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Diese Erfindung betrifft Systeme zum selektiven Sperren von Nockenphasenstellern.
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Kraftmaschinenanordnungen können einen Nockenphasensteller umfassen, der mit einer Kraftmaschinen-Nockenwelle gekoppelt ist, um die Zeiten von Einlass- und/oder Auslassventilöffnungsereignissen einzustellen. Das Einstellen von Ventilzeiten auf der Basis von Betriebsbedingungen der Kraftmaschine kann ein erhöhtes Leistungsvermögen der Kraftmaschine, wie etwa eine erhöhte Leistungsabgabe, verringerten Kraftstoffverbrauch und/oder verringerte Emissionen der Kraftmaschine, liefern. Ein Erhöhen des Betrages, um den die Nockenwelle nach früh oder spät verstellt wird, kann für erhöhte Leistungsgewinne sorgen.
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Typische Flügelnockenphasenstelleinrichtungen („Nockenphasensteller“) umfassen einen Rotor und einen Stator und besitzen eine feste Anschlagstellung an der Standard- oder Ausgangsstellung, indem ein Eingriff zwischen dem Stator und dem Rotor verwendet wird, um die Drehbewegung des Rotors beim Abschalten der Kraftmaschine zu stoppen. Dies lässt zu, dass eine Sperrstifteinrichtung beim Abschalten der Kraftmaschine frei in ihren Sitz in Eingriff gelangen kann, um den Rotor mit Bezug auf den Stator zu sperren. Der Nockenphasensteller ist in dieser gesperrten Stellung für den Kraftmaschinenstart vorbereitet. Ein Mittenpark-Nockenphasensteller muss an einer Zwischenstellung sperren, wo dieser natürliche feste Anschlag nicht vorhanden ist, d.h. der Rotor liegt nicht gegen den Stator an und somit kann der Sperrstift Probleme haben, in seinen Sitz in Eingriff zu treten.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, sicherzustellen, dass der Sperrstift eines Nockenphasenstellers sicher in seinen Sitz in Eingriff treten kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben:
- 1 ist eine schematische Draufsicht eines Nockenwellen-Phasenstellers;
- 2 ist eine schematische Seitenansicht im Schnitt des Nockenwellen-Phasenstellers von 1;
- 3 ist eine schematische Seitenansicht im Teilschnitt des Nockenwellen-Phasenstellers von 1;
- 4 ist eine schematische Perspektivansicht im Teilschnitt des Nockenwellen-Phasenstellers von 1; und
- 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Einstellen von Spiel in dem Nockenwellen-Phasensteller der 1 - 4 zeigt.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Nockenwellen-Phasensteller 10 schematisch gezeigt. Der Nockenwellen-Phasensteller 10 umfasst eine Riemenscheibe oder ein Kettenrad 14 für den Eingriff mit einem Riemen oder einer Kette (nicht gezeigt), die bzw. das funktional mit einer Kurbelwelle der Kraftmaschine (nicht gezeigt) verbunden ist. Dementsprechend ist das Kettenrad 14 durch die Kurbelwelle der Kraftmaschine über eine Kette zur Drehung um eine Achse 18 antreibbar. Der Nockenwellen-Phasensteller 10 umfasst auch einen Stator 22, der mit Bezug auf das Kettenrad 14 zur Drehung als eine Einheit damit um die Achse 18 montiert ist. Der Stator 22 weist eine Innenfläche 26 auf, die eine Kammer 30 definiert. Die Innenfläche 26 ist im Allgemeinen zylindrisch, umfasst aber mehrere Nasen 34, 35, 36, 37, die sich radial nach innen (zu der Achse 18 hin) erstrecken.
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Der Nockenwellen-Phasensteller 10 umfasst auch einen Rotor 38, der in der Kammer 30 angeordnet ist. Der Rotor 38 umfasst einen Nabenabschnitt 42, der eine im Allgemeinen zylindrische Außenfläche 44 aufweist. Mehrere Flügel 46, 47, 48, 49 erstrecken sich von dem Nabenabschnitt 42 nach außen. Jeder Flügel 46, 47, 48, 49 berührt einen jeweiligen zylindrischen Abschnitt der Innenfläche 26 des Stators 22. Jeder der Flügel 46, 47, 48, 49 ist zwischen zweien der Nasen 34, 35, 36, 37 angeordnet. Jede Nase 34, 35, 36, 37 berührt einen zylindrischen Abschnitt der Außenfläche 44 des Rotors 38. Die Nasen 34, 35, 36, 37 und die Flügel 46, 47, 48, 49 definieren dazwischen Kammern 50, 54. Die Kammern 50, 54 werden durch Hydraulikfluid selektiv unter Druck gesetzt, um zu bewirken, dass sich der Rotor 38 um die Achse 18 mit Bezug auf den Stator 22 dreht und dadurch die Ventilzeiten in der Kraftmaschine verändert.
