DE102012211870A1

DE102012211870A1 - Hydraulischer Nockenwellenversteller mit Mittenverriegelung und einstellbarem Verriegelungsspiel

Info

Publication number: DE102012211870A1
Application number: DE102012211870.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Busse
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2014-01-09
Also published as: US20150322825A1; CN104812996A; WO2014005739A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller (1), für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wie eines Pkws oder eines Lkws, mit einem Stator (2), der von der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist, etwa über einen Zugmitteltrieb, und mit einem Rotor (3), der mit einer Nockenwelle verbindbar ist, wobei der Rotor (3) über zumindest einen ersten stiftartigen Verriegelungspin (12) in einer Mittenposition drehfest entgegen einer ersten Drehrichtung am Stator (2) lösbar festgelegt ist, wobei der Verriegelungspin (12) zum Ein- und Ausfahren in eine erste Kulisse (11) in einer ersten Axialrichtung, welche durch die Rotationsachse (13) des Stators (2) und/oder des Rotors (3) definiert ist, ausgelegt ist, wobei ein zweiter Verriegelungspin (16) in eine zweite, zur ersten Axialrichtung parallelen, aber richtungsunterschiedlichen Axialrichtung, in eine zweite Kulisse (28), den Rotor (3) relativ zum Stator (2) in einer Mittenposition entgegen einer zweiten, zur ersten Drehrichtung richtungsunterschiedlichen Drehrichtung sichernd einfahrbar ist und aus der zweiten Kulisse (28) ausfahrbar ist. Die Erfindung betrifft auch eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Nockenwelle und einem solchen Nockenwellenversteller.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller, für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wie eines Pkws oder eines Lkws, mit einem Stator, der von der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist, etwa über einen Zugmitteltrieb, und mit einem Rotor, der mit einer Nockenwelle verbindbar ist, wobei der Rotor über zumindest einen stiftartigen Verriegelungspin in einer Mittenposition drehfest entgegen einer ersten Drehrichtung am Stator lösbar festgelegt ist, wobei der Verriegelungspin zum Ein- und Ausfahren in eine erste Kulisse in einer ersten Axialrichtung, welche durch die Rotationsachse des Stators und/oder des Rotors definiert ist, ausgelegt ist.
Grundsätzlich gibt es verschiedene Systeme zur Verstellung des Winkels einer Nockenwelle von einer Brennkraftmaschine. Ein bewährtes System basiert auf dem Flügelzellenprinzip, bei dem ein Rotor mit radial sich erstreckenden Flügeln in einem Stator angeordnet ist und mit den Flügeln vorhandene Kammern in dem Stator in jeweils zwei gegenüberliegende Arbeitskammern unterteilt. Die Arbeitskammern sind über ein Hydrauliksystem mit einem Druckmittel beaufschlagbar, wobei bei einer Druckbeaufschlagung einer Arbeitskammer das Druckmittel aus der gegenüberliegenden Arbeitskammer verdrängt wird. In Abhängigkeit von der Druckbeaufschlagung der Arbeitskammern wird der Rotor dann gegenüber dem Stator in eine Drehrichtung verstellt. Da der Rotor mit der Nockenwelle und der Stator mit der Kurbelwelle verbunden ist, ändert sich dabei auch der Drehwinkel der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle. Zur Verstellung des Drehwinkels der Nockenwelle können entweder die auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomente genutzt werden, wobei das Druckmittel aus einer Arbeitskammer durch die auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomente in die jeweils andere Arbeitskammer verdrängt wird, dieser Vorgang wird auch als CTA-Camshaft Torque Actuated bezeichnet, oder die Arbeitskammern können durch eine externe Druckmittelzufuhr mit einem Druck beaufschlagt und das Druckmittel aus der gegenüberliegenden Arbeitskammer in ein Druckmittelreservoir abgeführt werden, dieser Vorgang wird auch als OPA-Oil Pressure Actuated bezeichnet. Der Vorteil des CTA ist darin zu sehen, dass zur Verstellung der Nockenwelle nur ein sehr geringer von extern zugeführter Druckmittelstrom benötigt wird, während das OPA einen verhältnismäßig großen über eine Druckmittelpumpe extern zugeführten Druckmittelstrom erfordert. Der wesentlich geringere von extern zugeführte Druckmittelstrom bei der Verstellung nach dem CTA-Prinzip wird ausschließlich zum Ausgleich der Leckageverluste des Verstellers benötigt, da zur Volumenvergrößerung und Verkleinerung der Arbeitskammern das Druckmittel aus einer Arbeitskammer in die jeweils andere Arbeitskammer verdrängt wird. Außerdem können mittels einer Verstellung nach dem CTA-Prinzip bei großen auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomenten wesentlich höhere Verstellgeschwindigkeiten erzielt werden, als dies mit einer Verstellung nach dem OPA-Prinzip möglich ist. Ein geringer Druckmittelstrom ist im Allgemeinen erstrebenswert, da das Hydrauliksystem damit insgesamt kleiner ausgeführt werden kann.
