DE102013020781A1

DE102013020781A1 - Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102013020781A1
Application number: DE102013020781.9A
Authority: DE
Inventors: Tilmann Römheld
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2015-06-11

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine zur Verstellung einer Phasenlage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle, mit einer Fail-Safe-Einheit, die dazu vorgesehen ist, die Nockenwelle bei einem Start der Brennkraftmaschine in eine startfähige Phasenlage zu verstellen und die eine Verriegelungsvorrichtung (11a; 11b) mit einer Verriegelungsposition aufweist, wobei die Verriegelungsvorrichtung (11a; 11b) zusätzlich zu der Verriegelungsposition einen Verriegelungsbereich aufweist, der in zumindest einem Teilbereich ebenfalls für einen Start der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine.
Aus der DE 10 2008 040 542 A1 ist bereits ein Nockenwellenversteller bekannt, mit einer Fail-Save-Einheit, die eine Verriegelungsvorrichtung mit einer Verriegelungsposition aufweist.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine besonders zuverlässige Brennkraftmaschine bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einem Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine zur Verstellung einer Phasenlage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle, mit einer Fail-Safe-Einheit, die dazu vorgesehen ist, die Nockenwelle bei einem Start der Brennkraftmaschine in eine startfähige Phasenlage zu verstellen und die eine Verriegelungsvorrichtung mit einer Verriegelungsposition aufweist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Verriegelungsvorrichtung zusätzlich zu der Verriegelungsposition einen Verriegelungsbereich aufweist, der in zumindest einem Teilbereich ebenfalls für einen Start der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Dadurch kann die Nockenwelle besonders zuverlässig in eine startfähige Phasenlage für einen Startvorgang gebracht werden. Es kann eine besonders zuverlässige Brennkraftmaschine bereitgestellt werden. Unter einer „Phasenlage” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine relative Winkellage zwischen der Nockenwelle, die zu einer Betätigung von Gaswechselventilen vorgesehen ist, und der Kurbelwelle verstanden werden, um welche die Nockenwelle der Kurbelwelle in Umdrehungsrichtung abgesehen von einem festen Umdrehungsverhältnis vorauseilt oder nacheilt, wodurch insbesondere Ventilöffnungszeiten der Gaswechselventile an verschiedene Betriebsbedingungen einer Brennkraftmaschine angepasst werden können. Unter einer Phasenlage, die einer Verstellung „nach früh” entspricht, soll insbesondere eine Phasenlage verstanden werden, bei der die Nockenwelle der Kurbelwelle vorauseilt. Unter einer Phasenlage, die einer Verstellung „nach spät” entspricht, soll insbesondere eine Phasenlage verstanden werden, bei der die Nockenwelle der Kurbelwelle nacheilt. Unter einer „startfähigen Phasenlage” soll insbesondere eine Phasenlage der Nockenwelle verstanden werden, in welcher ein effektives Verdichtungsverhältnis in den Arbeitszylindern der Brennkraftmaschine aufgrund der sich aus der Phasenlage ergebenden Ventilöffnungszeiten der Gaswechselventile für einen Start der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Unter einem „Verriegelungsbereich” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Winkelbereich von Winkellagen der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle verstanden werden, in dem die Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle, beispielsweise durch eine formschlüssige Begrenzung, verriegelt werden kann. Vorzugsweise weist der Verriegelungsbereich einen Umfang von mindestens 2 Grad Kurbelwellenwinkel, bevorzugt von mindestens 5 Grad Kurbelwellenwinkel und besonders bevorzugt von mindestens 10 Grad Kurbelwellenwinkel auf. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Gegenstand zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass der Gegenstand für diese bestimmte Funktion geeignet ist und diese in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Verriegelungsposition innerhalb des Verriegelungsbereichs angeordnet ist. Dadurch kann die Nockenwelle besonders zuverlässig für einen Startvorgang in die Verriegelungsposition verstellt werden. Unter „innerhalb” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine der Verriegelungsposition entsprechende Winkellage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle einer dem Verriegelungsbereich angehörenden Winkellage der Nockenwelle entspricht. Insbesondere sind auch Winkellagen innerhalb des Verriegelungsbereichs angeordnet, die an einem seiner Ränder angeordnet sind, d. h. die bezogen auf den Verriegelungsbereich einer maximalen Verstellung nach früh oder eine maximalen Verstellung nach spät entsprechen.
In vorteilhafter Weise weist der Nockenwellenversteller einen Verstellbereich auf, an dessen Rand in Richtung spät der Verriegelungsbereich angeordnet ist. Dadurch kann die Nockenwelle ohne zusätzliche Aktoren in den Verriegelungsbereich verstellt werden, wodurch eine besonders kostengünstige Fail-Safe-Einheit bereitgestellt werden kann.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Verriegelungsbereich an einem Rand des Verstellbereichs in Richtung früh oder in einer Mittenposition des Verstellbereichs angeordnet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Verriegelungsbereich einen Umfang von mindestens 5 Grad Kurbelwellenwinkel auf. Dadurch kann insbesondere für Brennkraftmaschinen mit Nockenwellenverstellern, die einen besonders großen Verstellbereich umfassen, eine hohe Zuverlässigkeit erreicht werden. Bevorzugt weist der Verriegelungsbereich einen Umfang von mindestens 10 Grad Kurbelwellenwinkel, besonders bevorzugt von mindestens 15 Grad Kurbelwellenwinkel auf.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Verriegelungsvorrichtung ein Rastprofil aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest den Verriegelungsbereich festzulegen. Dadurch kann ein besonders kompakter Nockenwellenversteller bereitgestellt werden. Unter einem „Rastprofil” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine reliefartige Bauteilform verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, mit einem Eingriffselement, insbesondere mit einem Rastpin, zusammenzuwirken und das Eingriffselement zumindest zeitweise formschlüssig zu führen und/oder zu halten, wodurch eine Phasenlage der Nockenwelle auf den Verriegelungsbereich und/oder die Verriegelungsposition eingeschränkt wird. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Rastprofil als ein nicht-mechanischer Potentialverlauf ausgebildet ist, beispielsweise als ein magnetischer Potentialverlauf.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Nockenwellenversteller einen Stator, der zu einer antriebstechnischen Kopplung mit der Kurbelwelle vorgesehen ist, und einen mit dem Stator drehfest verbundenen Deckel, der das Rastprofil ausbildet. Dadurch kann eine besonders einfache Ausgestaltung der Fail-Safe-Einheit erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Rastprofil eine erste Anschlagfläche und eine zweite Anschlagfläche aufweist, die dazu vorgesehen sind, den Verriegelungsbereich festzulegen, sowie zumindest eine weitere Anschlagfläche, die dazu vorgesehen ist, die Verriegelungsposition festzulegen. Dadurch kann ein Nockenwellenversteller mit einer besonders kompakten Verriegelungsvorrichtung bereitgestellt werden und ein vorhandener Bauraum besonders vorteilhaft genutzt werden. Unter einer „Anschlagfläche” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Fläche verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest zeitweise mit einer entsprechenden Fläche eines Rastelements in Kontakt zu sein, um mit dem Rastelement eine formschlüssige Verbindung in Umfangsrichtung auszubilden und um ein Drehmoment abzustützen.
