DE102013209865B4

DE102013209865B4 - Camshaft adjustment device

Info

Publication number: DE102013209865B4
Application number: DE102013209865.0A
Authority: DE
Inventors: Boris Pütz; Ali BAYRAKDAR
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2016-04-07
Anticipated expiration: 2033-05-29
Also published as: DE102013209865A1; WO2014190979A1

Abstract

Nockenwellenverstelleinrichtung mit einem Flügelzellenversteller mit – einem rotatorisch antreibbaren Stator (2), und – zwei in dem Stator (2) drehbar gelagerten Rotoren (1, 3), wobei – an dem Stator (2) eine Mehrzahl von radial nach innen ragenden Vorsprüngen vorgesehen sind, welche jeweils einen Ringraum zwischen dem Stator (2) und einem der Rotoren (1, 3) in mehrere Druckräume unterteilen, und – an jedem der Rotoren (1, 3) eine Mehrzahl von radial nach außen vorstehenden Flügeln vorgesehen sind, welche die Druckräume in entgegengesetzt wirkende Arbeitskammern (A, B, C) unterteilen, wobei – die Arbeitskammern (A, B, C) zur Verstellung der Rotoren (1, 3) gegenüber dem Stator (2) wahlweise über ein Zentralventil (6) mit einem darin verschiebbar geführten Ventilkörper (7) mit einem Druckmittel beaufschlagbar sind, wobei – die Arbeitskammern (A, B, C) der beiden Rotoren (1, 3) durch ein gemeinsames Zentralventil (6) mit Druckmittel beaufschlagbar sind, durch welches die Arbeitskammern (A, B, C) der Rotoren (1, 3) in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers (7) wahlweise mit Druckmittel beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass – in dem Zentralventil (6) wenigstens ein Druckmittelkanal (18) vorgesehen ist, durch den die Arbeitskammern (A, B, C) einer ersten Wirkrichtung eines ersten Rotors (3) mit Druckmittel beaufschlagbar oder mit einem Druckmittelreservoir (T) verbindbar sind, während die Arbeitskammern (A, B, C) der entgegengesetzten zweiten Wirkrichtung desselben Rotors (3) durch eine Entlüftungsöffnung mit der Umgebung verbunden sind.Camshaft adjusting device with a Flügelzellenversteller with - a rotatably driven stator (2), and - two in the stator (2) rotatably mounted rotors (1, 3), wherein - on the stator (2) a plurality of radially inwardly projecting projections are provided which each divide an annular space between the stator (2) and one of the rotors (1, 3) into a plurality of pressure chambers, and - at each of the rotors (1, 3) a plurality of radially outwardly projecting wings are provided, which the pressure chambers into oppositely acting working chambers (A, B, C) divide, wherein - the working chambers (A, B, C) for adjusting the rotors (1, 3) relative to the stator (2) optionally via a central valve (6) with a displaceable therein Guided valve body (7) can be acted upon with a pressure medium, wherein - the working chambers (A, B, C) of the two rotors (1, 3) by a common central valve (6) can be acted upon with pressure medium, through which the working chambers (A, B, C) of the rotors (1, 3) depending on the position of the valve body (7) optionally be acted upon with pressure medium, characterized in that - provided in the central valve (6) at least one pressure medium channel (18) is by which the working chambers (A, B, C) of a first effective direction of a first rotor (3) acted upon with pressure medium or with a pressure medium reservoir (T) are connected, while the working chambers (A, B, C) of the same opposite effective direction Rotor (3) are connected by a vent to the environment.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a camshaft adjusting device having the features of the preamble of claim 1.

Nockenwellenverstelleinrichtungen umfassen eine Nockenwelle und einen Flügelzellenversteller, welcher in seinem Grundaufbau einen von einer Kurbelwelle antreibbaren Stator und einen drehfest mit der Nockenwelle verbundenen Rotor aufweist. Zwischen dem Stator und dem Rotor ist ein Ringraum vorgesehen, welcher durch drehfest mit dem Stator verbundene, radial nach innen ragende Vorsprünge in eine Mehrzahl von Druckräumen unterteilt ist, die jeweils durch einen radial von dem Rotor nach außen abragenden Flügel in zwei Arbeitskammern entgegengesetzter Wirkrichtung unterteilt sind. Je nach der Beaufschlagung der Arbeitskammern mit einem Druckmittel wird der Rotor dann gegenüber dem Stator und damit auch die Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle in Richtung „früh” oder „spät” verstellt. Die Arbeitskammern werden dabei durch die seitlichen Flächen der Vorsprünge und der Flügel und durch eine erste Dichtfläche an dem Rotor und eine zweite Dichtfläche an dem Stator begrenzt, an denen jeweils die Vorsprünge und die Flügel mit ihren Stirnflächen dichtend anliegen.Camshaft adjusting devices comprise a camshaft and a vane-type adjuster which, in its basic construction, has a stator drivable by a crankshaft and a rotor rotatably connected to the camshaft. Between the stator and the rotor, an annular space is provided, which is divided by non-rotatably connected to the stator, radially inwardly projecting projections in a plurality of pressure chambers, each divided by a radially projecting radially outwardly from the rotor wing in two working chambers opposite effective direction are. Depending on the loading of the working chambers with a pressure medium, the rotor is then adjusted relative to the stator and thus also the camshaft relative to the crankshaft in the direction "early" or "late". The working chambers are bounded by the lateral surfaces of the projections and the wings and by a first sealing surface on the rotor and a second sealing surface on the stator, at each of which the projections and the wings bear sealingly with their end faces.