Aus der DE 10 2006 045 005 A1 ist eine solche Nockenwellenverstelleinrichtung bekannt, mittels derer die Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle verstellbar ist. Die dort beschriebene Nockenwellenverstelleinrichtung weist ein Hydrauliksystem mit einem Mehrwegeventil zur Druckbeaufschlagung von mehreren Arbeitskammern auf, bei dem in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers in dem Mehrwegeventil die Arbeitskammern unterschiedlich mit einem Druck beaufschlagt werden und die Nockenwelle daraufhin in die unterschiedlichen Drehrichtungen gegenüber der Kurbelwelle verstellt wird. Ferner ist in dem Ventilkörper des Mehrwegeventils ein zweiseitig wirkendes Rückschlagventil mit zwei federbelasteten Verschlusskörpern vorgesehen, durch das in bestimmten Stellungen des Ventilkörpers eine Strömungsverbindung zwischen den Arbeitskammern geschaffen wird. Aufgrund des vorgesehenen Rückschlagventils in Verbindung mit dem Mehrwegeventil ist in bestimmten Stellungen des Ventilkörpers sowohl eine externe Druckbeaufschlagung der Arbeitskammern als auch ein Druckausgleich zwischen den Arbeitskammern möglich. Nachteilig bei einer solchen Lösung ist es jedoch, dass das Rückschlagventil selbst einen aufwendigen Montagevorgang erfordert und selbst durch federbelastete Ventilkörper gebildet ist, welche unter ungünstigen Umständen zu Schwingungen angeregt werden können.
Aus der DE 10 2010 022 896 A1 ist eine druckmittelbetätigbare Nockenwellenverstelleinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit wenigstens zwei entgegengesetzt wirkenden Arbeitskammern einer Druckmittelpumpe, einem Druckmittelreservoir und einem ein Mehrwegeventil umfassenden Gehäuse mit mehreren Arbeitskammern, der Druckmittelpumpe und dem Druckmittelreservoir zugeordneten Öffnungen bekannt, durch die eine Zu- und/oder Abströmung eines Druckmittels ermöglicht ist, wobei ein Ventilkörper eingesetzt ist, der in Abhängigkeit von der Stellung mit an dem Gehäuse anliegenden Steuerkanten den Durchfluss des Druckmittels durch die Öffnungen in dem Gehäuse sperrt oder ermöglicht, und einer dem Ventilkörper zugeordneten Strömung des Druckmittels von der Arbeitskammer in die jeweils andere Arbeitskammer und umgekehrt ermöglichende Rückschlagventileinrichtung vorgesehen ist. Dabei bezieht sich diese Druckschrift darauf, dass der Ventilkörper wenigstens zwei Druckmittelleitungen aufweist, welche strömungstechnisch jeweils mit einer der Arbeitskammern verbindbar sind, und die Rückschlagventileinrichtung durch die Druckmittelleitungen verschließende Federbleche gebildet ist.