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Genauer ist der Rotor 38 mit Bezug auf die Nockenwelle (nicht gezeigt) montiert. Dementsprechend wird ein Drehen des Rotors 38 relativ zu dem Stator 22 in einer Richtung die Ventilzeiten nach früh verstellen; ein Drehen des Rotors 38 relativ zu dem Stator 22 in der anderen Richtung wird die Zeiten nach spät verstellen. Die Bewegung des Rotors 38 relativ zu dem Stator 22 wird durch Eingriff zwischen den Nasen 34, 35, 36, 37 und den Flügeln 46, 47, 48, 49 begrenzt. Zum Beispiel kann ein maximales Verstellen der Ventilzeiten nach früh auftreten, wenn der Flügel 49 die Nase 34 berührt, und ein maximales Verstellen der Ventilzeiten nach spät kann auftreten, wenn der Flügel 49 die Nase 37 berührt.
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Wie es Fachleute verstehen werden, kann es erwünscht sein, den Rotor 38 relativ zu dem Stator 22 in einer „Mittenparkstellung“ zu sperren, wie es in 1 gezeigt ist, d.h., wenn die Flügel 46, 47, 48, 49 nicht mit irgendeiner der Nasen 34, 35, 36, 37 in Kontakt stehen. Unter Bezugnahme auf 3, in der gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Bauteile der 1 und 2 beziehen, umfasst ein Sperrsystem 56 einen Rotorsperrstift 58, der zumindest teilweise in einer zylindrischen Bohrung 62 angeordnet ist, die in dem Flügel 46 gebildet ist. Die Bohrung 62 und der Rotorsperrstift 58 sind derart orientiert und bemessen, dass eine Bewegung des Rotorsperrstifts 58 relativ zu dem Rotor 38 im Wesentlichen auf eine geradlinige Translation parallel zu der Achse 18 begrenzt ist. Der Rotorsperrstift 58 ist relativ zu dem Rotor 38 zwischen einer ausgefahrenen Stellung, wie sie in 2 gezeigt ist und einer zurückgezogenen Stellung bewegbar. In der ausgefahrenen Stellung steht der Rotorsperrstift 58 von der Bohrung 62 vor, und in der zurückgezogenen Stellung steht der Rotorsperrstift 58 nicht wesentlich von der Bohrung 62 vor.
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Eine Abdeckung 66 ist mit Bezug auf den Stator 22 montiert, um ein Ende der Kammer 30 abzudichten. Die Abdeckung 66 definiert eine Bewegungsbegrenzungsstiftnut, die als ein Sperrstiftsitz 70 fungiert. Der Sperrstiftsitz 70 ist an der Abdeckung 66 angeordnet, so dass der Sperrstiftsitz 70 mit dem Rotorsperrstift 58 ausgerichtet ist, wenn sich der Rotor 38 in der Mittenparkstellung relativ zu dem Stator 22 befindet. Wenn sich der Rotor 38 in der Mittenparkstellung befindet und sich der Rotorsperrstift 58 in der ausgefahrenen Stellung befindet, befindet sich ein Abschnitt des Rotorsperrstifts 58 in dem Sperrstiftsitz 70 und ein anderer Abschnitt des Rotorsperrstifts 58 befindet sich in der Bohrung 62. Dementsprechend sperrt der Rotorsperrstift 58 den Rotor 38 relativ zu der Abdeckung 66 und dem Stator 22. Eine Rotorsperrstiftfeder 74 ist in der Bohrung 62 angeordnet und spannt den Rotorsperrstift 58 in Richtung der ausgefahrenen Stellung vor. Der Rotorsperrstift 58 ist zurückziehbar, indem Hydraulikdruck angewandt wird.