Bevorzugt ist das Rastprofil als ein zweistufiges Rastprofil ausgebildet. Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Rastprofil neben der ersten Anschlagfläche und der zweiten Anschlagfläche, die dazu vorgesehen sind, den Verriegelungsbereich festzulegen, zumindest zwei weitere Anschlagflächen aufweist, die dazu vorgesehen sind, die Verriegelungsposition festzulegen. Vorzugsweise ist die Verriegelungsposition an einem Rand des Verriegelungsbereichs angeordnet und eine der zumindest zwei weiteren Anschlagflächen ist mit der ersten Anschlagfläche oder der zweiten Anschlagfläche einstückig ausgebildet, d. h. die Anschlagflächen gehen ineinander über und weisen insbesondere keinen Sprung auf, der die Anschlagflächen gegeneinander abgrenzt.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Nockenwellenversteller einen weiteren drehfest mit dem Stator verbundenen Deckel aufweist, der ein weiteres Rastprofil ausbildet, welches die Verriegelungsposition festlegt. Dadurch kann ein axialer Bauraum besonders vorteilhalft genutzt und ein besonders kompakter Nockenwellenversteller bereitgestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Verriegelungsvorrichtung zumindest einen Rastpin auf, der dazu vorgesehen ist, zumindest zeitweise in das Rastprofil einzugreifen. Dadurch kann eine besonders robuste Verriegelungsvorrichtung bereitgestellt werden. Bevorzugt ist der Rastpin als ein passives Rastelement, beispielsweise als ein federbelasteter Rastpin, ausgebildet.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Fail-Safe-Einheit zumindest ein Rückstellfederelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Rückstellkraft bereitzustellen, die dazu vorgesehen ist, die Nockenwelle in den Verriegelungsbereich zu verstellen. Dadurch kann die Nockenwelle besonders zuverlässig auch aus einer für einen Startvorgang ungünstigen Phasenlage in eine Startphasenlage verstellt werden. Unter einem „Rückstellfederelement” soll insbesondere ein Energiespeicherelement verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, die Rückstellkraft zwischenzuspeichern. Bevorzugt ist das Rückstellfederelement als eine Spiralfeder ausgebildet. Es sind aber auch andere Bauformen, beispielsweise eine Schraubenfeder oder ein Elastomerkörper oder Energiespeicherelemente nach einem anderen Wirkprinzip denkbar.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Fail-Safe-Einheit zumindest ein Positionierungsfederelement auf, das dazu vorgesehen ist, eine Positionierungskraft bereitzustellen, die dazu vorgesehen ist, der Rückstellkraft des Rückstellfederelements entgegenzuwirken. Dadurch kann die Nockenwelle besonders zuverlässig aus einer Phasenlage des Verriegelungsbereichs außerhalb der Verriegelungsposition, insbesondere aus einer Phasenlage an dem Rand in Richtung spät des Verstellbereichs, in die Verriegelungsposition verstellt werden. Unter einem „Positionierungsfederelement” soll insbesondere ein Energiespeicherelement verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, die Positionierungskraft zwischenzuspeichern. Bevorzugt ist das Positionierungsfederelement als eine Schraubendruckfeder ausgebildet. Es sind aber auch andere Bauformen, beispielsweise eine Spiralfeder, eine Blattfeder, ein Elastomerkörper oder Energiespeicherelemente nach einem anderen Wirkprinzip denkbar. Bevorzugt ist eine Wirkung des Positionierungsfederelements auf den Verriegelungsbereich beschränkt.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den 1 bis 5 sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht auf einen Nockenwellenversteller,
2 einen Schnitt in Umfangsrichtung durch den Nockenwellenversteller in einer schematischen Darstellung,
3 einen weiteren Schnitt in Umfangsrichtung durch den Nockenwellenversteller in einer schematischen Darstellung für eine Verriegelungsposition,
4 einen Schnitt in Umfangsrichtung durch den Nockenwellenversteller in einer schematischen Darstellung für ein weiteres Ausführungsbeispiel und
5 einen Schnitt in Umfangsrichtung in schematischer Darstellung für das weitere Ausführungsbeispiel in einer Verriegelungsposition.