Eine weitere schaltbare Vorrichtung zur Druckversorgung ist auch aus der DE 10 2010 024 026 A1 bekannt. Dort ist eine schaltbare Vorrichtung zur Druckversorgung mindestens eines Verbrauchers einer Verbrennungskraftmaschine offenbart, insbesondere zur Druckversorgung eines Nockenwellenverstellers. Sie umfasst ein in einem Hohlraum angeordnetes Verlagerungselement, das insbesondere ein Kolben ist, sowie einen mit dem Verlagerungselement zusammenwirkenden Kraftspeicher, der insbesondere ein Federelement ist, wobei das Verlagerungselement durch Druckbeaufschlagung eines Vorratsraums mit einem Druckmittel gegen die Kraft des Kraftspeichers von einer ersten Endstellung in eine zweite Endstellung verlagerbar ist. Ein störungsfreier Betrieb der schaltbaren Vorrichtung zur Druckversorgung wird auch bei geringen Öldrücken bzw. bei kleinen Motordrehzahlen gewährleistet, indem der Kraftspeicher in einem Innenraum angeordnet ist, in dem zumindest beim Verlagern des Verlagerungselementes von der ersten Endstellung in die zweite Endstellung mit Hilfe einer Vakuumpumpe Unterdruck eingestellt ist.
Es ist jedoch bekannt, dass beim Start der Verbrennungskraftmaschine das Problem auftreten kann, dass im Ölkreislauf des Motors nicht genügend Öldruck vorhanden ist, um den Nockenwellenversteller in einer bestimmten Position zu halten. Die Folge ist, dass der Nockenwellenversteller anfängt, unkontrolliert zu schwingen. Ferner werden durch das Anschlagen der Flügel am Stator, der auch als Außenrotor bezeichnet werden kann, Geräusche verursacht.
Bekannt ist es geworden, das genannte Problem dadurch zu lösen, dass eine axiale Verriegelung zwischen dem Innenrotor und einem seitlich angeordneten Verriegelungsdeckel im Nockenwellenversteller vorgenommen wird. Dabei wurde zumindest eine Verriegelung in einer der Endanschlagspositionen „spät” oder „früh” vorgenommen. Dabei kann relativ problemlos durch entsprechende Positionierung des Innenrotors zum Außenrotor vor der Montage des Nockenwellenverstellers das Verriegelungsspiel eingestellt werden. Dieses Spiel darf einerseits nicht zu groß sein, da sonst unerwünschte Geräusche auftreten, andererseits darf es auch nicht zu klein sein, da sonst der Verriegelungsstift, welcher auch als Verriegelungspin oder Verriegelungskolben bezeichnet werden kann, nicht mehr zuverlässig ein- bzw. ausriegeln kann.
Die Verriegelungen in eine Endposition „früh” bzw. „spät” hat aber auch Nachteile, so dass der Wunsch besteht, eine Verriegelung in einer Mittenlage zwischen „früh” und „spät” vornehmen zu können. Diese dies ermöglichende Mittenverriegelung unterscheidet sich von der Endanschlagverriegelung dadurch, dass der Nockenwellenversteller in einer definierten Winkelposition zwischen den beiden Endlagen „früh” und „spät” verriegelt wird, was insbesondere beim Start des Motors vorteilhaft ist. Eine solche Mittenverriegelung ist bspw. aus der EP 2 132 417 B1 bekannt.
Üblich ist es V-förmige Verriegelungskulissen zu nutzen, um das Verriegelungsspiel einstellbar zu machen, nämlich durch radiales Verschieben des Deckels. Allerdings ist bei dieser Lösung das Verriegelungsspiel zwar einstellbar, aber die Lage der Mittenverriegelungsposition selbst wird durch diese Einstellung ebenfalls mitbestimmt. Eine radiale Verschiebung des Deckels verursacht eine zusätzliche Unwucht am Nockenwellenversteller, die jedoch zu vermeiden ist. Zwar soll gerade das Verriegelungsspiel einstellbar sein, jedoch sollen negative Auswirkungen vermieden werden. Auch soll das Verriegelungsspiel einfacher einstellbar sein, als bisher.
