 27) aus einem Druckerzeuger mit ein Druckmittel beaufschlagbar sind, wobei

- das Zentralventil (5) über Abflusskanäle (28, 29) mit den Arbeitskammern (10, 11 ) verbunden ist, und wobei

- das Zentralventil (5) ausschließlich den Druckmittelabfluss aus den Arbeits- kammern (10, 11 ) steuert.

2. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, dass - in einem ersten Druckmittelkanal (26), welcher eine Druckmittelpumpe (25) mit der ersten Arbeitskammer (10) des hydraulischen Nockenwellenverstel- lers (1 ) verbindet, ein erstes Rückschlagventil (30) angeordnet ist, und

- in einem zweiten Druckmittelkanal (27), welcher die Druckmittelpumpe (25) mit der zweiten Arbeitskammer (11 ) des hydraulischen Nockenwellenver- stellers (1 ) verbindet, ein zweites Rückschlagventil (31 ) angeordnet ist.

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

- die Rückschlagventile (30, 31 ) in einer Rückschlagventilplatte (21 ) des hyd- raulischen Nockenwellenverstellers (1 ) angeordnet oder ausgebildet sind.

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

- in den Druckmittelkanälen (26, 27) zu jeder ersten Arbeitskammer (10) und zu jeder der zweiten Arbeitskammern (11 ) ein Rückschlagventil (30, 31 ) zu- geordnet ist.

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

- der hydraulische Nockenwellenversteller (1 ) ein Antriebsrad (23) mit einer Antriebsverzahnung (24) aufweist, wobei

- die Druckmittelkanäle (26, 27) zumindest abschnittsweise in dem Antriebs- rad (23) verlaufen.

6. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass

- das Antriebsrad (23) als Sinterbauteil hergestellt ist.

7. Hydraulischer Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) als Sinterbauteil ausgeführt ist, wobei die Druckmittelkanäle (26, 27) und/oder die Abflusskanäle (28, 29) in ei- ner Stirnseite des Rotors (3) ausgebildet sind.

8. Hydraulischer Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass

- der Rotor (3) als gebauter Rotor (3) ausgeführt ist und ein erstes Rotorbau- teil (34) sowie ein zweites Rotorbauteil (35) aufweist.

9. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass

- die Rotorbauteile (34, 35) als Stanzteile hergestellt sind.

10. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass

ein Druckmittelrücklaufpfad aus den Arbeitskammern (10, 11 ) über das Zentralventil (5) führt, wobei in dem Druckmittelrücklaufpfad stromabwärts des Zentralventils (5) oder stromabwärts des Pumpenzulaufs einer Druck- mittelpumpe (25) ein Rückschlagventil (18) angeordnet ist.

Description:
Hydraulischer Nockenwellenversteller

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller gemäß dem Ober- begriff von Anspruch 1.

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 Arbeits- kammern unterteilt ist, die jeweils durch einen radial von dem Rotor nach außen ab- ragenden Flügel in zwei Druckkammern unterteilt sind. Je nach Beaufschlagung der Druckkammern mit einem hydraulischen Druckmittel kann die Lage des Rotors ge- genüber dem Stator und damit auch die Lage der Nockenwelle gegenüber der Kur- belwelle in Richtung„früh“ oder„spät“ verstellt werden. Es sind hydraulische Nocken- wellenversteller 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. Darüber hinaus sind hydraulische No- ckenwellenversteller bekannt, welche als sogenannte„Smart Phaser“ einen Speicher für das Hydrauliköl aufweisen.

Aus der DE 10 2012 201 558 A1 ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller mit ei- nem Stator, einem konzentrisch zum Stator angeordneten und um eine gemeinsame Rotationsachse verdrehbar zum Stator gelagerter Rotor und einem oder mehreren Vo- lumenspeicher(n) zur Aufnahme einer Hydraulikflüssigkeit zur hydraulischen Betäti- gung des Nockenwellenverstellers bekannt, wobei der oder die Volumenspeicher ei- nen Auslass in Richtung zur Rotationsachse aufweist.

Die DE 10 2006 012 733 A1 offenbart eine Hydraulikkreislauf für einen hydraulischen Nockenwellenversteller mit einem Schaltventil, bei der neben einer Druckbeaufschla- gung der Arbeitskammern eine zusätzliche Kraft aus den Wechselmomenten der No- ckenwelle genutzt wird, um den Rotor des hydraulischen Nockenwellenverstellers ge- genüber dem Stator zu verdrehen.