Die 1 bis 3 zeigen einen Nockenwellenversteller 10a für eine Brennkraftmaschine zur Verstellung einer Phasenlage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle. Die Nockenwelle ist zu einer Betätigung von Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine vorgesehen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Nockenwelle als eine Einlassnockenwelle zur Betätigung von Einlassventilen der Brennkraftmaschine vorgesehen. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass die Nockenwelle als eine Auslassnockenwelle zur Betätigung von Auslassventilen oder als eine gemischte Nockenwelle ausgebildet ist. Der Nockenwellenversteller 10a umfasst eine Fail-Safe-Einheit, die dazu vorgesehen ist, die Nockenwelle bei einem Start der Brennkraftmaschine in eine startfähige Phasenlage zu verstellen. Die Fail-Safe-Einheit umfasst eine Verriegelungsvorrichtung 11a mit einer Verriegelungsposition. Die Verriegelungsvorrichtung 11a weist zusätzlich zu der Verriegelungsposition einen Verriegelungsbereich auf, der in zumindest einem Teilbereich ebenfalls für einen Start der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Nockenwellenversteller 10a als ein hydraulischer Nockenwellenversteller 10a ausgebildet und umfasst eine hydraulische Verstelleinheit 21a. Die Verstelleinheit 21a ist dazu vorgesehen, die Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle zu verstellen. Es ist auch denkbar, dass die Verstelleinheit 21a als eine elektromechanische Verstelleinheit oder als eine Verstelleinheit nach einem anderen zweckmäßigen Wirkprinzip ausgebildet ist. Die Verstelleinheit 21a umfasst einen Stator 13a der zu einer antriebstechnischen Kopplung mit der Kurbelwelle vorgesehen ist. Die Verstelleinheit 21a umfasst ferner einen Rotor 22a, der dazu vorgesehen ist, ein Drehmoment zu einem Antrieb der Nockenwelle auszuleiten. Der Stator 13a, der Rotor 22a und die Nockenwelle weisen eine gemeinsame Drehachse auf, durch die eine radiale Richtung, eine axiale Richtung und eine Umfangsrichtung für den Nockenwellenversteller 10a festgelegt werden.
Der Rotor 22a weist einen zentralen Grundkörper 23a und eine Mehrzahl von Flügeln 24a in radialer Richtung auf. Die Flügel 24a greifen in radialer Richtung über einen Außenumfang des Grundkörpers 23a hinaus. Der Stator 13a weist einen Grundkörper 25a auf, der in Form eines Hohlrads ausgebildet ist. Der Grundkörper 25a weist eine Außenverzahnung 27a auf, die zu einer antriebstechnischen Kopplung mit der Kurbelwelle vorgesehen ist. In einem montierten Zustand umschließt der Grundkörper 25a des Stators 13a den Rotor 22a. Der Stator 13a weist eine Mehrzahl von Flügeln 26a in radialer Richtung auf. Die Flügel 26a greifen in radialer Richtung über einen Innenumfang des Grundkörpers 25a des Stators 13a hinaus. Eine Anzahl der Flügel 26a des Stators 13a entspricht einer Anzahl der Flügel 24a des Rotors 22a. Die Flügel 26a des Stators 13a und die Flügel 24a des Rotors 22a bilden in einem montierten Zustand Flügelzellen aus, die zu einer Befüllung und Druckbeaufschlagung mittels eines Druckfluids vorgesehen sind, wodurch der Rotor 22a in Abhängigkeit von einem Druck des Druckfluids gegenüber dem Stator 13a verdreht wird.
Der Verriegelungsbereich entspricht einem Bereich von Phasenlagen der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle. Die Verriegelungsposition entspricht, abgesehen von einem Spiel, einer festgelegten Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle. Die Verriegelungsposition ist innerhalb des Verriegelungsbereichs angeordnet, d. h. die Phasenlage der Verriegelungsposition ist eine Phasenlage des Verriegelungsbereichs.
Der Nockenwellenversteller 10a weist einen Verstellbereich auf, der die von dem Nockenwellenversteller 10a einstellbaren Phasenlagen umfasst. Der Verstellbereich weist einen Winkelbereich von etwa 80 Grad Kurbelwellenwinkel auf. Der Verstellbereich ist begrenzt und weist einen Rand in Richtung spät, sowie einen Rand in Richtung früh auf. Der Nockenwellenversteller 10a weist einen Endanschlag in Richtung früh und einen Endanschlag in Richtung spät auf. Der Endanschlag in Richtung spät legt den Rand des Verstellbereichs in Richtung spät fest. Der Endanschlag in Richtung früh legt den Rand des Verstellbereichs in Richtung früh fest.
Der Verriegelungsbereich weist ebenfalls einen Rand in Richtung spät und einen Rand in Richtung früh auf. Der Rand des Verriegelungsbereichs in Richtung spät entspricht dem Rand des Verstellbereichs in Richtung spät. Der Verriegelungsbereich ist in dem Verstellbereich des Nockenwellenverstellers 10a enthalten und an dem Rand des Verstellbereichs in Richtung spät angeordnet. Der Verriegelungsbereich umfasst in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 10 Grad Kurbelwellenwinkel.
Die Verriegelungsposition ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem Abstand von 10 Grad Kurbelwellenwinkel von dem Rad des Verstellbereichs in Richtung spät und damit in einem Abstand von 10 Grad Kurbelwellenwinkel von dem Rand des Verriegelungsbereichs in Richtung spät angeordnet. Die Verriegelungsposition ist an dem Rand des Verriegelungsbereichs in Richtung früh angeordnet. Die von der Verriegelungsposition festgelegte Phasenlage entspricht der Phasenlage an dem Rand in Richtung früh des Verriegelungsbereichs.