Es ist daher die Aufgabe, eine Verbesserung für hydraulische Nockenwellenversteller zur Verfügung zu stellen, aber auch eine Verbrennungskraftmaschine als solche zu verbessern.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein zweiter Verriegelungspin in eine zweite, zur ersten Axialrichtung parallelen, aber richtungsunterschiedlichen Axialrichtung, in eine zweite Kulisse der Rotor relativ zum Stator in eine Mittenposition entgegen einer zweiten zur ersten Drehrichtung richtungsunterschiedlichen Drehrichtung sichernd einfahrbar ist und aus der zweiten Kulisse ausfahrbar ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind auch in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn der Rotor relativ zum Stator verdrehbar gelagert ist, wenn der erste Verriegelungspin nicht in Formschluss mit der Kulisse steht. In gleicher Weise ist es von Vorteil, wenn der Rotor relativ zum Stator in einer dazu entgegengesetzten Richtung verdrehbar ist, wenn der zweite Verriegelungspin nicht in Formschluss mit der zweiten Kulisse steht.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der erste Verriegelungspin und der zweite Verriegelungspin aus dem Rotor ausfahrbar darin gelagert sind. Auf diese Weise lässt sich einfach ein Formschluss zwischen dem ersten Verriegelungspin und einer ersten Kulisse bzw. dem zweiten Verriegelungspin und der zweiten Kulisse herstellen. Das Blockieren einer Drehbewegung des Rotors relativ zum Stator in einer ersten Drehrichtung bzw. in einer zweiten Drehrichtung lässt sich dann effizient sicherstellen.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verriegelungspin aus einer ersten Stirnfläche des Rotors ausfahrbar ist und der zweite Verriegelungspin aus einer zweiten Stirnfläche des Rotors ausfahrbar ist, die auf der anderen Seite des Rotors befindlich ist. Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, dass der Verriegelungspin aus dem Stator in eine Kulisse des Rotors fährt, doch ist das Ausfahren aus dem Rotor vorteilhafter.
Die Trennung der Funktionen von der Bestimmung der Mittenverriegelungsposition und der Einstellung des Verriegelungsspiels lassen sich voneinander trennen, wenn die erste Kulisse in einem am Stator drehsicherbarem ersten Deckel ausgebildet ist und/oder die zweite Kulisse in einem am Stator drehsicherbarem zweiten Deckel ausgebildet ist. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass die Kulisse im Rotor befindlich ist, wenn der Verriegelungspin im Deckel oder im Stator ein- und ausfahrbar gelagert ist. Auch kann die Kulisse im Stator befindlich sein, wenn der Verriegelungspin ein- und ausfahrbar im Rotor oder Deckel gelagert ist.
Die Montage wird erleichtert, wenn der Stator axial zwischen dem ersten Deckel und dem zweiten Deckel befindlich ist.
Die Sicherheit im Betrieb lässt sich bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller auch bedarfsweise dadurch optimieren, wenn der erste oder der zweite Verriegelungspin durch eine Feder in Axialrichtung von einer Patrone getrennt ist und vorzugsweise die Patrone, die Feder und der Verriegelungspin zumindest teilweise in einem in Axialrichtung ausgerichteten Loch, wie einem Sackloch oder einem Durchgangsloch nach Art einer Bohrung befindlich sind.
Um die Deckel einfach montieren zu können ist es von Vorteil, wenn der erste Deckel und/oder der zweite Deckel über zumindest eine Schraube am Stator festlegbar ist, vorzugsweise einer der beiden Deckel einen Gewindeabschnitt zum Befestigen der Schraube aufweist, wobei weiter vorzugsweise der Gewindeabschnitt als ein am ersten oder zweiten Deckel drehfest anbringbarer Gewindedeckel, etwa nach Art eines Ringes, ausgeformt ist oder ein integraler Bestandteil des ersten oder zweiten Deckels ist. Insbesondere ist es auch von Vorteil, wenn mehrere zueinander gleich verteilte Schrauben verwendet werden, insbesondere solche mit einem Schraubenkopf am einen Ende und einem Gewindeabschnit in zumindest einem Bereich des anderen Endes. Natürlich ist es möglich, dass auch schraubenkopflose Gewindestangen, Nieten und/oder Bolzen eingesetzt werden.