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Es sei denn, der Rotorsperrstiftsitz 70 ist richtig mit dem Rotorsperrstift 58 ausgerichtet, kann der Rotorsperrstift 58 nicht in den Rotorsperrstiftsitz 70 eintreten, und somit wird der Rotor 38 nicht sperren. Um die Ausrichtung und das Einsetzen des Rotorsperrstifts 58 in den Rotorsperrstiftsitz 70 zu erleichtern, umfasst der Nockenwellen-Phasensteller 10 ein Bewegungsbegrenzungssystem 78. Unter Bezugnahme auf die 2 - 4 umfasst das Bewegungsbegrenzungssystem 78 einen Bewegungsbegrenzungsstift 82, der in einer zylindrischen Bohrung 86 in dem Flügel 48 angeordnet ist, so dass eine Bewegung des Bewegungsbegrenzungsstifts 82 relativ zu dem Rotor 38 im Wesentlichen auf eine geradlinige Translation begrenzt ist. Der Bewegungsbegrenzungsstift 82 ist selektiv zwischen einer ersten Bewegungsbegrenzungsstiftstellung, d.h. einer ausgefahrenen Stellung, wie in den 3 und 4 gezeigt ist, und einer zweiten Bewegungsbegrenzungsstiftstellung, d.h. einer zurückgezogenen Stellung, bewegbar. In der ausgefahrenen Stellung ragt der Bewegungsbegrenzungsstift 82 von der Bohrung 86 nach außen und in die Kammer 50 hinein vor, die zwischen dem Flügel 48 und der Nase 36 gebildet ist; in der zurückgezogenen Stellung erstreckt sich der Bewegungsbegrenzungsstift 82 nicht wesentlich außerhalb der Bohrung 86. Eine Bewegungsbegrenzungsstiftfeder 90 ist in der Bohrung 86 angeordnet und drängt den Bewegungsbegrenzungsstift 82 zu seiner ausgefahrenen Stellung hin.
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Ein Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 ist in einer weiteren zylindrischen Bohrung 98 in dem Flügel 48 angeordnet. Der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 ist im Wesentlichen auf eine geradlinige Translation senkrecht zu der Bewegung des Bewegungsbegrenzungsstifts 82 begrenzt. Der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 ist zwischen einer ausgefahrenen Stellung, wie sie in den 2 - 4 gezeigt ist, und einer zurückgezogenen Stellung bewegbar. Der Bewegungsbegrenzungsstift 82 definiert eine ringförmige Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102; wenn der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 sich in der ausgefahrenen Stellung befindet, ist er teilweise in der Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 angeordnet, welche den Bewegungsbegrenzungsstift 82 relativ zu dem Rotor 38 sperrt. Genauer wechselwirkt der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 in der gezeigten Ausführungsform mit den Wänden der Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102, um eine Translation des Bewegungsbegrenzungsstifts 82 zu verhindern, wenn sich der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 in seiner ausgefahrenen Stellung befindet. Wenn sich der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 in seiner zurückgezogenen Stellung befindet, befindet er sich außerhalb der Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102, und somit ist der Bewegungsbegrenzungsstift 82 frei, sich in der Bohrung 86 zu verschieben. Eine Bewegungsbegrenzungssperrstiftes 106 drängt den Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 zu seiner ausgefahrenen Stellung hin.
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Beim Start der Kraftmaschine zieht Öldruck der Kraftmaschine durch den Zufuhrdurchgang 110 hindurch den Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 aus der Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 des Bewegungsbegrenzungsstifts 82 zurück, woraus folgt, dass Öldruck der Kraftmaschine den Rotorsperrstift 58 zurückzieht, wodurch eine volle Bewegung des Rotors 38 innerhalb des Phasenbereichs, der durch den Stator 22 vorgesehen wird, zugelassen wird. Während sich der Rotor 38 in irgendeiner gesteuerten Stellung befindet, erlaubt die Bewegungsbegrenzungsstiftfeder 90, dass der Bewegungsbegrenzungsstift 82 sich abhängig von der Stellung des Rotors 38 zurückziehen oder ausfahren kann.