Aus der EP 1 221 540 A2 ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller zur Verstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eines Verbrennungsmotors bekannt, bei welchem die Wechselmomente der Nockenwelle und der hydraulische Öldruck in den Arbeitskammern genutzt werden, um den Rotor gegenüber dem Stator zu verdrehen.

Die Konstruktion des aus dem Stand der Technik bekannten Nockenwellenverstellers ist jedoch aufgrund der Vielzahl von Steuerkanälen relativ komplex und mit entspre- chend hohen Fertigungskosten verbunden. Zudem wurden solche Nockenwellenver- steller fertigungstechnisch bereits weitestgehend optimiert, sodass sich die Herstell- kosten bei der bekannten Konstruktion nur noch unwesentlich reduzieren lassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Nockenwellenversteller vorzuschla- gen, welcher den bekannten Lösungen keine funktionellen Nachteile aufweist, jedoch weniger komplex ist und sich kostengünstiger hersteilen lässt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen hydraulischen Nockenwellenver- steller zur variablen Verstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, mit einem Stator und einem relativ zum Stator verdrehbaren Ro- tor gelöst, wobei zwischen dem Stator und dem Rotor mehrere Hydraulikräume aus- gebildet sind, welche durch radial nach Innen ragende Stege des Stators getrennt werden, wobei an dem Rotor radial nach Außen ragende Flügel ausgebildet sind, wel- che die Hydraulikräume in jeweils eine erste Gruppe von Arbeitskammern und eine zweite Gruppe von Arbeitskammern mit entgegengesetzter Wirkrichtung unterteilt, sowie mit einer Druckmittelpumpe mit welcher die Arbeitskammern mit einem Druck- mittel beaufschlagbar sind, und mit einem Zentralventil zur Steuerung des Öldrucks der Arbeitskammern. Es ist vorgesehen, dass die Druckmittelpumpe über jeweils ei- nen Druckmittelkanal unmittelbar mit den Arbeitskammern verbunden ist, dass das Zentralventil über Abflusskanäle mit den Arbeitskammern verbunden ist, und dass das Zentralventil ausschließlich den Druckmittelabfluss aus den Arbeitskammern steuert. Durch eine unmittelbare Druckmittelversorgung der Arbeitskammer über die Druckmit- telpumpe können große Strömungsquerschnitte in den Druckmittelkanälen realisiert werden, wodurch sich die Verstellgeschwindigkeit des hydraulischen Nockenwellen- verstellers verbessern lässt. Zudem kann durch die größeren Strömungsquerschnitte in den Druckmittelkanälen eine höhere Verstellstabilität des hydraulischen Nockenwel- lenverstellers erreicht werden, da der Zulauf nicht über das Zentralventil erfolgt. Dabei kann ein einfaches Zentralventil verwendet werden, wodurch die Komplexität des Zentralventils abnimmt. Zudem kann das Zentralventil kürzer ausgeführt werden, wodurch die Fertigungskosten für das Zentralventil reduziert werden können.