Die Verschieblichkeit der Deckel zueinander, bei eingesetzter Schraube, lässt sich gewährleisten, wenn die Schraube durch eine nierenförmige oder fächerförmige Ausnehmung, wie ein Langloch, in dem ersten oder zweiten Deckel ragt.
Die Erfindung betrifft auch eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Nockenwelle und einem diese ansteuernden Nockenwellenversteller, der erfindungsgemäß ausgestaltet ist.
Auf diese Weise wird eine alternative Lösung für eine Mittenverriegelungsposition ermöglicht, die unabhängig vom Verriegelungsspiel ist und keine zusätzliche Unwucht anzeigt. Die Verriegelungskulissen sind dabei in zwei Deckeln untergebracht, wobei die Deckel in der Montage zueinander verdrehbar sind und die Einstellung der Mittenriegelposition und die Einstellung des Verriegelungsspiels unabhängig voneinander gewährleisten.
Die Mittenverriegelung wird bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller damit über die zwei Verriegelungskulissen in dem Deckel erreicht, wobei eine erste Verriegelungskulisse in einem vorderen Deckel und eine zweite Verriegelungskulisse in einem hinteren Deckel enthalten ist, wobei im Rotor zwei Verriegelungseinheiten umfassend einen Verriegelungspin, eine Verriegelungsfeder und eine Patrone untergebracht sind. Die Verriegelungseinheiten sind im Rotor entgegen gerichtet eingebaut. Der erste Verriegelungspin greift in eine erste drucklose Verriegelungskulisse ein und wird durch Öldruck, kommend aus einer ersten Ölbohrung bzw. einer ersten Ölnut wieder in den Rotor zurückgedrückt. Der zweite Verriegelungspin greift in eine drucklose zweite Verriegelungskulisse ein und wird durch Öldruck, kommend aus einer zweiten Ölbohrung bzw. einer zweiten Ölnut, wieder in den Rotor zurückgedrückt. Die Ölversorgung für beide Verriegelungskulissen erfolgt über eine separate Ölleitung, getrennt von der Ölversorgung für die Ölkammern.
Der Nockenwellenversteller ist damit komplett vormontierbar, wobei die Deckelschrauben dann noch nicht angezogen sind und der vordere Deckel verdrehbar innerhalb der Langlöcher im Stator gelagert ist und so lange in eine gewünschte Position drehbar ist, bis das Verriegelungsspiel eingestellt ist, wobei dann erst diese Position von außen mechanisch fixiert wird. Ein Anschlag in der ersten Verriegelungskulisse bestimmt die Mittenverriegelungsposition, da Reibmomente der Nockenwelle den Rotor bzw. den ersten Verriegelungspin immer nach spät, d. h. im vorliegenden Fall gegen den Uhrzeigersinn, drücken. Der hintere Deckel ist innerhalb der Langlöcher, die im hinteren Deckel ausgebildet sind, verdrehbar. Der hintere Deckel wird dabei zunächst so verdreht, dass ein Anschlag in der zweiten Verriegelungskulisse Kontakt mit dem Verriegelungspin hat. Das Verriegelungsspiel kann dann 0° sein. Vorzugsweise werden aber Spielwerte von 0,6° bis 1,2°, bevorzugt 0,8° eingestellt.
Der hintere Deckel wird anschließend in die andere Richtung verdreht, bis das gewünschte Gesamtverriegelungsspiel eingestellt ist. Der hintere Deckel wird dabei ebenfalls mechanisch fixiert. Erst am Ende erfolgt das Anziehen der Deckelschrauben. Der Gewindedeckel wird am Versteller herangezogen und verklemmt beide Deckel mit dem Stator.