Zur Druckbeaufschlagung der Arbeitskammern kann z. B. ein Zentralventil mit einem verschiebbaren Ventilkörper vorgesehen sein, welches eine Vielzahl von Steuerkanten und Druckmittelkanälen aufweist, durch die das Druckmittel in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers wahlweise in die Arbeitskammern einleitbar ist. Ferner dient das Zentralventil zum Verspannen des Rotors mit der Nockenwelle, in dem das Zentralventil außenseitig mit einem Radialflansch an einer außenseitigen Seitenfläche des Rotors anliegt und mit einem Gewindeabschnitt in ein Innengewinde der Nockenwelle eingeschraubt ist. Dadurch wird eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Nockenwelle und dem Rotor bzw. zwischen dem Rotor und dem Zentralventil geschaffen, durch welche die für die Verstellbewegung der Nockenwelle erforderlichen Verstellkräfte übertragen werden. Das Zentralventil wird in dieser Ausführungsform auch als Zentralschraube bezeichnet.For pressurizing the working chambers can, for. Example, a central valve may be provided with a displaceable valve body, which has a plurality of control edges and pressure medium channels, through which the pressure medium in dependence on the position of the valve body is selectively introduced into the working chambers. Furthermore, the central valve serves to clamp the rotor to the camshaft, in which the central valve rests on the outside with a radial flange on an outer side surface of the rotor and is screwed with a threaded portion in an internal thread of the camshaft. As a result, a frictional connection is created between the camshaft and the rotor or between the rotor and the central valve, by means of which the adjusting forces required for the adjusting movement of the camshaft are transmitted. The central valve is referred to in this embodiment as a central screw.

Gemäß einer Weiterentwicklung einer derartigen Nockenwellenverstelleinrichtung ist ein zweiter Rotor vorgesehen, mit dem der Drehwinkel einer zweiten Nockenwelle gegenüber dem Stator bzw. der Kurbelwelle verstellbar ist, wobei die Nockenwellen ineinander und konzentrisch zueinander angeordnet sind. Solche Nockenwellenanordnungen werden auch als „Cam in Cam”-Nockenwellen bezeichnet. Zur Verstellung der Nockenwellen sind zwei voneinander getrennte Ventile vorgesehen, welche unabhängig voneinander mit einem Druckmittel beaufschlagbar sind. Durch die zwei voneinander getrennten Ventile werden sowohl die Herstellkosten als auch der Montageaufwand der Nockenwellenverstelleinrichtung erhöht.According to a further development of such a camshaft adjusting device, a second rotor is provided with which the rotational angle of a second camshaft relative to the stator or the crankshaft is adjustable, wherein the camshafts are arranged inside each other and concentric with each other. Such camshaft assemblies are also referred to as "cam in cam" camshafts. To adjust the camshafts two separate valves are provided, which are independently acted upon by a pressure medium. The two separate valves increase both the manufacturing costs and the assembly costs of the camshaft adjusting device.

Eine solche Nockenwellenverstelleinrichtung ist z. B. aus der WO 2012/095772 A1 bekannt.Such a camshaft adjusting device is z. B. from the WO 2012/095772 A1 known.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Nockenwellenverstelleinrichtung zur unabhängigen Verstellung des Drehwinkels von zwei Nockenwellen gegenüber einem Stator zu schaffen, welche zudem mit einem geringeren Aufwand montierbar sein soll.Against this background, the invention has the object to provide a cost-effective camshaft adjusting device for independent adjustment of the rotational angle of two camshafts relative to a stator, which should also be mountable with less effort.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.The object of the invention is achieved by a camshaft adjusting device with the features of claim 1. Further preferred embodiments of the invention can be found in the subclaims, the figures and the associated description.

Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in dem Zentralventil wenigstens ein Druckmittelkanal vorgesehen ist, durch den die Arbeitskammern einer ersten Wirkrichtung eines ersten Rotors mit Druckmittel beaufschlagbar oder mit einem Druckmittelreservoir verbindbar sind, während die Arbeitskammern der entgegengesetzten zweiten Wirkrichtung desselben Rotors durch eine Entlüftungsöffnung mit der Umgebung verbunden sind.According to the basic concept of the invention, it is proposed that at least one pressure medium channel is provided in the central valve, through which the working chambers of a first effective direction of a first rotor can be acted upon by pressure medium or connected to a pressure medium reservoir, while the working chambers of the opposite second effective direction of the same rotor through a vent connected to the environment.

Durch die vorgeschlagene Lösung müssen die Arbeitskammern der zweiten Wirkrichtung nicht über das Zentralventil an das Druckmittelleitsystem angeschlossen werden. Die Steuerung der Drehbewegung des ersten Rotors gegenüber dem Stator wird damit allein durch die Druckmittelbeaufschlagung der Arbeitskammern der ersten Wirkrichtung bewirkt, während die Arbeitskammern der zweiten Wirkrichtung durch die Entlüftungsöffnungen praktisch passiv geschaltet sind.The proposed solution, the working chambers of the second direction of action must not be connected via the central valve to the Druckmittelleit system. The control of the rotational movement of the first rotor relative to the stator is thus effected solely by the pressure medium of the working chambers of the first direction of action, while the working chambers of the second direction of action are switched by the vent openings practically passive.

Insbesondere können die Arbeitskammern der ersten Wirkrichtung des ersten Rotors durch denselben Druckmittelkanal sowohl mit Druckmittel beaufschlagbar als auch an das Druckmittelreservoir anschließbar sein. Dadurch muss in dem Zentralventil nur ein Druckmittelkanal zur Drehwinkelverstellung des ersten Rotors bzw. zur Druckmittelbeaufschlagung der Arbeitskammern des ersten Rotors vorgesehen sein, welcher durch eine entsprechende Steuerung der Bewegung des Ventilkörpers wahlweise mit dem Druckmittelreservoir oder einer Druckmittelpumpe strömungstechnisch verbunden wird.In particular, the working chambers of the first direction of action of the first rotor can be acted upon by the same pressure medium channel both with pressure medium and be connected to the pressure medium reservoir. As a result, only one pressure medium channel must be provided in the central valve for adjusting the rotational angle of the first rotor or for pressurizing the working chambers of the first rotor, which is fluidically connected by a corresponding control of the movement of the valve body with the pressure medium reservoir or a pressure medium pump.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Arbeitskammern der ersten Wirkrichtung, welche mit Druckmittel beaufschlagbar und mit dem Druckmittelreservoir verbindbar sind, die Arbeitskammern sind, deren Volumen zur Verstellung des ersten Rotors in Richtung der Antriebsdrehbewegung des Stators vergrößert wird. Während der Drehbewegung der Nockenwelle wirken auf die Nockenwelle entgegen der Drehrichtung wirkende Nockenwellenwechselmomente. Durch die vorgeschlagene Druckmittelbeaufschlagung der Arbeitskammern, welche ihr Volumen bei einer Verstellung des Rotors in Drehrichtung vergrößern, wird der Rotor bei einer Druckmittelbeaufschlagung aktiv gegen die wirkenden Nockenwellenwechselmomente verdreht. Bei einer Verdrehung des Rotors entgegen der Drehrichtung müssen dieselben Arbeitskammern nur an das Druckmittelreservoir angeschlossen werden, während die wirkenden Nockenwellenwechselmomente zur Aufbringung der erforderlichen Verstellkräfte genutzt werden, um den ersten Rotor in Richtung der wirkenden Nockenwellenverstelleinrichtung gegenüber dem Stator zu verdrehen.It is further proposed that the working chambers of the first direction of action, which can be acted upon with pressure medium and with the Pressure medium reservoir can be connected, which are working chambers whose volume is increased to adjust the first rotor in the direction of the drive rotational movement of the stator. During the rotational movement of the camshaft acting on the camshaft counter to the direction of rotation acting camshaft change moments. Due to the proposed pressurizing of the working chambers, which increase their volume in an adjustment of the rotor in the direction of rotation, the rotor is actively rotated at a pressure medium applied against the acting camshaft alternating torques. When the rotor rotates counter to the direction of rotation, the same working chambers need only be connected to the pressure medium reservoir, while the acting camshaft alternating torques are used to apply the necessary adjusting forces in order to rotate the first rotor in the direction of the acting camshaft adjusting device relative to the stator.