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

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem ersten Druckmittelkanal, welcher die Druckmittelpumpe mit der ersten Arbeitskammer des hydraulischen Nockenwellenverstellers verbindet, ein erstes Rückschlagventil an- geordnet ist und in einem zweiten Druckmittelkanal, welcher die Druckmittelpumpe mit der zweiten Arbeitskammer des hydraulischen Nockenwellenverstellers verbindet, ein zweites Rückschlagventil angeordnet ist. Durch die Rückschlagventile kann die Druck- regelung in den Arbeitskammern verbessert werden und insbesondere verhindert werden, dass es zu einem unerwünschten Abfluss von Druckmittel aus den Arbeits- kammern kommt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Rückschlagventile in einer Rückschlagventilplatte des hydraulischen Nockenwellenverstellers angeordnet oder ausgebildet sind. Durch eine Rückschlagventilplatte lässt sich die Rückschlag- ventile besonders einfach und preisgünstig in den Druckmittelzulauf zu den Arbeits- kammern des hydraulischen Nockenwellenverstellers integrieren. Dabei kann die Rückschlagventilplatte einfach und kostengünstig als Stanzteil hergestellt werden, um die Kosten für den hydraulischen Nockenwellenversteller weiter zu reduzieren.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des hydraulischen Nockenwellenverstellers ist vorgesehen, dass die Druckmittelkanäle zumindest abschnittsweise in der Rück- schlagventilplatte ausgebildet sind. Durch eine Integration der Ölzufuhrkanäle in die Rückschlagventilplatte kann auf einfache Art die Druckmittelzufuhr zu den Arbeits- kammern des hydraulischen Nockenwellenverstellers gesteuert werden. Dabei kön- nen Druckpulsationen vermieden werden, welche die Funktion des hydraulischen No- ckenwellenverstellers beeinträchtigen können.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante des hydraulischen Nockenwellenverstellers ist vorgesehen, dass in den Druckmittelkanälen zu jeder der ersten Arbeitskammern und zu jeder der zweiten Arbeitskammern jeweils ein Rückschlagventil angeordnet ist. Durch eine entsprechende Vielzahl von Rückschlagventilen kann der Zulauf von Druckmittel in jede der ersten Druckkammern und jeder der zweiten Druckkammern gesteuert werden, wodurch die Druckpulsationen weiter verringert werden können.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der hydrau- lische Nockenwellenversteller ein Antriebsrad mit einer Antriebsverzahnung aufweist, wobei die Druckmittelkanäle zumindest abschnittsweise in dem Antriebsrad verlaufen. Das Antriebsrad kann über entsprechende Versorgungsbohrungen einfach an die Öl- zufuhr aus der Druckmittelpumpe hydraulisch angeschlossen werden. Dadurch kön- nen die Ölversorgungskanäle vergleichsweise kurz ausgeführt werden, wodurch sich die Verstellzeiten des hydraulischen Nockenwellenverstellers verbessern und der Druckmittelbedarf insgesamt geringer ist.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das Antriebsrad als Sinterbauteil hergestellt ist. Durch ein Sinterverfahren lassen sich einfach und kostengünstig die Druckmittelkanä- le in dem Antriebsrad ausbilden, wobei eine nachfolgende mechanische Zerspanung entfallen oder zumindest stark reduziert werden kann. Dadurch können die Druckmit- telkanäle im Wesentlichen kostenneutral in das Antriebsrad eingebracht werden, was die Kosten für den hydraulischen Nockenwellenversteller weiter reduziert.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des hydraulischen Nockenwellenverstellers ist vorgesehen, dass der Rotor als gebauter Rotor ausgeführt ist und ein erstes Rotor- bauteil sowie ein zweites Rotorbauteil aufweist. Dabei sind die beiden Rotorbauteile vorzugsweise über mehrere Stiftverbindungen miteinander verbunden. Da der Rotor bei dem vorgeschlagenen hydraulischen Nockenwellenversteller ohne Ölzufuhrkanäle ausgeführt werden kann, ist die Geometrie des Rotors vergleichsweise einfach und lässt sich mit vergleichsweise geringem Werkzeugaufwand hersteilen. Dabei ist zwi- schen dem Rotor und dem Zentralventil eine Umleithülse vorgesehen, welche die Druckmittelabflusskanäle in verschiedenen Ebenen umleitet, damit als Zentralventil ein einfaches und kostengünstiges Schieberventil verwendet werden kann.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Rotorbauteile als Stanzteile hergestellt sind. Durch einen gebauten Rotor kann die Komplexität für die beiden Rotorhälften deutlich reduziert werden, sodass anstelle eines vergleichsweise teuren Dreh- oder Sinterbau- teils ein kostengünstiges Stanzteil verwendet werden kann. Somit lassen sich die Her- stellungskosten für den hydraulischen Nockenwellenversteller weiter reduzieren. Alternativ kann auch ein gesinterter Rotor verwendet werden, wobei bei einem gesin- terten Rotor die Umleithülse zwischen dem Rotor und dem Zentralventil entfallen kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Rotors verlaufen die Druckmittelkanäle auf einer der Stirnflächen des gesinterten Rotors. Auf diese Weise können die Druckmittelkanäle in den Sinterrohling (Grünling) eingebracht werden, wodurch eine anschließende spanende Bearbeitung entfallen kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des hydraulischen Nockenwellenver- stellers ist vorgesehen, dass ein Druckmittelpfad aus den Arbeitskammern über das Zentralventil führt, wobei in dem Druckmittelpfad stromabwärts des Zentralventils ein Rückschlagventil angeordnet ist. Durch ein Rückschlagventil stromabwärts des Zent- ralventils kann der Druckmittelrücklauf auf einfache Art und Weise mit dem Druckmit- telzulauf verbunden werden, wodurch das aus den Druckkammern abgeführte Öl wie- der zur Versorgungsseite geleitet wird. Dadurch kann die Gefahr eines Einsaugens von Luft bei einer Unterversorgung verringert werden. Alternativ kann das Rück- schlagventil auch stromabwärts des Pumpenzulaufs der Druckmittelpumpe angeord- net sein.