Die Erfindung wird auch nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Darin wird ein erstes Ausführungsbeispiel näher dargestellt. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung des Zusammenbaus eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers,
2 eine Ansicht auf den Nockenwellenversteller aus 1 von vorne, mit jedoch durchscheinender Darstellung eines ersten, vorderen Deckels,
3 die Darstellung auf den Nockenwellenversteller der 1 und 2 von hinten mit durchscheinend dargestelltem zweitem, hinterem Deckel,
4 eine singuläre Darstellung des Rotors mit zwei darin befindlichen in unterschiedliche Richtung ausfahrbaren Verriegelungseinrichtungen, und
5 eine Ansicht auf diesen Nockenwellenversteller der 1 bis 3 von hinten, also in einer Darstellung wie aus 3, jedoch anders als dort, nun mit einem montiertem Gewindedeckel.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine erste Ausführungsform eines hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 dargestellt. Ein solcher Nockenwellenversteller 1 nutzt durch ein Fluid zur Verfügung gestellten Druck. Ein solches Fluid kann Öl sein und wird in unterschiedliche Druckkammern zwischen einem Stator 2 und einem Rotor 3 geleitet.
In 2 sind die Druckkammern mit dem Bezugszeichen 4 versehen. Die Druckkammern 4 sind durch Flügel 5, die fest im Rotor 3 befindlich sind, in einen ersten Druckraum und einen zweiten Druckraum 7 unterteilt. In den beiden 1 und 2 ist zu erkennen, dass der Rotor 3 radial innerhalb des Stators 2 befindlich ist. Über vorzugsweise fünf Schrauben 8, die auch als Deckelschrauben bezeichnet werden können, wird ein erster, vorderer Deckel 9 stirnseitig des Rotors 3 am Stator 2 befestigt.
Der Rotor 3 ist mit einer Nockenwelle verbindbar oder verbunden. Der Stator 2 weist auf seiner Außenseite Zähne 10 auf, die über einen Zugmitteltrieb eine Verbindung mit einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine sicherstellt.
In 2 ist zu erkennen, dass im ersten Deckel 9 eine erste Kulisse 11 vorhanden ist. Diese erste Kulisse 11 kann auch als Verriegelungskulisse bezeichnet werden und dient zu einer Positionsfestlegung des Rotors 3 relativ zum Stator 2, da der erste Deckel 9 über die Schrauben 8 drehfest mit dem Stator 2 verbunden ist.
Ein erster stiftartiger Verriegelungspin 12, der auch als Verriegelungsstift oder Verriegelungskolben bezeichnet werden könnte, ist im Rotor 3 in eine erste Axialrichtung ausfahrbar gelagert, so, dass er beim Ausfahren mit der ersten Kulisse 11 an einer Seite anliegend in Formschluss gelangt. Die erste Axialrichtung ist parallel zu einer Rotationsachse 13 ausgerichtet.
Der erste Verriegelungspin 12 ist Teil einer ersten Verriegelungseinrichtung, die zusätzlich auch noch eine erste Verriegelungsfeder 14 aufweist, sowie eine erste Patrone 15, wobei die Verriegelungsfeder 14 als Spiralfeder ausgebildet ist und zwischen dem ersten Verriegelungspin 12 und der ersten Patrone 15, mit beiden in Kontakt stehend angeordnet ist. Dies ist bspw. in 4 dargestellt.
So ist auch zu erkennen, dass es einen zweiten Verriegelungspin 16 gibt, der zusammen mit einer zweiten Verriegelungsfeder 17 und einer zweiten Patrone 18 Teil einer zweiten Verriegelungseinrichtung ist. Die beiden Verriegelungseinrichtung sind kontinuierlich baugleich ausgebildet, jedoch richtungsunterschiedlich in Rotor 3 eingesetzt, so dass der erste Verriegelungspin 14 aus einer ersten Stirnseite 19 des Rotors 3 ausfahren kann und der zweite Verriegelungspin 16 aus einer zweiten Stirnseite 20 des Rotors 3 ausfahren kann. Die erste Stirnseite 19 kann auch als erste Stirnfläche bezeichnet werden, genauso wie die zweite Stirnseite 20 auch als zweite Stirnfläche bezeichnet werden kann. Die erste Patrone 15 und die zweite Patrone 18 sind innerhalb des Rotors 3 befindlich, genauso wie die erste Verriegelungsfeder 14 und die zweite Verriegelungsfeder 17. Grundsätzlich sind die beiden Verriegelungseinrichtungen in zwei unterschiedlichen Durchgangslöchern 21 befindlich. Allerdings könnten die beiden Verreigelungseinrichtungen auch in einem einzigen Durchgangsloch 21 befindlich sein. Es sind hier nur zwei Verriegelungseinrichtungen vorgesehen, was jedoch dem nicht entgegensteht, dass mehrere Verriegelungseinrichtungen bspw. vier oder sechs Verriegelungseinrichtungen vorhanden sind. Allerdings ist es vorteilhaft, wenn man sich auf zwei Verriegelungseinrichtungen beschränkt.