Weiter wird vorgeschlagen, dass der erste Rotor in eine erste Drehrichtung mittels einer Feder vorgespannt ist, und die Arbeitskammern, welche mit Druckmittel beaufschlagbar und mit dem Druckmittelreservoir verbindbar sind, die Arbeitskammern sind, deren Volumen zur Verstellung des ersten Rotors entgegen der ersten Drehrichtung des ersten Rotors vergrößert wird. Durch die Feder wird der Rotor in eine Richtung vorgespannt und bei einer Druckmittelbeaufschlagung der Arbeitskammern entgegen der wirkenden Federkraft verdreht. In dem umgekehrten Fall, wenn der Rotor in Richtung der wirkenden Federkraft gegenüber dem Stator verdreht werden soll, müssen dieselben Arbeitskammern nur an das Druckmittelreservoir angeschlossen werden, so dass der erste Rotor in Richtung der Federkraft gegenüber dem Stator drehen kann und das in den Arbeitskammern befindliche Druckmittel in das Druckmittelreservoir zurückfließen kann.It is also proposed that the first rotor is biased in a first direction of rotation by means of a spring, and the working chambers, which can be acted upon with pressure medium and connectable to the pressure medium reservoir, the working chambers whose volume for adjusting the first rotor counter to the first direction of rotation of the first Rotor is enlarged. By the spring, the rotor is biased in one direction and rotated at a pressure medium loading of the working chambers against the acting spring force. In the opposite case, when the rotor is to be rotated in the direction of the acting spring force relative to the stator, the same working chambers must be connected only to the pressure medium reservoir, so that the first rotor can rotate in the direction of the spring force relative to the stator and that located in the working chambers Pressure medium can flow back into the pressure medium reservoir.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Druckmittelkanäle an dem Zentralventil derart angeordnet sind, dass die Arbeitskammern einer ersten Wirkrichtung eines ersten Rotors in einer ersten Anschlagstellung des Ventilkörpers und die Arbeitskammern der jeweils anderen zweiten Wirkrichtung desselben Rotors in einer zweiten Anschlagstellung des Ventilkörpers mit Druckmittel beaufschlagbar sind, und dass die Arbeitskammern des jeweils anderen zweiten Rotors in wenigstens einer zwischen der ersten und der zweiten Anschlagstellung angeordneten Zwischenstellung des Ventilkörpers mit Druckmittel beaufschlagbar sind. Die Drehbewegung des ersten Rotors kann dadurch sehr einfach gesteuert werden, indem der Ventilkörper jeweils in die erste oder zweite Anschlagstellung bewegt wird. Die Bewegung des zweiten Rotors wird dann durch Verschieben des Ventilkörpers zwischen den Anschlagstellungen bewirkt, wobei die Winkelstellung des ersten Rotors zu dem Stator dabei nicht verändert wird.It is further proposed that the pressure medium ducts are arranged on the central valve such that the working chambers of a first effective direction of a first rotor in a first stop position of the valve body and the working chambers of the other second effective direction of the same rotor in a second stop position of the valve body can be acted upon with pressure medium, and that the working chambers of the respective other second rotor can be acted upon with pressure medium in at least one intermediate position of the valve body arranged between the first and the second stop position. The rotational movement of the first rotor can be controlled very easily by the valve body is moved in each case in the first or second stop position. The movement of the second rotor is then effected by displacement of the valve body between the stop positions, wherein the angular position of the first rotor to the stator is not changed.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment. Showing:

1: eine erfindungsgemäße Nockenwellenverstelleinrichtung in Schnittdarstellung; und 1 a camshaft adjusting device according to the invention in sectional view; and

2–5: eine vergrößerte Schnittdarstellung der Nockenwellenverstelleinrichtung mit einem Zentralventil und einem in verschiedene Stellungen bewegten Ventilkörper. 2 - 5 : An enlarged sectional view of the camshaft adjusting device with a central valve and a moving in different positions valve body.