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

Fig. 1 einen ersten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen hydraulischen No- ckenwellenversteller;

Fig. 2 einen zweiten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen hydraulischen

Nockenwellenversteller; Fig. 3 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen hydraulischen No- ckenwellenverstellers;

Fig. 4 ein hydraulisches Schaltbild für einen erfindungsgemäßen hydraulischen

Nockenwellenversteller; und

Fig. 5 eine weitere Schnittdarstellung eines hydraulischen Nockenwellenver- stellers, um die Druckmittelzufuhr in die erste Arbeitskammer bezie- hungsweise den Druckmittelabfluss aus der zweiten Arbeitskammer bei einer Verstellung des Rotors zu visualisieren.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwel- lenversteller 1 für einen Verbrennungsmotor. Der hydraulische Nockenwellenversteller 1 weist einen Stator 2 auf, in welchem ein Rotor 3 angeordnet ist, welcher relativ zu dem Stator 2 verdrehbar ist. Der Stator 2 weist eine Mehrzahl von radial nach Innen verlaufenden Stegen 6 auf. Der Rotor 3 weist eine Rotornabe 8 auf, als welcher in ra- dialer Richtung eine Mehrzahl von Flügeln 7 hervorstehen. Zwischen dem Stator 2 und dem Rotor 3 sind eine Mehrzahl von Flydraulikräumen 9 ausgebildet, welche durch die Flügel 7 des Rotors 3 jeweils in eine erste Arbeitskammer 10 und eine zwei- te Arbeitskammer 11 unterteilt werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller 1 mit vier Hydraulikräumen 9 und einem Ro- tor 3 mit vier Flügeln 7 dargestellt, es sind jedoch auch Ausführungsformen mit weni- ger, insbesondere mit drei Hydraulikräumen, oder mehr, insbesondere mit fünf Hy- draulikräumen möglich. An dem Rotor 3 ist ein Kammerabfluss 12 ausgebildet, über welchen das Druckmittel, insbesondere das Motorenöl des Verbrennungsmotors, aus den Arbeitskammern 10, 11 abströmen kann. Der hydraulische Nockenwellenverstel- ler 1 weist ferner ein Zentralventil 5 auf, über welches der Druckmittelabfluss aus den Arbeitskammern 10, 11 gesteuert werden kann. Zwischen dem Rotor 3 und dem Zent- ralventil 5 ist eine Umleithülse 13 vorgesehen, welche das aus den Arbeitskammern 10, 11 abströmende Druckmittel entsprechend umleitet. Das Zentralventil 5 ist über einen Aktuator 4 in axialer Richtung gegen die Federkraft einer Feder 16 verschieb- bar, wobei die Feder 16 in einem Kolben 15 des Zentralventils 5 angeordnet ist. In ei- ne zentrische Öffnung des Rotors 3 ist eine Buchse 14 eingesetzt, an welcher sich der Kolben 15 und die Um leithülse 13 abstützen. Der Stator 2 ist über eine Zwischenplatte 32 drehfest mit einem Antriebsrad 23 des hydraulischen Nockenwellenverstellers ver- bunden, welches über eine Kette oder einen Zahnriemen mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar und durch diese antreibbar ist. Dazu weist das An- triebsrad 23 an seinem Umfang eine Antriebsverzahnung 24 auf, mit welcher eine Ket- te oder ein Zahnriemen formschlüssig aufgenommen werden können. Zwischen dem Antriebsrad 23 und der Zwischenplatte 32 ist eine Rückschlagventilplatte 21 angeord- net, welche eine unmittelbare Druckmittelversorgung der Arbeitskammern 10, 11 aus einer Druckmittelpumpe 25 ermöglicht und ein unerwünschtes Abströmen von Druck- mittel aus den Arbeitskammern 10, 11 verhindert.