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Nach dem Abschalten der Kraftmaschine geht Öldruck durch den Zufuhrdurchgang 110 verloren, und die Bewegungsbegrenzungssperrstiftfeder 106 drückt den Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 in die gesperrte Stellung in der Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102. Die Bewegungsbegrenzungsstiftfeder 90 drückt den Bewegungsbegrenzungsstift 82 in eine Stellung, so dass der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 in die Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 in Eingriff gelangt und sperrt den Bewegungsbegrenzungsstift 82 in der ausgefahrenen Stellung. Der Bewegungsbegrenzungsstift 82 wirkt als fester Anschlag für die Bewegung des Rotors 38 und richtet den Rotorsperrstift 58 über den Rotorsperrstiftsitz 70 für einen richtigen Eingriff beim Abschalten aus. Genauer ragt der Bewegungsbegrenzungsstift 82 in seiner ausgefahrenen Stellung von dem Flügel 48 vor und steht mit der Nase 36 in Kontakt. Die Wechselwirkung des Bewegungsbegrenzungsstifts 82 und der Nase 36 hält den Rotor 38 in der Mittenparkstellung, um das Einsetzen des Rotorsperrstift 58 in den Rotorsperrstiftsitz 70 zu erleichtern.
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Diese Konstruktion erlaubt die Verwendung einer zusätzlichen Spätverstellungsinstanz während des Nockenphasenstellerereignisses, indem eine Mittenparkstellung als die Standardsperrstellung beim Start verwendet wird. Diese zusätzliche Spätverstellungsinstanz stabilisiert den Leerlauf und erhöht die Kraftstoffwirtschaftlichkeit bis zu 1 %. Ohne einen sicheren Sperrmechanismus, der zu 100 % der Zeit auftritt, ist die Verwendung des Mittenparkstellungs-Nockenphasenstellers nicht möglich, und die zusätzliche Kraftstoffwirtschaftlichkeit würde durch dieses Verfahren nicht erreicht werden. Der Bewegungsbegrenzungsstift 82 fungiert als ein fester Anschlag, wenn sich der Rotor in einer Mittenpark- oder Zwischenstellung befindet. Der Rotorsperrstift 58 kann dann in seinem Rotorsperrstiftsitz 70 für richtige Kraftmaschinen-Startbedingungen in Eingriff gelangen. Zusätzlich kann der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 mit Öldruck aktiviert werden, der in dem typischen Flügelnockenphasensteller unter normalen Bedingungen vorhanden ist, ohne zusätzliche Ölversorgungsanschluss- und Steuerbauteile (Ölsteuerventil), obwohl die Konstruktion flexibel ist, um verschiedene Ölversorgungsverfahren zu verwenden.
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Somit umfasst der Nockenwellen-Phasensteller 10 einen Stator 22, der eine erste Nase 36 und eine zweite Nase 37 aufweist. Ein Rotor 38 weist einen Flügel 48 auf, der zwischen der ersten Nase 36 und der zweiten Nase 37 angeordnet ist, so dass der Rotor 38 und der Stator 22 eine erste Kammer 54 zwischen der ersten Nase 36 und dem Flügel 48 und eine zweite Kammer 50 zwischen der zweiten Nase 37 und dem Flügel 48 definieren. Der Rotor 38 definiert ein Loch (d.h. eine Bohrung 86) in dem Flügel 48, und ein Bewegungsbegrenzungsstift 82 ist selektiv zwischen einer ersten Bewegungsbegrenzungsstiftstellung in eine zweite Bewegungsbegrenzungsstiftstellung bewegbar. Der Bewegungsbegrenzungsstift 82 erstreckt sich weiter aus dem Loch 86 in die erste Kammer 54 hinein, wenn sich der Bewegungsbegrenzungsstift 82 in der ersten Bewegungsbegrenzungsstiftstellung befindet, als wenn sich der Bewegungsbegrenzungsstift in der zweiten Bewegungsbegrenzungsstiftstellung befindet.
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Der Bewegungsbegrenzungsstift 82 definiert eine Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102, und der Nockenwellen-Phasensteller 10 umfasst einen Bewegungsbegrenzungssperrstift 94, der ausgestaltet ist, um mit der Bewegungsbegrenzungsstiftnut in Eingriff zu gelangen und dadurch den Bewegungsbegrenzungsstift 82 in der ersten Bewegungsbegrenzungsstiftstellung zu sperren. Die Bewegungsbegrenzungsstiftfeder 90 drängt den Bewegungsbegrenzungsstift 82 zu der ersten Bewegungsbegrenzungsstiftstellung hin.