In der 1 ist eine erfindungsgemäße Nockenwellenverstelleinrichtung mit einem Flügelzellenversteller mit zwei Rotoren 1 und 3 und einem Stator 2 in Schnittdarstellung zu erkennen. Der Stator 2 umfasst radial außen eine Antriebsfläche, wie z. B. eine Verzahnung, über die der Flügelzellenversteller im Betrieb über ein Endloszugmittel angetrieben wird. Der Antrieb kann dabei über eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine oder eine sonstige Antriebswelle erfolgen. Der Stator 2 selbst weist eine Mehrzahl von radial nach innen ragenden Vorsprüngen auf, welche sich bis zu entsprechenden radial inneren Dichtflächen der Rotoren 1 und 3 erstrecken und dadurch jeweils einen zwischen den Rotoren 1 und 3 vorhandenen Ringraum in mehrere Druckräume unterteilen. Ferner sind an dem Rotor 1 eine Mehrzahl von Flügeln vorgesehen, welche sich bis zu einer zweiten Dichtfläche des Stators 2 erstrecken und dadurch die gebildeten Druckräume weiter in jeweils zwei entgegengesetzt wirkende Arbeitskammern unterteilen. In der Schnittdarstellung sind nur die Arbeitskammern C des Rotors 3 zu erkennen, während die weiteren Arbeitskammern des Rotors 3 und die Arbeitskammern des Rotors 1 nicht zu erkennen sind. Die Arbeitskammern sind durch jeweils einen Druckmittelkanal 16, 14 und 22 in den Rotoren 1 und 3 über einen zentralen Druckmittelkreislauf wahlweise mit einem Druckmittel beaufschlagbar. Für den Fall, dass das Druckmittel in die Arbeitskammern einer ersten Wirkrichtung eingeleitet wird, wird der Rotor 1 oder 3 gegenüber dem Stator 2 verdreht, wobei das Volumen dieser Arbeitskammern größer wird und das Volumen der auf der anderen Seite des Flügels befindlichen Arbeitskammer einer zweiten Wirkrichtung kleiner wird. Dabei wird das Druckmittel aus den nicht mit Druckmittel beaufschlagten Arbeitskammern der zweiten Wirkrichtung, deren Volumen kleiner wird, in ein Druckmittelreservoir T zurückgeführt. Durch die Druckmittelbeaufschlagung der Arbeitskammern C einer Wirkrichtung wird der Rotor 1 dann entweder in Drehrichtung des Stators 2 oder entgegen der Drehrichtung des Stators 2 gegenüber diesem verdreht.In the 1 is a camshaft adjusting device according to the invention with a Flügelzellenversteller with two rotors 1 and 3 and a stator 2 to recognize in sectional view. The stator 2 radially outside a drive surface, such. B. a toothing, via which the Flügelzellenversteller is driven in operation via an endless traction means. The drive can be done via a crankshaft of an internal combustion engine or other drive shaft. The stator 2 itself has a plurality of radially inwardly projecting projections, which extend to corresponding radially inner sealing surfaces of the rotors 1 and 3 extend and thereby each one between the rotors 1 and 3 subdivide existing annulus into several pressure chambers. Further, on the rotor 1 a plurality of vanes are provided which extend up to a second sealing surface of the stator 2 extend and thereby divide the pressure chambers formed further into two oppositely acting working chambers. In the sectional view, only the working chambers C of the rotor 3 to recognize while the other working chambers of the rotor 3 and the working chambers of the rotor 1 are not recognizable. The working chambers are each by a pressure medium channel 16 . 14 and 22 in the rotors 1 and 3 optionally acted upon by a pressure medium via a central pressure medium circuit. In the event that the pressure medium is introduced into the working chambers of a first effective direction, the rotor 1 or 3 opposite the stator 2 twisted, wherein the volume of these working chambers is larger and the volume of located on the other side of the wing working chamber of a second direction of action becomes smaller. In this case, the pressure medium from the not acted upon by pressure medium working chambers of the second direction of action, whose volume is smaller, returned to a pressure medium reservoir T. By the pressurizing of the working chambers C a direction of action of the rotor 1 then either in the direction of rotation of the stator 2 or against the direction of rotation of the stator 2 twisted against this.

Zur Steuerung des Druckmittelstromes von einer Druckmittelpumpe „P” in die Arbeitskammern C und aus diesen zurück in das Druckmittelreservoir „T” ist ein Zentralventil 6 in einer Durchgangsöffnung 11 der Rotoren 1 und 3 vorgesehen, welches einen Grundkörper 9, einen Ventileinsatz 30 und einen in dem Ventileinsatz 30 verschieblich geführten, federbelasteten Ventilkörper 7 umfasst. In dem Zentralventil 6 ist ferner ein komplexes Druckmittelleitsystem aus Druckmittelkanälen und Druckmittelkammern vorgesehen, durch welches die Zu- und Abströmung des Druckmittels in Abhängigkeit von dem Ventilkörper gesteuert wird. Das Druckmittelleitsystem wird später noch beschrieben. To control the flow of pressure medium from a pressure medium pump "P" in the working chambers C and from these back into the pressure medium reservoir "T" is a central valve 6 in a passage opening 11 the rotors 1 and 3 provided, which is a basic body 9 , a valve core 30 and one in the valve core 30 slidably guided, spring-loaded valve body 7 includes. In the central valve 6 Furthermore, a complex Druckmittelleitsystem of pressure medium channels and pressure medium chambers is provided, through which the inflow and outflow of the pressure medium is controlled in dependence on the valve body. The pressure medium control system will be described later.