In Fig. 2 ist ein weiterer Schnitt durch einen erfindungsgemäßen hydraulischen No- ckenwellenversteller 1 dargestellt. Dabei ist zu erkennen, dass der Rotor 3 drehfest mit der Nockenwelle 17 verbunden ist und die Druckmittelversorgung über Bohrungen in dem Antriebsrad 23 erfolgt. Dabei verläuft die Ölzufuhr 19 durch die zumindest ab- schnittsweise als Flohlwelle ausgebildete Nockenwelle 17, Druckmittelkanäle im An- triebsrad 23 direkt zu den Arbeitskammern 10, 11. Dabei erfolgt keine Steuerung der Druckmittelzufuhr durch das Zentralventil 5, da diese ausschließlich den Druckmittel- rücklauf aus den Arbeitskammern 10, 11 steuert. Im Druckmittelrücklauf ist stromab- wärts des Zentralventils 5 ein Rückschlagventil 18 vorgesehen, welches es ermög- licht, das abströmende Druckmittel wieder in die Druckmittelzufuhr einzuspeisen, so- fern der Druck im Druckmittelrücklauf oberhalb des Drucks in dem jeweiligen Kanal der Druckmittelzufuhr liegt.

In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßer hydraulischer Nockenwellenversteller 1 in einer Explosionszeichnung dargestellt. Der hydraulische Nockenwellenversteller 1 umfasst einen Stator 2 und einem in dem Stator 2 aufgenommenen und um eine gemeinsame Drehachse relativ zu dem Stator verdrehbaren Rotor 3. Der Rotor 3 umfasst ein erstes Rotorbauteil 34 und ein zweites Rotorbauteil 35, wobei die beiden Rotorbauteile 34,

35 über Stifte 33 miteinander verbunden und zueinander zentriert sind. In dem Rotor 3 sind mehrere Abflusskanäle 28, 29 ausgebildet, welche die jeweiligen Arbeitskam- mern 10, 11 mit dem Zentralventil 5 derart verbinden, dass der Druckmittelabfluss aus den Arbeitskammern 10, 11 durch das Zentralventil 5 steuerbar ist. In einer zentri- schen Öffnung des Rotors 3 ist eine Um leithülse angeordnet, welche das zurücklau- fende Druckmittel derart um lenkt, dass das Druckmittel aus dem Zentralventil 5 über ein Rückschlagventil 18 in den Bereich der Druckmittelzufuhr zurückgeführt werden kann. Zwischen dem Stator 2 und dem Rotor 3 sind mehrere Hydraulikräume 9 aus- gebildet, welche durch die Flügel 7 des Rotors 3 jeweils in einer ersten Arbeitskammer 10 und einer zweiten Arbeitskammer 11 mit interschiedlicher Wirkrichtung bezüglich der Verstellung des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 unterteilt werden. Die Arbeitskammern 10, 11 sind in axialer Richtung auf der dem Stator 2 abgewandten Seite durch eine Zwischenplatte 32 begrenzt. Die Zwischenplatte weist eine Mehrzahl von Öffnungen auf, von denen vorzugsweise jeweils genau eine Öffnung in eine der ersten Arbeitskammern 10 oder eine der zweiten Arbeitskammern 11 mündet. Die Öffnungen sind durch jeweils ein Rückschlagventil 30, 31 , in einer Rückschlagventil- platte 21 verschließbar, um ein unerwünschtes Abströmen von Druckmittel aus den ersten Arbeitskammern 10 oder den zweiten Arbeitskammern 11 zu vermeiden. Die Rückschlagventilplatte 21 ist zwischen der Zwischenplatte 32 und einem Antriebsrad 23 des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 eingespannt, wobei die Druckmittel- zufuhrkanäle vorzugsweise in dem Antriebsrad 23 ausgebildet sind. Alternativ oder zusätzlich können die Druckmittelzufuhrkanäle zumindest abschnittsweise in der Rückschlagventilplatte 21 ausgebildet sein.

In Fig. 4 ist ein hydraulisches Schaltbild eines erfindungsgemäßen hydraulischen No- ckenwellenverstellers 1 dargestellt. Das in Fig. 4 dargestellte Schaltbild zeigt eines der Arbeitskammerpaare 10, 11. Dabei sind bei dem hydraulischen Nockenwellenverstel- ler 1 vorzugsweise drei oder vier Arbeitskammerpaare 10, 11 vorgesehen. Dabei ist eine Druckmittelpumpe 25 über einen ersten Druckmittelzufuhrkanal 26 mit einer ers- ten Arbeitskammer 10 des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 und über einen zweiten Druckmittelzufuhrkanal 27 mit einer zweiten Arbeitskammer 11 verbunden.