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Der Rotor 38 definiert ein zweites Loch (d.h. Bohrung 62) und ein Rotorsperrstift 58 ist selektiv bewegbar mit Bezug auf den Rotor 38 innerhalb des zweiten Lochs. Eine Abdeckung 66 ist mit Bezug auf den Stator 22 montiert und definiert einen Rotorsperrstiftsitz 70. Der Rotorsperrstiftsitz 70 ist derart positioniert, dass der Rotorsperrstift 58 mit dem Rotorsperrstiftsitz 70 ausgerichtet ist, wenn sich der Bewegungsbegrenzungsstift 82 in der ersten Bewegungsbegrenzungsstiftstellung befindet und die erste Nase 36 berührt.
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Spiel zwischen dem Rotorsperrstift und dem Sitz erleichtert den Eingriff des Rotorsperrstifts 58 mit dem Rotorsperrstiftsitz 70 beim Abschalten der Kraftmaschine und stellt die Standard- oder Kraftmaschinen-Startzeitstellung des Nockens ein. Jedoch kann übermäßiges Spiel zu unerwünschtem Startgeräusch führen. Für eine Kraftmaschinen-Startbedingung muss der Rotorsperrstift 58 in dem Rotorsperrstiftsitz 70 sitzen, und es sollte minimales Spiel geben, das ein Geräusch beim Start erzeugen würde. Unter besonderer Bezugnahme auf 4 wird Spiel durch den Kontaktpunkt des Rotorsperrstift 58 und des Rotorsperrstiftsitzes 70 (an einem Rotorsperrstiftsitzende 114 des Rotorsperrstiftsitzes 70) in Verbindung mit dem Kontaktpunkt des Bewegungsbegrenzungssperrstifts 94 und der Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 in den Bewegungsbegrenzungsstift 82 (an der Wand 118, die ein Ende der Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 bildet) eingestellt. Der Rotorsperrstiftsitz 70 ist länglich, so dass der Abstand zwischen einem Rotorsperrstiftsitzende 114 des Rotorsperrstiftsitzes 70 und dem anderen Rotorsperrstiftsitzende 116 des Rotorsperrstiftsitzes 70 eine Bewegung des Rotorsperrstifts 58 innerhalb des Rotorsperrstiftsitzes 70 erlaubt, wodurch eine gewisse Drehung des Rotors 38 zugelassen wird, wenn sich der Rotorsperrstift 58 innerhalb des Rotorsperrstiftsitres 70 befindet.
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Kontakt wird nur zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt an einem der Maximalpunkte (Wand 118 oder Rotorsperrstiftsitzende 114) hergestellt, so dass der Rotor 38 sich nur um den Betrag an Spiel drehen kann, der durch den Prozess festgelegt oder eingestellt wird. Beim Start der Kraftmaschine wirkt Öldruck auf die Stirnfläche und/oder Schulter des Rotorsperrstifts 58, was eine Ausrückung des Rotorsperrstifts 58 aus dem Rotorsperrstiftsitz 70 heraus und eine Bewegung des Rotors 38 zu dem gewünschten Frühverstellungs-Nockenzeitwinkel zulässt, der durch die Rotorstirnfläche 122 und die Statorstirnfläche 126 gegeben ist. Gleichzeitig wird der Öldruck auf die Stirnfläche und/oder Schulter des Bewegungsbegrenzungssperrstifts 94, was eine Ausrückung des Bewegungsbegrenzungssperrstifts 94 aus der Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 heraus und eine Bewegung des Rotors 38 zu dem gewünschten Spätverstellungs-Nockenzeitwinkel zulässt, der durch die Rotorstirnfläche 130 und die Statorstirnfläche 134 gegeben ist.
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Beim Abschalten der Kraftmaschine erzeugen der Rotorsperrstift 58 und der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 Spiel füreinander, um eine richtige Neuausrichtung zuzulassen. Wenn das Abschalten der Kraftmaschine auftritt, während sich der Rotor 38 in der nach spät verstellten Nockenzeitstellung befindet, die durch die Rotorstirnfläche 130 und die Statorstirnfläche 134 gegeben ist, wird der Rotorsperrstift 58 in den Rotorsperrstiftsitz 70 hineinfallen, wird sich aber nicht an der Standard- oder Startstellung befinden. Die Vorspannfeder 138 und die Bewegungsbegrenzungsstiftfeder 90 werden gegen Kraftmaschinenlasten arbeiten, um den Rotor 38 zurück in die Standardstellung zu bewegen, wobei der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 dann wieder in die Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 in Eingriff gelangen wird.