Der erste Rotor 3 und der zweite Rotor 1 sind parallel zueinander angeordnet und drehbar in dem Stator 2 gelagert. Der zweite Rotor 1 ist über das Zentralventil 6 mit der ersten Nockenwelle 17 verspannt, indem das Zentralventil 6 mit einem Gewindeabschnitt 10 in ein Innengewinde der ersten Nockenwelle 17 eingeschraubt ist, und dadurch den zweiten Rotor 1 zwischen der Stirnseite der ersten Nockenwelle 17 und einem stirnseitig an der Zentralschraube 6 vorgesehenen Radialflansch 8 einspannt. Der erste Rotor 3 ist mit der ersten Nockenwelle 5 drehfest verbunden, indem die erste Nockenwelle 5 mit einem Gewindeabschnitt 29 in ein Innengewinde des ersten Rotors 3 eingeschraubt ist. Die erste und zweite Nockenwelle 17 und 5 sind beide rohrförmig ausgebildet und ineinander gesteckt und können durch die drehfeste Verbindung mit den Rotoren 1 und 3 jeweils einzeln gegenüber dem Stator 2 in der Winkelausrichtung verstellt werden.The first rotor 3 and the second rotor 1 are arranged parallel to each other and rotatable in the stator 2 stored. The second rotor 1 is via the central valve 6 with the first camshaft 17 braced by the central valve 6 with a threaded section 10 in an internal thread of the first camshaft 17 is screwed, and thereby the second rotor 1 between the end face of the first camshaft 17 and one end face on the central screw 6 provided radial flange 8th clamps. The first rotor 3 is with the first camshaft 5 rotatably connected by the first camshaft 5 with a threaded section 29 in an internal thread of the first rotor 3 is screwed. The first and second camshafts 17 and 5 are both tubular and inserted into each other and can by the rotationally fixed connection with the rotors 1 and 3 each one against the stator 2 be adjusted in the angular orientation.

Das Zentralventil 6 umfasst einen rohrförmigen Grundkörper 9 mit einer zentralen Durchgangsöffnung 31, in welcher ein Ventileinsatz 30 mit einem darin angeordneten, verschieblich geführten Ventilkörper 7 angeordnet ist. Der Ventilkörper 7 ist über eine Feder 32 in Richtung einer in der 1 rechtsseitigen Anschlagstellung federbelastet und über einen Sicherungsring 33 gegen Herausrutschen gesichert. Sowohl der Ventileinsatz 30 als auch der Ventilkörper 7 sind rohrförmig ausgebildet, so dass das Zentralventil 6 eine mittige Durchgangsöffnung 27 aufweist. Das Druckmittel strömt dem Zentralventil 6 von der Druckmittelpumpe „P” durch die zentrale Durchgangsöffnung 31 in der Darstellung der 2 von rechts zu, weiter durch ein komplexes Druckmittelleitsystem des Zentralventils 6 in die Arbeitskammern C und aus diesen heraus und anschließend durch die zentrale Durchgangsöffnung 27 des Ventilkörpers 7 wieder zu dem Druckmittelreservoir „T” zurück.The central valve 6 comprises a tubular body 9 with a central passage opening 31 in which a valve core 30 with a displaceably guided valve body arranged therein 7 is arranged. The valve body 7 is about a spring 32 towards one in the 1 spring-loaded stop position spring loaded and a circlip 33 secured against slipping out. Both the valve insert 30 as well as the valve body 7 are tubular, so that the central valve 6 a central passage opening 27 having. The pressure medium flows to the central valve 6 from the pressure medium pump "P" through the central passage opening 31 in the presentation of the 2 from the right to, through a complex pressure medium control system of the central valve 6 in the working chambers C and out of these and then through the central passage opening 27 of the valve body 7 back to the pressure medium reservoir "T" back.