Der Nockenwellenversteller 10a umfasst einen Deckel 14a, der dazu vorgesehen ist, den Nockenwellenversteller 10a in einer axialen Richtung abzudecken. Der Deckel 14a ist scheibenförmig ausgebildet. Der Deckel 14a ist drehfest gegenüber dem Stator 13a an dem Nockenwellenversteller 10a angeordnet. Die Verriegelungsvorrichtung 11a weist ein Rastprofil 12a auf, das dazu vorgesehen ist, zumindest den Verriegelungsbereich festzulegen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Rastprofil 12a als eine Vertiefung in axialer Richtung ausgebildet, die in den Deckel 14a eingebracht ist. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass das Profil als eine Erhebung ausgebildet ist und/oder dass das Profil Erhebungen umfasst, die den Verriegelungsbereich begrenzen. Ferner ist denkbar, dass das Profil als eine Vertiefung und/oder Erhebung in radialer Richtung ausgebildet ist. Es ist ebenso denkbar, dass die Verriegelungsvorrichtung 11a eine Mehrzahl von Rastprofilen aufweist. Der Deckel 14a des Nockenwellenverstellers 10a bildet das Rastprofil 12a aus. Das Rastprofil 12a ist als ein Langloch ausgebildet. Das Rastprofil 12a weist eine Umfangserstreckung 28a auf, die den Winkelbereich des Verriegelungsbereichs festlegt. Der Nockenwellenversteller 10a umfasst einen weiteren Deckel 20a, der dazu vorgesehen ist, den Nockenwellenversteller 10a an einer in axialer Richtung dem ersten Deckel 14a gegenüberliegenden Seite abzudecken (vgl. 2).
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Rastprofil 12a eine erste Rastebene 29a und eine weitere Rastebene 30a auf. Das Rastprofil 12a weist entlang der gesamten Umfangserstreckung 28a mindestens eine Tiefe auf, die durch die erste Rastebene 29a festgelegt wird. Die Tiefe entspricht einer Erstreckung des Rastprofils 12a in axialer Richtung. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass das Rastprofil 12a als ein Profil in radialer Richtung ausgebildet ist. Das Rastprofil 12a weist eine erste Anschlagfläche 15a in Richtung früh, sowie eine zweite Anschlagfläche 16a in Richtung spät auf. Die erste Anschlagfläche 15a legt den Rand des Verriegelungsbereichs in Richtung früh fest. Die zweite Anschlagfläche 16a legt den Rand des Verriegelungsbereichs in Richtung spät fest.
Das Rastprofil 12a weist eine Raststelle 31a auf, an der das Rastprofil 12a eine weitere Vertiefung ausbildet. Die Vertiefung weist eine weitere Anschlagfläche 17a in Richtung spät auf. Die weitere Anschlagfläche 17a legt die Verriegelungsposition der Verriegelungsvorrichtung 11a fest. Die Vertiefung an der Raststelle 31a ist als ein Sackloch ausgebildet, das als eine Bohrung in den Deckel 14a eingebracht ist. Die Raststelle 31a ist an der ersten Anschlagfläche 15a in Richtung früh des Rastprofils 12a angeordnet. Die Vertiefung an der Raststelle 31a weist eine Tiefe auf, die durch die weitere Rastebene 30a festgelegt ist. Die Tiefe der weiteren Rastebene 30a ist größer als die Tiefe der ersten Rastebene 29a. Das Rastprofil 12a weist eine Stufe auf, die den Übergang zwischen der ersten Rastebene 29a und der weiteren Rastebene 30a ausbildet. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass das Rastprofil 12a an der Raststelle 31a für die Verriegelungsposition anstelle der Vertiefung eine Aussparung in radialer Richtung nach innen oder nach außen aufweist.
Die Verriegelungsvorrichtung 11a weist ein Eingriffselement auf. Das Eingriffselement ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein Rastpin 18a ausgebildet. Es ist denkbar, dass die Verriegelungsvorrichtung 11a eine Mehrzahl von Rastpins 18a umfasst. Der Rastpin 18a ist dazu vorgesehen, zumindest zeitweise in das Rastprofil 12a einzugreifen. Der Rastpin 18a ist ferner dazu vorgesehen, zumindest zeitweise in die Vertiefung des Rastprofils 12a an der Raststelle 31a einzugreifen und die Nockenwelle in der Verriegelungsposition gegenüber der Kurbelwelle zu verriegeln (vgl. 3). Der Rastpin 18a weist einen Schaft 32a und einen Kopf 33a auf. Der Schaft 32a des Rastpins 18a ist in Form eines Rundstifts ausgebildet. Der Kopf 33a des Rastpins 18a ist in Form eines vierarmigen Sterns ausgebildet. Die Verriegelungsvorrichtung 11a umfasst ferner eine Verriegelungsfeder 34a, die dazu vorgesehen ist, eine Spannkraft bereitzustellen und den Rastpin 18a in das Rastprofil 12a zu schieben. Die Verriegelungsfeder 34a weist in einem montierten Zustand eine Vorspannung auf. Die Verriegelungsfeder 34a ist als eine Schraubendruckfeder ausgebildet und umgibt in einem montierten Zustand den Schaft 32a des Rastpins 18a. Der Kopf 33a des Rastpins 18a bildet eine Anlagefläche für die Verriegelungsfeder 34a aus.
Die Verriegelungsvorrichtung 11a weist eine Aufnahme 35a für den Rastpin 18a auf. Die Aufnahme 35a ist in einem Flügel 24a des Rotors 22a angeordnet. Die Aufnahme 35a ist als eine Bohrung in axialer Richtung ausgebildet. Die Aufnahme 35a weist in Richtung des Deckels 14a eine Öffnung auf. Die Verriegelungsvorrichtung 11a weist eine Hülse 36a für den Rastpin 18a auf. Die Hülse 36a ist in einem montierten Zustand in der Aufnahme 35a für den Rastpin 18a angeordnet. Die Hülse 36a ist zu einer Führung des Rastpins 18a vorgesehen.
Die Fail-Safe-Einheit weist ein nicht näher dargestelltes Rückstellfederelement auf, das dazu vorgesehen ist, die Nockenwelle in den Verriegelungsbereich zu verstellen. Das Rückstellfederelement ist wirkungstechnisch zwischen dem Stator 13a und dem Rotor 22a des Nockenwellenverstellers 10a angeordnet. Es ist dazu vorgesehen, eine Rückstellkraft bereitzustellen zur Erzeugung eines Drehmoments, das dazu vorgesehen ist, die Nockenwelle in den Verriegelungsbereich zu verstellen. Das Drehmoment des Rückstellfederelements ist darauf gerichtet, die Nockenwelle nach spät zu verstellen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Rückstellfederelement als eine Spiralfeder ausgebildet. Es grundsätzlich denkbar, dass das Rückstellfederelement als ein Energiespeicherelement in einer anderen Form ausgebildet ist, beispielsweise als eine Spiralfeder oder als ein Gasdruckelement oder als ein Elastomerkörper.