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Wenn ein Abschalten der Kraftmaschine auftritt, während sich der Rotor 38 in der nach früh verstellten Nockenzeitstellung befindet, die durch die Rotorstirnfläche 122 und die Statorstirnfläche 126 gegeben ist, wird der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 in die Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 in Eingriff gelangen, was den festen Anschlag aktiviert, der durch den Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 und den Bewegungsbegrenzungsstift 82 gegeben ist, wobei der Bewegungsbegrenzungsstift 82 mit der Statorphasenanschlagstelle 142 in Kontakt gelangt und wiederum Spiel für den Neueingriff des Rotorsperrstiftes 58 in den Rotorsperrstiftsitz 70 an der Standard- oder Kraftmaschinen-Startstellung liefert. Wenn der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 während der Drehung des Rotors 38 zu der Statorstirnfläche 126 hin nicht wieder in die Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 hineingelangt, dann wird der Rotorsperrstift 58 wieder in den Rotorsperrstiftsitz 70 hinein in Eingriff treten, welche dann die gleiche wie die erste Bedingung ist, die oben besprochen wurde, um die Standardstellung mit dem geeigneten festgelegten Spiel zu erzielen. Die Abdeckung 66, die den Rotorsperrstiftsitz 70 definiert, ist in ihrer Stellung gesperrt.
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Um den Betrag an Spiel in den Nockenphasensteller 10 einzustellen, wird der Stator 22 derart gedreht, dass die Statorphasenanschlagstelle 142 mit dem Bewegungsbegrenzungsstift 82 in Kontakt gelangt. Die Bewegungsbegrenzungsstiftfeder 90 wird zusammengedrückt, bis der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 mit der Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 an der Wand 118 in Kontakt gelangt. Der Rotor 38 dreht sich nun in Verbindung mit dem Stator 22, bis der Rotorsperrstift 58 Kontakt mit dem Rotorsperrstiftsitz 70 an dem Rotorsperrstiftsitzende 114 herstellt. Der Nockenphasensteller 10 ist nun in den Zustand mit null Spiel eingestellt.
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Der Rotor 38 wird in seiner Stellung gehalten, während der Stator 22 in der entgegengesetzten Richtung um den Betrag gedreht wird, der für nominales Spiel erforderlich ist. Das Spiel erscheint als ein Spalt (nicht gezeigt) zwischen dem Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 und dem Bewegungsbegrenzungsstift 82 an Wand 118. Die Anordnung wird mit der hinteren Abdeckung 146 und vier Bolzen 150 bestückt, während die Stellung des Stators 22 gehalten wird. Die vier Bolzen 150 werden zu einem geeigneten Drehmoment angezogen, um während des Dienstes des Nockenphasenstellers 10 das Spiel zu halten.
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Das Verfahren zum Einstellen von Spiel ist in 5 gezeigt. Unter Bezugnahme auf die 4-5 umfasst das Verfahren das Drehen des Stators 22 in einer ersten Richtung (im Uhrzeigersinn wie in 1 und 4 betrachtet) relativ zu dem Rotor 38 und der Abdeckung 66 um die Achse 18, sodass der Bewegungsbegrenzungsstift 82 mit der ersten Nase 36 in Kontakt gelangt (Schritt 200). Das Verfahren umfasst auch bei Schritt 204 das Drehen des Stators 22 weiter in der ersten Richtung, sodass sich der Bewegungsbegrenzungsstift 82 relativ zu dem Rotor 38 innerhalb des Lochs 86 bewegt und eine erste Feder (d.h. Bewegungsbegrenzungsstiftfeder 90) zusammendrückt. Das Verfahren umfasst ferner bei Schritt 208 das Drehen des Stators 22 weiter in der ersten Richtung, sodass der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 in eine Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 eintritt und mit der Wand 118, die ein Ende der Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 bildet, in Kontakt gelangt.
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Bei Schritt 212 wird der Stator 22 weiter in der ersten Richtung gedreht, bis der Rotorsperrstift 58 mit dem Rotorsperrstiftsitzende 114 des Rotorsperrstiftsitzes 70 in Kontakt gelangt. Es ist anzumerken, dass, sobald der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 mit der Wand 118 in Kontakt steht, eine Drehung des Stators 22 in der ersten Richtung eine Drehung des Rotors 38 in der ersten Richtung bewirken wird. Das heißt, Kraft wird von der Nase 36 des Stators 22 auf den Bewegungsbegrenzungsstift 82 übertragen; die Wand 118 des Bewegungsbegrenzungsstifts 82 wird die Kraft auf den Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 übertragen, der wiederum die Kraft auf den Rotor 38 übertragen wird. Somit umfasst bei Schritt 212 das Drehen des Stators 22 in der ersten Richtung auch automatisch das Drehen des Rotors 38 und des Rotorsperrstiftes 58 in der ersten Richtung.