Das Druckmittelleitsystem des Zentralventils 6 umfasst eine komplexe Struktur aus mehreren Druckmittelkanälen 13, 18 und 19 in dem Grundkörper 9, einem Druckmittelkanal 15, mehreren Druckmittelkammern 20 und 21 und Druckmittelleitungen 24 und 25 in dem Ventileinsatz 30 und schließlich einem Druckmittelkanal 23 und zwei Druckmittelkammern 26 und 28 in dem Ventilkörper 7. Die Begriffe Druckmittelkanal, Druckmittelleitung und Druckmittelkammer sollen im Sinne der Erfindung als Hohlräume verstanden werden, welche dazu geeignet sind, das Druckmittel von einer Stelle zu einer anderen Stelle zu leiten. Dabei können insbesondere die Druckmittelkammern als Nuten oder flächige Vertiefungen an den Oberflächen der Bauteile ausgebildet sein, über welche das Druckmittel bewusst verteilt wird bzw. in die mehreren räumlich beabstandeten Druckmittelleitungen münden können.The pressure medium control system of the central valve 6 comprises a complex structure of several pressure medium channels 13 . 18 and 19 in the main body 9 , a pressure medium channel 15 , several pressure medium chambers 20 and 21 and pressure medium lines 24 and 25 in the valve core 30 and finally a pressure medium channel 23 and two pressure medium chambers 26 and 28 in the valve body 7 , The terms pressure medium channel, pressure medium line and pressure medium chamber should be understood in the context of the invention as cavities, which are adapted to direct the pressure medium from one point to another point. In this case, in particular, the pressure medium chambers may be formed as grooves or surface depressions on the surfaces of the components, via which the pressure medium is deliberately distributed or may open into the plurality of spatially spaced pressure medium lines.

Nachfolgend wird das Druckmittelleitsystem anhand verschiedener in den 2 bis 5 dargestellten Stellungen des Ventilkörpers 7 näher erläutert, wobei in dem Diagramm in den Figuren jeweils der Volumenstrom des Druckmittels durch die gestrichelte Linie über dem Verschiebeweg des Ventilkörpers 7 zu erkennen ist, welcher aktuell in der Stellung des Ventilkörpers 7 jeweils durch das Zentralventil 6 strömt.Below is the pressure medium control system based on various in the 2 to 5 illustrated positions of the valve body 7 explained in more detail, wherein in the diagram in the figures in each case the volume flow of the pressure medium through the dashed line over the displacement of the valve body 7 it can be seen which currently in the position of the valve body 7 each through the central valve 6 flows.

In der 2 befindet sich der Ventilkörper 7 in der linksseitigen ersten Anschlagstellung an dem Sicherungsring 33, in welcher der durch die Durchgangsöffnung 31 zugeführte Druckmittelstrom „P” durch eine nicht näher dargestellte Struktur von Steuerkanten an dem Zentralventil 6 in die Druckmittelkammer 26 des Ventilkörpers 7 einströmt. Ausgehend von der Druckmittelkammer 26 strömt das Druckmittel weiter in die Druckmittelkammer 21 des Ventileinsatzes 30 und anschließend durch die Druckmittelkanäle 19 und 22 in die Arbeitskammern „B” zwischen dem zweiten Rotor 1 und dem Stator 2 ein. Ferner strömt das Druckmittel aus den Arbeitskammern „A” über die Druckmittelkanäle 14, 13, 15 und 23 in die Durchgangsöffnung 27 des Ventilkörpers 7 und von dort aus weiter in das Druckmittelreservoir „T” in der dargestellten Pfeilrichtung. Durch den beschriebenen Druckmittelstrom wird der zweite Rotor 1 in eine erste Drehrichtung gegenüber dem Stator 2 verdreht. Die Arbeitskammern „C” zwischen dem ersten Rotor 3 und dem Stator 2 werden in dieser Stellung nicht mit Druckmittel beaufschlagt, so dass die Stellung des ersten Rotors 3 gegenüber dem Stator 2 nicht verändert wird.In the 2 is the valve body 7 in the left-side first stop position on the retaining ring 33 in which the through the passage opening 31 supplied pressure medium flow "P" by a non-illustrated structure of control edges on the central valve 6 in the pressure medium chamber 26 of the valve body 7 flows. Starting from the pressure medium chamber 26 the pressure medium flows further into the pressure medium chamber 21 of the valve insert 30 and then through the pressure medium channels 19 and 22 into the working chambers "B" between the second rotor 1 and the stator 2 one. Furthermore, the pressure medium flows from the working chambers "A" via the pressure medium channels 14 . 13 . 15 and 23 in the passage opening 27 of the valve body 7 and from there further into the pressure medium reservoir "T" in the illustrated arrow direction. By the pressure medium flow described, the second rotor 1 in a first direction of rotation relative to the stator 2 twisted. The working chambers "C" between the first rotor 3 and the stator 2 are not acted upon in this position with pressure medium, so that the position of the first rotor 3 opposite the stator 2 not changed.