Die Fail-Safe-Einheit umfasst ein nicht näher dargestelltes Positionierungsfederelement, das dazu vorgesehen ist, eine Positionierungskraft bereitzustellen, die dazu vorgesehen ist, der Rückstellkraft des Rückstellfederelements entgegenzuwirken. Die Positionierungskraft ist dazu vorgesehen, die Nockenwelle nach früh in die Verriegelungsposition zu verstellen, wenn sich die Nockenwelle in einer Phasenlage innerhalb des Verriegelungsbereichs befindet. Das Positionierungsfederelement ist wirkungstechnisch zwischen dem Rotor 22a und dem Stator 13a angeordnet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Positionierungsfederelement als eine Schraubendruckfeder ausgebildet. Es ist grundsätzlich denkbar, dass das Positionierungsfederelement als ein Energiespeicherelement in einer anderen Form, beispielsweise als eine Blattfeder oder als eine Spiralfeder ausgebildet ist, oder als ein Gasdruckelement oder als ein Elastomerkörper. Die Fail-Safe-Einheit weist an dem Rotor 22a und an dem Stator 13a jeweils ein Stützelement auf. Die Stützelemente sind jeweils dazu vorgesehen, mit dem Positionierungsfederelement zumindest zeitweise in Kontakt zu sein und das Positionierungsfederelement an dem Rotor 22a und/oder an dem Stator 13a abzustützen.
Die Fail-Safe-Einheit weist ferner ein nicht näher dargestelltes Anlageelement auf, das dazu vorgesehen ist, eine Wirkung des Positionierungsfederelements auf Phasenlagen innerhalb des Verriegelungsbereichs zu begrenzen. Das Anlageelement ist dazu vorgesehen, die Wirkung des Positionierungsfederelements auf einen Bereich von 10 Grad Kurbelwellenwinkel zu begrenzen. Das Anlageelement ist dazu vorgesehen, eine Ausdehnung des Positionierungsfederelements zu begrenzen, wodurch das Positionierungsfederelement für Phasenlagen außerhalb des Verriegelungsbereichs von dem Stützelement an dem Rotor 22a abhebt. Es ist ebenso denkbar, dass das Positionierungsfederelement für Phasenlagen außerhalb des Verriegelungsbereichs von dem Stützelement für das Positionierungsfederelement an dem Stator 13a abhebt. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Fail-Safe-Einheit eine Mehrzahl von Positionierungsfederelementen aufweist.
Das Rückstellfederelement und das Positionierungsfederelement weisen jeweils eine Federkennlinie auf. Die Federkennlinien addieren sich zu einer effektiven Federkennlinie der Fail-Safe-Einheit. Die effektive Federkennlinie der Fail-Safe-Einheit beschreibt ein effektives Drehmoment in Abhängigkeit von der Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle. Die Wirkung des Positionierungsfederelements ist auf den Verriegelungsbereich beschränkt, wodurch die effektive Federkennlinie an der Verriegelungsposition einen Sprung und einen Vorzeichenwechsel aufweist. Eine Summe des von dem Rückstellfederelement bereitgestellten Drehmoments und des von dem Positionierungsfederelement bereitgestellten Drehmoments ist für Phasenlagen in Richtung früh bezogen auf die Verriegelungsposition nach spät gerichtet und für Phasenlagen in Richtung spät bezogen auf die Verriegelungsposition nach früh gerichtet.
Die Verstelleinheit 21a ist dazu vorgesehen, mit dem Rückstellfederelement zusammenzuwirken und eine Phasenlage der Nockenwelle außerhalb des Verriegelungsbereichs kontinuierlich einzustellen. Die Verstelleinheit 21a ist weiterhin dazu vorgesehen, eine Phasenlage der Nockenwelle im Verriegelungsbereich diskontinuierlich einzustellen, d. h. in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine die Nockenwelle von einer Phasenlage an dem Rand in Richtung früh des Verriegelungsbereichs direkt in eine Phasenlage an dem Rand in Richtung spät des Verriegelungsbereichs einzustellen oder umgekehrt.
Ein Stoppvorgang der Brennkraftmaschine kann bei unterschiedlichen Bedingungen stattfinden, beispielsweise vom Benutzer unbeabsichtigt bei einer Schubanforderung. Dabei bleibt die Nockenwelle in einer steuerungstechnisch nicht festgelegten Phasenlage stehen. Der Rastpin 18a wird gelöst. Das Rückstellfederelement der Fail-Safe-Einheit dreht dann bei dem Stoppvorgang der Brennkraftmaschine oder bei einem nachfolgenden Startvorgang die Nockenwelle nach spät in eine Phasenlage an dem Rand des Verstellbereichs des Nockenwellenverstellers 10a, zumindest aber in eine Phasenlage im Verriegelungsbereich der Verriegelungsvorrichtung 11a. Die Verriegelungsfeder 34a drückt den Rastpin 18a aus der Aufnahme 35a in dem Rotor 22a. Der Rastpin 18a greift über die Aufnahme 35a hinaus in das Rastprofil 12a ein. Eine Bewegung des Rastpins 18a ist träge, wodurch der Rastpin 18a bei einem Passieren der Raststelle 31a nicht in die Vertiefung des Rastprofils 12a an der Raststelle 31a einrastet. Das Positionierungsfederelement dreht die Nockenwelle nach früh, wodurch der Rastpin 18a an der Schwelle des Rastprofils 12a anschlägt und in die Bohrung der Raststelle 31a einrastet. Der Rastpin 18a ist dazu vorgesehen, mit der Vertiefung des Rastprofils 12a an der Raststelle 31a für einen Startvorgang der Brennkraftmaschine eine formschlüssige Verbindung in Umfangsrichtung zu bilden. Der Rastpin 18a verrastet die Nockenwelle in einer startfähigen Phasenlage. Nach dem Start steigt ein Druck des Druckfluids in dem Nockenwellenversteller 10a, wodurch der Rastpin 18a in die Aufnahme 35a zurückgezogen wird, und die Verriegelungsvorrichtung 11a den Nockenwellenversteller 10a entriegelt. Die Verstelleinheit 21a der Brennkraftmaschine stellt den Nockenwellenversteller 10a in eine für einen aktuellen Betriebszustand günstige Phasenlage.