Die erste Arbeitskammer 10 und die zweite Arbeitskammer sind durch in Fig. 4 nicht dargestellten Stege 6 am Stator begrenzt und werden durch einen Flügel 7 des Rotors 7 hydraulisch voneinander getrennt. Die beiden Arbeitskammern 10, 11 weisen in Be- zug auf die Verstellung des Rotors 3 unterschiedliche Wirkrichtungen auf. In dem ers- ten Druckmittelzufuhrkanal 26 ist ein erstes Rückschlagventil 30 angeordnet, welches ein Abströmen von Druckmittel aus der ersten Arbeitskammer 10 in Richtung der Druckmittelpumpe 25 verhindert. In dem zweiten Druckmittelzufuhrkanal 27 ist ein zweites Rückschlagventil 31 angeordnet, welches ein unerwünschtes Abströmen von Druckmittel aus der zweiten Arbeitskammer 11 verhindert. Die erste Arbeitskammer

10 ist über eine ersten Abflusskanal 28 mit dem Zentralventil 5 verbunden. Die zweite Arbeitskammer 11 ist über einen zweiten Abflusskanal 29 mit dem Zentralventil 5 ver- bunden, wobei über die Stellung des Zentralventils 5 eine der beiden Arbeitskammer 10, 11 drucklos geschaltet werden kann. Zudem kann in einer weiteren Schaltstellung des Zentralventils 5 ein Abströmen von Druckmittel aus beiden Arbeitskammern 10,

11 verhindert werden, um den Rotor 3 hydraulisch zu verspannen.

In Fig. 5 ist ein hydraulisches Verstellen des Rotors 3 des hydraulischen Nockenwel- lenverstellers 1 dargestellt. Dabei wirkt das Nockenwellenwechselmoment in der be- absichtigten Verstellrichtung. Das Nockenwellenwechselmoment drückt über den Ro- tor 3 das Druckmittel aus der ersten Arbeitskammer 10 über die geöffneten Abflüsse 28 des Zentralventils 5 und das optionale Rückschlagventil 18 zum Anschluss der Druckmittelpumpe 25. Das Druckmittel wird über den Druckmittelzufuhrkanal 27 in die zweite Arbeitskammer 11 gefördert, da diese das Druckmittel einsaugt. Bei einer Wir- kung des Nockenwellenwechselmoments entgegen der Verstellrichtung schließen das Rückschlagventil 31 und verhindert eine Drehung des Rotors 3 entgegen der ge- wünschten Verstellrichtung. Dabei wird die zweite Arbeitskammer 11 durch die Druckmittelpumpe 25 über den Druckmittelzufuhrkanal 27 mit Druckmittel beauf- schlagt. Das Druckmittel aus der ersten Arbeitskammer 10 kann über den Abflusska- nal 28 abströmen, wodurch sich das Volumen in der ersten Arbeitskammer 10 verklei- nert und der Rotor 3 in Richtung A verdreht wird. Dabei ist das Rückschlagventil 30 in dem ersten Druckmittelzufuhrkanal 26 geschlossen und verhindert auf diese Weise, dass das Druckmittel in Richtung der Druckmittelpumpe 25 zurückströmt Das Zentral- ventil 5 befindet sich in einer ersten Schaltstellung, in welcher die erste Arbeitskam- mer 10 drucklos geschaltet ist und der Abflusskanal 28 mit einem Druckmittelvorrats- behälter verbunden ist.

Bezuqszeichenliste

Nockenwellenversteller

Stator

Rotor

Aktuator

Zentralventil

Steg

Flügel

Rotornabe

Hydraulikräume

Erste Arbeitskammer

Zweite Arbeitskammer

Kammerabfluss

Umleithülse

Buchse

Kolben

Feder

Nockenwelle

Rückschlagventil

Ölzufuhr

Ölnut

Rückschlagventilplatte

Kammerzugang

Antriebsrad

Antriebsverzahnung

Druckmittelpumpe

A-Kanal

B-Kanal

Erster Abflusskanal Zweiter Abflusskanal Erstes Rückschlagventil Zweites Rückschlagventil Zwischenplatte

Stifte

Erstes Rotorbauteil Zweites Rotorbauteil