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Nach Schritt 212 befindet sich der Nockenphasensteller 10 in einem Zustand mit null Spiel. Das heißt, wenn die Abdeckung 66 starr an dem Stator 22 montiert ist, dann wird eine Wechselwirkung zwischen dem Rotorsperrstift 58 und dem Rotorsperrstiftsitzende 114 des Rotorsperrstiftsitzes 70 eine Drehung des Rotors 38 in der ersten Richtung verhindern, und eine Wechselwirkung zwischen dem Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 und der Wand 118 wird eine Drehung des Rotors 38 in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung (d.h. im Gegenuhrzeigersinn wie in den 1 und 4 betrachtet) verhindern. Genauer wird Drehmoment, das auf den Rotor 38 in der zweiten Richtung aufgebracht wird, von dem Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 auf die Wand 118 übertragen, die Kraft durch den Bewegungsbegrenzungsstift 82 auf den Stator 22 übertragen wird. Somit ist dadurch, dass der Rotorsperrstift 58 mit dem Rotorsperrstiftsitzende 114 zu derselben Zeit in Kontakt gelangt, zu der der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 mit der Wand 118 in Kontakt gelangt, das Spiel auf null eingestellt.
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Spiel wird bei Schritt 216 eingestellt, indem der Stator 22 in der zweiten Richtung gedreht wird (während der Rotor 38 relativ zu dem Stator 22 feststehend gehalten wird), sodass ein Spalt mit einer vorbestimmten Größe zwischen dem Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 und der Wand 118 vorliegt. Die Abdeckung 66 wird dann bei Schritt 220 an den Stator 22 geschraubt.
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Somit sind die Nasen 34, 35, 36, 37 und die Flügel 46, 47, 48, 49 positioniert, um einen ersten Drehbewegungsbereich des Rotors 38 mit Bezug auf den Stator 22 vorzusehen, z.B. Flügel 46, der mit Nase 34 in Kontakt steht, begrenzt die Drehung des Rotors 38 in einer Richtung, und Flügel 46, der mit Nase 35 in Kontakt steht, begrenzt die Drehung des Rotors 38 in der anderen Richtung.
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Der Rotorsperrstiftsitz 70 liefert einen zweiten Drehbewegungsbereich des Rotors 38 mit Bezug auf den Stator 22, wenn der Rotorsperrstift 58 mit dem Rotorsperrstiftsitz 70 in Eingriff steht. Der Rotorsperrstiftsitz 70 ist ein gekrümmter Schlitz oder eine gekrümmte Nut, und wenn der Rotorsperrstift 58 darin angeordnet ist, kann sich der Rotor 38 nicht in der ersten Richtung drehen, sobald der Rotorsperrstift 58 mit dem Rotorsperrstiftsitzende 114 in Kontakt steht. Ähnlich kann sich der Rotor 38 nicht in der zweiten Richtung drehen, sobald der Rotorsperrstift 58 mit den anderen Rotorsperrstiftsitzende 116 des Rotorsperrstiftsitzes 70 in Kontakt steht. Der zweite Bewegungsbereich ist enger als der erste Bewegungsbereich.
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Das Bewegungsbegrenzungssystem 78 ist ausgestaltet, um die Drehung des Rotors 38 mit Bezug auf den Stator 22 in der zweiten Richtung selektiv zu begrenzen; d.h. wenn der Bewegungsbegrenzungssperrstift 94 in der Bewegungsbegrenzungsstiftnut 102 in Eingriff steht, der Bewegungsbegrenzungsstift 82 mit der Nase 36 in Kontakt steht und eine Drehung des Rotors 38 in der zweiten Richtung verhindert. Das Verfahren von 5 stellt das Bewegungsbegrenzungssystem 78 derart ein, dass, wenn der Rotorsperrstift 58 mit dem Rotorsperrstiftsitz 70 in Eingriff steht, der Rotorsperrstiftsitz 70 und das Bewegungsbegrenzungssystem 78 zusammenwirken, um einen dritten Drehbewegungsbewegungsbereich des Rotors 38 mit Bezug auf den Stator 22 vorzusehen, der enger als der zweite Bewegungsbereich ist.