In den 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 3, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 3 und 4 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 3, verwiesen werden.
4 zeigt einen Nockenwellenversteller 10b für eine Brennkraftmaschine, zur Verstellung einer Phasenlage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle. Der Nockenwellenversteller 10b umfasst analog zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel eine Fail-Safe-Einheit, die dazu vorgesehen ist, die Nockenwelle bei einem Start der Brennkraftmaschine in eine startfähige Phasenlage zu verstellen. Die Fail-Safe-Einheit umfasst eine Verriegelungsvorrichtung 11b mit einer Verriegelungsposition. Die Verriegelungsvorrichtung 11b weist zusätzlich zu der Verriegelungsposition einen Verriegelungsbereich auf, der in zumindest einem Teilbereich ebenfalls für einen Start der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Nockenwellenversteller 10b als ein hydraulischer Nockenwellenversteller 10b ausgebildet und umfasst eine hydraulische Verstelleinheit 21b. Die Verstelleinheit 21b ist dazu vorgesehen, die Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle zu verstellen. Die Verstelleinheit 21b umfasst einen Stator 13b der zu einer antriebstechnischen Kopplung mit der Kurbelwelle vorgesehen ist. Die Verstelleinheit 21b umfasst ferner einen Rotor 22b, der dazu vorgesehen ist, ein Drehmoment zu einem Antrieb der Nockenwelle auszuleiten. Der Stator 13b, der Rotor 22b und die Nockenwelle weisen eine gemeinsame Drehachse auf, durch die eine radiale Richtung, eine axiale Richtung und eine Umfangsrichtung für den Nockenwellenversteller 10b festgelegt werden.
Analog zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel weist der Rotor 22b einen zentralen Grundkörper 23b und eine Mehrzahl von Flügeln 24b in radialer Richtung auf. Die Flügel 24b greifen in radialer Richtung über einen Außenumfang des Grundkörpers 23b hinaus.
Der Stator 13b weist einen Grundkörper 25b auf, der in Form eines Hohlrads ausgebildet ist. Der Grundkörper 25b weist eine Außenverzahnung 27b auf, die zu einer antriebstechnischen Kopplung mit der Kurbelwelle vorgesehen ist. In einem montierten Zustand umschließt der Grundkörper 25b des Stators 13b den Rotor 22b. Der Stator 13b weist eine Mehrzahl von Flügeln 26b in radialer Richtung auf. Die Flügel 26b greifen in radialer Richtung über einen Innenumfang des Grundkörpers 25b des Stators 13b hinaus. Eine Anzahl der Flügel 26b des Stators 13b entspricht einer Anzahl der Flügel 24b des Rotors 22b. Die Flügel 26b des Stators 13b und die Flügel 24b des Rotors 22b bilden in einem montierten Zustand Flügelzellen aus, die zu einer Befüllung und Druckbeaufschlagung mittels eines Druckfluids vorgesehen sind, wodurch der Rotor 22b in Abhängigkeit von einem Druck des Druckfluids gegenüber dem Stator 13b verdreht wird.
Der Verriegelungsbereich entspricht einem Bereich von Phasenlagen der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle. Die Verriegelungsposition entspricht, abgesehen von einem Spiel, einer festgelegten Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle. Die Verriegelungsposition ist innerhalb des Verriegelungsbereichs angeordnet, d. h. die Phasenlage der Verriegelungsposition ist eine Phasenlage des Verriegelungsbereichs.
Der Nockenwellenversteller 10b weist einen Verstellbereich auf, der die von dem Nockenwellenversteller 10b einstellbaren Phasenlagen umfasst. Der Verstellbereich weist einen Winkelbereich von etwa 80 Grad Kurbelwellenwinkel auf. Der Verstellbereich ist begrenzt und weist einen Rand in Richtung spät sowie einen Rand in Richtung früh auf. Der Verriegelungsbereich weist ebenfalls einen Rand in Richtung spät und einen Rand in Richtung früh auf. Der Rand des Verriegelungsbereichs in Richtung spät entspricht dem Rand des Verstellbereichs in Richtung spät. Der Verriegelungsbereich ist in dem Verstellbereich des Nockenwellenverstellers 10b enthalten und an dem Rand des Verstellbereichs in Richtung spät angeordnet. Der Verriegelungsbereich umfasst in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 10 Grad Kurbelwellenwinkel.
Die Verriegelungsposition ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem Abstand von 10 Grad Kurbelwellenwinkel von dem Rand des Verstellbereichs in Richtung spät und damit in einem Abstand von 10 Grad Kurbelwellenwinkel von dem Rand des Verriegelungsbereichs in Richtung spät angeordnet. Die Verriegelungsposition ist an dem Rand des Verriegelungsbereichs in Richtung früh angeordnet. Die von der Verriegelungsposition festgelegte Phasenlage entspricht der Phasenlage an dem Rand in Richtung früh des Verriegelungsbereichs.