Zurückkommend auf 2, sei noch ausgeführt, dass über eine erste Ölbohrung 22 und eine erste Ölnut 23 Hydraulikfluid, wie Öl von einem innersten Radialbereich in die erste Kulisse 11, die als Verriegelungskulisse bezeichnet werden kann, leitbar ist, um den ersten Verriegelungspin 12 in den Rotor 3 zurückzudrücken.
Um die Entlüftungsfunktion zu gewährleisten, sind die Durchgangslöcher 21 mit radial nach innen verlaufenden Entlüftungsnuten 24 versehen.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Schrauben 8 durch als Langlöcher 25 ausgebildete Durchgangslöcher im Stator 2 ragen. In einem zweiten Deckel 26 sind ebenfalls Langlöcher vorgesehen, die jedoch mit dem Bezugszeichen 27 versehen sind. Durch diese Langlöcher 27 ragen die Schrauben 8 ebenfalls. Es können auch entweder die einen Langlöcher 25 oder die anderen Langlöcher 27 eingesetzt werden.
Im zweiten Deckel 26 ist eine zweite Kulisse 28 befindlich, in die der zweite Verriegelungspin 16 eingreift. Über eine zweite Ölbohrung 29 und eine zweite Ölnut 30 kann, ähnlich wie schon beim ersten Verriegelungspin 12, auch dem zweiten Verriegelungspin 16 Öl zugeführt werden.
Während der erste Verriegelungspin 12 mit der ersten Kulisse 11 beim Erreichen der Mittenverriegelungsposition in Formschluss gelangt, gelangt gleichzeitig der zweite Verriegelungspin 16 mit der zweiten Kulisse 28 in Formschluss, wobei die in Formschluss gelangenden Flächen bzw. Anschläge sich gegenüber liegen. Der Formschluss zwischen dem ersten Verriegelungspin 12 und der ersten Kulisse 11 verhindert die Drehung des Rotors relativ zum Stator in die eine Drehrichtung, wohingegen der Formschluss zwischen dem zweiten Verriegelungspin 16 und der zweiten Kulisse 28 die Drehung in die andere Richtung verhindert. Die beiden Drehrichtungen sind sich also entgegengesetzt, einmal in Richtung „spät” und einmal in Richtung „früh”.
Während die Schrauben, wie bspw. in 1 zu erkennen, auf der einen Seite Schraubenköpfe 31 aufweisen, weisen sie auf der anderen Seite lediglich einen Gewindebereich 32 auf, der mit einem Gewindeabschnitt 33 des zweiten Deckels 26 in Zapfschluss befindlich sind.
In dem Ausführungsbeispiel der 5 ist der Gewindeabschnitt 33 als ein vom zweiten Deckel 26 separates Bauteil, nämlich als eigener Gewindedeckel 34 ausgebildet. Der Gewindedeckel 34 hat die Form eines Ringes.