Der Nockenwellenversteller 10b umfasst einen Deckel 14b, der dazu vorgesehen ist, den Nockenwellenversteller 10b in einer axialen Richtung abzudecken. Der Deckel 14b ist scheibenförmig ausgebildet. Der Deckel 14b ist drehfest gegenüber dem Stator 13b an dem Nockenwellenversteller 10b angeordnet. Die Verriegelungsvorrichtung 11b weist einen ersten Teil des Rastprofils 12b auf, der dazu vorgesehen ist, den Verriegelungsbereich festzulegen (vgl. 4). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Teil des Rastprofils 12b als eine Vertiefung in axialer Richtung ausgebildet, die in den Deckel 14b eingebracht ist. Der erste Teil des Rastprofils 12b ist als ein Langloch ausgebildet. Der erste Teil des Rastprofils 12b weist eine Umfangserstreckung 28b auf, die den Winkelbereich des Verriegelungsbereichs festlegt. Der erste Teil des Rastprofils 12b weist eine erste Rastebene 29b auf. Der erste Teil des Rastprofils 12b weist weiter eine erste Anschlagfläche 15b in Richtung früh sowie eine zweite Anschlagfläche 16b in Richtung spät auf. Die erste Anschlagfläche 15b legt den Rand des Verstellbereichs in Richtung früh fest. Die zweite Anschlagfläche 16b legt den Rand des Verriegelungsbereichs in Richtung spät fest.
Der Nockenwellenversteller 10b umfasst einen weiteren Deckel 20b, der dazu vorgesehen ist, den Nockenwellenversteller 10b an einer in axialer Richtung dem ersten Deckel 14b gegenüberliegenden Seite abzudecken. Der weitere Deckel 20b ist scheibenförmig ausgebildet und drehfest gegenüber dem Stator 13b an dem Nockenwellenversteller 10b angeordnet. Der weitere Deckel 20b bildet einen weiteren Teil des Rastprofils 12b aus, der dazu vorgesehen ist die Verriegelungsposition der Verriegelungsvorrichtung 11b festzulegen. Der weitere Teil des Rastprofils 12b ist als eine Vertiefung in axialer Richtung ausgebildet, die in den weiteren Deckel 20b in Form einer kreisförmigen Bohrung eingebracht ist. Der weitere Teil des Rastprofils 12b weist eine weitere Anschlagfläche 17b in Richtung spät und eine weitere Anschlagfläche 37b in Richtung früh auf, die dazu vorgesehen sind, die Verriegelungsposition festzulegen. Die weitere Anschlagfläche 17b in Richtung früh der Vertiefung des weiteren Teils des Rastprofils 12b ist in Umfangsrichtung entsprechend der Anschlagfläche 15b in Richtung früh der Vertiefung des ersten Teils des Rastprofils 12b angeordnet.
Die Verriegelungsvorrichtung 11b weist ein Eingriffselement auf. Das Eingriffselement ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet und umfasst einen ersten Rastpin 18b und einen weiteren Rastpin 19b. Die Rastpins 18b, 19b sind dazu vorgesehen, zumindest zeitweise in den ersten Teil und/oder in den zweiten Teil des Rastprofils 12b einzugreifen. Der weitere Rastpin 19b ist ferner dazu vorgesehen, zumindest zeitweise in die Vertiefung des Rastprofils 12b an der Raststelle 31b einzugreifen und die Nockenwelle in der Verriegelungsposition gegenüber der Kurbelwelle zu verriegeln (vgl. 5). Die Rastpins 18b, 19b weisen jeweils einen Schaft 32b, 38b und einen Kopf 33b, 39b auf. Die Schäfte 32b, 38b der Rastpins 18b, 19b sind jeweils in Form eines Rundstifts ausgebildet. Die Köpfe 33b, 39b der Rastpins 18b, 19b sind jeweils in Form eines vierarmigen Sterns ausgebildet. Die Verriegelungsvorrichtung 11b umfasst ferner zwei Verriegelungsfedern 34b, 40b, die dazu vorgesehen sind, eine Spannkraft bereitzustellen und die Rastpins 18b, 19b in den ersten und/oder zweiten Teil des Rastprofils 12b zu schieben. Die Verriegelungsfedern 34b, 40b weisen in einem montierten Zustand eine Vorspannung auf. Die Verriegelungsfedern 34b, 40b sind jeweils als eine Schraubendruckfeder ausgebildet und umgeben in einem montierten Zustand jeweils den Schaft 32b, 38b des zugeordneten Rastpins 18b, 19b. Die Köpfe 33b, 39b der Rastpins 18b, 19b bilden jeweils eine Anlagefläche für die Verriegelungsfedern 34b, 40b aus.
Die Verriegelungsvorrichtung 11b weist eine Aufnahme 35b für die Rastpins 18b, 19b auf. Die Aufnahme 35b ist in einem Flügel 24b des Rotors 22b angeordnet. Die Aufnahme 35b ist als eine Bohrung in axialer Richtung ausgebildet. Die Aufnahme 35b durchdringt den Flügel 24b des Rotors 22b und weist jeweils eine Öffnung in Richtung der Deckel 14b, 20b auf. Die Verriegelungsvorrichtung 11b weist eine Hülse 36b für die Rastpins 18b, 19b auf. Die Hülse 36b ist in einem montierten Zustand in der Aufnahme 35b für die Rastpins 18b, 19b angeordnet. Die Hülse 36b ist zu einer Führung der Rastpins 18b, 19b vorgesehen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Rotor 22b jeweils eine getrennte Aufnahme 35b für jeweils einen der Rastpins 18b, 19b aufweist. Der zweite Teil des Rastprofils 12b kann dann unabhängig von dem ersten Teil des Rastprofils 12b angeordnet sein.
Die Fail-Safe-Einheit weist ein nicht näher dargestelltes Rückstellfederelement auf, das dazu vorgesehen ist, die Nockenwelle in den Verriegelungsbereich zu verstellen. Das Rückstellfederelement ist analog zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel ausgebildet.
Die Fail-Safe-Einheit umfasst ein nicht näher dargestelltes Positionierungsfederelement, das dazu vorgesehen ist, eine Positionierungskraft bereitzustellen, die dazu vorgesehen ist, der Rückstellkraft des Rückstellfederelements entgegenzuwirken. Das Positionierungsfederelement ist analog zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel ausgebildet.
Ein Stoppvorgang der Brennkraftmaschine kann bei unterschiedlichen Bedingungen stattfinden, beispielsweise vom Benutzer unbeabsichtigt bei einer Schubanforderung. Dabei bleibt die Nockenwelle in einer steuerungstechnisch nicht festgelegten Phasenlage stehen. Die Rastpins 18b, 19b werden gelöst. Das Rückstellfederelement der Fail-Safe-Einheit dreht dann bei dem Stoppvorgang der Brennkraftmaschine oder bei einem nachfolgenden Startvorgang die Nockenwelle nach spät in eine Phasenlage an dem Rand des Verstellbereichs des Nockenwellenverstellers 10b, zumindest aber in eine Phasenlage im Verriegelungsbereich der Verriegelungsvorrichtung 11b. Die Verriegelungsfedern 34b, 40b drücken die Rastpins 18b, 19b aus der Aufnahme 35b in dem Rotor 22b. Der erste Rastpin 18b greift über die Aufnahme 35b hinaus in den ersten Teil des Rastprofils 12b ein. Eine Bewegung des zweiten Rastpins 19b ist träge, wodurch der zweite Rastpin 19b bei einem Passieren der Raststelle 31b nicht in die Vertiefung des zweiten Teils des Rastprofils 12b an der Raststelle 31b einrastet. Das Positionierungsfederelement dreht die Nockenwelle nach früh, wodurch der erste Rastpin 18b an der Anschlagfläche 15b des ersten Teils des Rastprofils 12b anschlägt und der zweite Rastpin 19b in die Vertiefung des zweiten Teils des Rastprofils 12b an der Raststelle 31b einrastet. Der zweite Rastpin 19b ist dazu vorgesehen, mit der Vertiefung des Rastprofils 12b an der Raststelle 31b für einen Startvorgang der Brennkraftmaschine eine formschlüssige Verbindung in Umfangsrichtung zu bilden. Der zweite Rastpin 19b verrastet die Nockenwelle in einer startfähigen Phasenlage. Nach dem Start steigt ein Druck des Druckfluids in dem Nockenwellenversteller 10b, wodurch die Rastpins 18b, 19b in die Aufnahme 35b zurückgezogen werden, und die Verriegelungsvorrichtung 11b den Nockenwellenversteller 10b entriegelt. Die Verstelleinheit 21b der Brennkraftmaschine stellt den Nockenwellenversteller 10b in eine für einen aktuellen Betriebszustand günstige Phasenlage.
Bezugszeichenliste

10: Nockenwellenversteller
11: Verriegelungsvorrichtung
12: Rastprofil
13: Stator
14: Deckel
15: Anschlagfläche
16: Anschlagfläche
17: Anschlagfläche
18: Rastpin
19: Rastpin
20: Deckel
21: Verstelleinheit
22: Rotor
23: Grundkörper
24: Flügel
25: Grundkörper
26: Flügel
27: Außenverzahnung
28: Umfangserstreckung
29: Rastebene
30: Rastebene
31: Raststelle
32: Schaft
33: Kopf
34: Verriegelungsfeder
35: Aufnahme
36: Hülse
37: Anschlagfläche
38: Schaft
39: Kopf
40: Verriegelungsfeder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008040542 A1 [0002]

Claims

Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine zur Verstellung einer Phasenlage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle, mit einer Fail-Safe-Einheit, die dazu vorgesehen ist, die Nockenwelle bei einem Start der Brennkraftmaschine in eine startfähige Phasenlage zu verstellen und die eine Verriegelungsvorrichtung (11a; 11b) mit einer Verriegelungsposition aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung (11a; 11b) zusätzlich zu der Verriegelungsposition einen Verriegelungsbereich aufweist, der in zumindest einem Teilbereich ebenfalls für einen Start der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.
Nockenwellenversteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsposition innerhalb des Verriegelungsbereichs angeordnet ist.
Nockenwellenversteller nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Verstellbereich, an dessen Rand in Richtung spät der Verriegelungsbereich angeordnet ist.
Nockenwellenversteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsbereich einen Umfang von mindestens 5 Grad Kurbelwellenwinkel aufweist.
Nockenwellenversteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung (11a; 11b) ein Rastprofil (12a; 12b) aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest den Verriegelungsbereich festzulegen.
Nockenwellenversteller nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Stator (13a; 13b), der zu einer antriebstechnischen Kopplung mit der Kurbelwelle vorgesehen ist, und einen mit dem Stator (13a; 13b) drehfest verbundenen Deckel (14a, 14b), der das Rastprofil (12a; 12b) ausbildet.
Nockenwellenversteller zumindest nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastprofil (12a; 12b) eine erste Anschlagfläche (15a; 15b) und eine zweite Anschlagfläche (16a; 16b) aufweist, die dazu vorgesehen sind, den Verriegelungsbereich festzulegen, sowie zumindest eine weitere Anschlagfläche (17a; 17b), welche dazu vorgesehen ist, die Verriegelungsposition festzulegen.
Nockenwellenversteller nach den Ansprüchen 6 und 7, gekennzeichnet durch einen weiteren drehfest mit dem Stator (13a; 13b) verbundenen Deckel (20a; 20b), der die weitere Anschlagfläche (17a; 17b) ausbildet.
Nockenwellenversteller zumindest nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung (11a; 11b) zumindest einen Rastpin (18a, 19a; 18b, 19b) aufweist, der dazu vorgesehen ist, zumindest zeitweise in das Rastprofil (12a; 12b) einzugreifen.
Nockenwellenversteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fail-Safe-Einheit zumindest ein Rückstellfederelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Rückstellkraft bereitzustellen, die dazu vorgesehen ist, die Nockenwelle in den Verriegelungsbereich zu verstellen.
Nockenwellenversteller nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fail-Safe-Einheit zumindest ein Positionierungsfederelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Positionierungskraft bereitzustellen, die dazu vorgesehen ist, der Rückstellkraft des Rückstellfederelements entgegenzuwirken.