Der Gewindedeckel 34 ist drehunverschieblich mit dem zweiten Deckel 26 verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Nockenwellenversteller
2: Stator
3: Rotor
4: Druckkammer
5: Flügel
6: erster Druckraum
7: zweiter Druckraum
8: Schraube
9: erster Deckel
10: Zahn
11: erste Kulisse
12: erster Verriegelungspin
13: Rotationsachse
14: erste Verriegelungsfeder
15: erste Patrone
16: zweiter Verriegelungspin
17: zweite Verriegelungsfeder
18: zweite Patrone
19: erste Stirnseite
20: zweite Stirnseite
21: Durchgangsloch
22: erste Ölbohrung
23: erste Ölnut
24: Entlüftungsnut
25: Langloch
26: zweiter Deckel
27: Langloch
28: zweite Kulisse
29: zweite Ölbohrung
30: zweite Ölnut
31: Schraubenkopf
32: Gewindebereich
33: Gewindeabschnitt
34: Gewindedeckel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006045005 A1 [0003]
DE 102010022896 A1 [0004]
DE 102010024026 A1 [0005]
EP 2132417 B1 [0008]

Claims

Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) mit einem Stator (2) und mit einem Rotor (3), der mit einer Nockenwelle verbindbar ist, wobei der Rotor (3) über zumindest einen ersten stiftartigen Verriegelungspin (12) in einer Mittenposition drehfest entgegen einer ersten Drehrichtung am Stator (2) lösbar festgelegt ist, wobei der Verriegelungspin (12) zum Ein- und Ausfahren in eine erste Kulisse (11) in einer ersten Axialrichtung, welche durch die Rotationsachse (13) des Stators (2) und/oder des Rotors (3) definiert ist, ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Verriegelungspin (16) in eine zweite, zur ersten Axialrichtung parallelen, aber richtungsunterschiedlichen Axialrichtung, in eine zweite Kulisse (28), den Rotor (3) relativ zum Stator (2) in einer Mittenposition entgegen einer zweiten, zur ersten Drehrichtung richtungsunterschiedlichen Drehrichtung sichernd einfahrbar ist und aus der zweiten Kulisse (28) ausfahrbar ist.
Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) relativ zum Stator (2) in zumindest der ersten Drehrichtung verdrehbar gelagert ist, wenn der erste Verriegelungspin (12) nicht in Formschluss mit der ersten Kulisse (11) steht, und/oder der Rotor (3) relativ zum Stator (2) in zumindest der zweiten Drehrichtung verdrehbar gelagert ist, wenn der zweite Verriegelungspin (16) nicht in Formschluss mit der zweiten Kulisse (28) steht.
Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verriegelungspin (12) und der zweite Verriegelungspin (16) aus dem Rotor (3) ausfahrbar darin gelagert sind.
Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verriegelungspin (12) aus einer ersten Stirnfläche (19) des Rotors (3) ausfahrbar ist und der zweite Verriegelungspin (16) aus einer zweiten Stirnfläche (20) des Rotors (3) ausfahrbar ist, die auf der anderen Seite des Rotors (3) befindlich ist.
Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kulisse (11) in einem am Stator (2) drehsicherbarem ersten Deckel (9) ausgebildet ist und/oder die zweite Kulisse (28) in einem am Stator (2) drehsicherbarem zweiten Deckel (26) ausgebildet ist.
Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (2) axial zwischen dem ersten Deckel (9) und dem zweiten Deckel (26) befindlich ist.
Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Verriegelungspin (12, 16) durch eine Feder (14, 17) von einer Patrone (15, 18) getrennt ist und vorzugsweise die Patrone (15, 18), die Feder (14, 17) und der Verriegelungspin (12, 16) zumindest teilweise einem in Axialrichtung ausgerichteten Loch, wie einem Sackloch oder einem Durchgangsloch (21) nach Art einer Bohrung befindlich ist.
Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Deckel (9) und/oder der zweite Deckel (26) über zumindest eine Schraube (8) am Stator (2) festlegbar ist, wobei vorzugsweise einer der beiden Deckel (9, 26) einen Gewindeabschnitt (33) zum Befestigen der Schraube (8) aufweist, wobei weiter vorzugsweise der Gewindeabschnitt (33) als ein am ersten oder zweiten Deckel (9, 26) drehfest anbringbarer Gewindedeckel (34), etwa nach Art eines Ringes, ausgeformt ist oder ein integraler Bestandteil des ersten oder zweiten Deckels (9, 26) ist.
Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (8) durch eine nierenförmige oder fächerförmige Ausnehmung, wie ein Langloch (27) in dem ersten oder zweiten Deckel (9, 26) ragt.