In der in der 3 gezeigten Stellung des Ventilkörpers 7 wurde dieser über einen nicht dargestellten Aktuator gegen die von der Feder 32 ausgeübte Federkraft nach rechts verschoben. Durch die Verschiebung des Ventilkörpers 7 wurden die Druckmittelkammer 21 und der Druckmittelkanal 15 durch den Ventilkörper 7 radial innen verschlossen, so dass der zweite Rotor 1 nicht weiter gegenüber dem Stator 2 verstellt wird. Gleichzeitig wurde die von der Druckmittelkammer 20 abgehende Druckmittelleitung 24 des Ventileinsatzes 30 strömungstechnisch mit einem Abschnitt einer Druckmittelleitung des Ventilkörpers 7 verbunden, so dass das Druckmittel aus den Arbeitskammern „C” des ersten Rotors 3 durch die Druckmittelkanäle 16, 12 und 18 über die Druckmittelkammer 20 in die Durchgangsöffnung 27 des Ventilkörpers 7 zurück zu dem Druckmittelreservoir „T” strömen kann. Dadurch kann der erste Rotor 3 aufgrund der über die erste Nockenwelle 17 einwirkenden Nockenwellenwechselmomente selbsttätig gegenüber dem Stator 2 drehen. Die an den jeweils anderen Seiten der Flügel des ersten Rotors 3 angeordneten Arbeitskammern der anderen Wirkrichtung sind durch nicht dargestellte Entlüftungsöffnungen praktisch passiv geschaltet, so dass diese die Drehbewegung des ersten Rotors 3 nicht behindern. Die Drehbewegung des ersten Rotors 3 kann in diesem Fall auch durch eine auf den ersten Rotor 3 wirkende Feder bewirkt und/oder unterstützt werden.In the in the 3 shown position of the valve body 7 this was via an actuator, not shown, against the spring 32 applied spring force shifted to the right. By the displacement of the valve body 7 were the pressure medium chamber 21 and the pressure medium channel 15 through the valve body 7 closed radially inward, so that the second rotor 1 not further opposite the stator 2 is adjusted. At the same time, that of the pressure medium chamber 20 outgoing pressure medium line 24 of the valve insert 30 fluidly with a portion of a pressure medium line of the valve body 7 connected, so that the pressure medium from the working chambers "C" of the first rotor 3 through the pressure medium channels 16 . 12 and 18 over the pressure medium chamber 20 in the passage opening 27 of the valve body 7 back to the pressure medium reservoir "T" can flow. This allows the first rotor 3 due to the over the first camshaft 17 acting camshaft alternating torques automatically relative to the stator 2 rotate. The on the other side of the wings of the first rotor 3 arranged working chambers of the other direction of action are connected by passive ventilation openings, not shown, so that they are the rotational movement of the first rotor 3 do not hinder. The rotational movement of the first rotor 3 can in this case also by one on the first rotor 3 acting spring causes and / or supported.

In der in der 4 gezeigten Stellung des Ventilkörpers 7 wurde dieser weiter gegen die Feder 32 nach rechts verschoben. Durch die Verschiebung des Ventilkörpers 7 wurde die über die Druckmittelleitung 24 geschaffene Strömungsverbindung unterbrochen und stattdessen eine Strömungsverbindung zwischen der Durchgangsöffnung 31 zu einer Druckmittelpumpe „P” und der Druckmittelkammer 28 durch eine Druckmittelleitung 25 geschaffen. Dadurch kann das Druckmittel nunmehr von der Druckmittelpumpe „P” über die Druckmittelkammer 28 durch die Druckmittelkammer 20 durch die Druckmittelkanäle 18, 12 und 16 in dieselben Arbeitskammern „C” einströmen. Durch das einströmende Druckmittel in die Arbeitsklammern „C” wird der erste Rotor 3 entgegen der Wirkrichtung der Nockenwellenwechselmomente gegenüber dem Stator 2 verstellt. Gleichzeitig sind die zu den Arbeitskammern „A” und „B” führenden Druckmittelkanäle 14 und 22 noch verschlossen, so dass der zweite Rotor 1 nicht verstellt wird. Durch die Verschiebebewegung des Ventilkörpers 7 zwischen den in den 3 und 4 gezeigten Stellungen kann der erste Rotor 3 unabhängig von dem zweiten Rotor 1 gegenüber dem Stator 2 verstellt werden.In the in the 4 shown position of the valve body 7 this was continued against the spring 32 moved to the right. By the displacement of the valve body 7 was the over the pressure medium line 24 created flow communication interrupted and instead a flow connection between the passage opening 31 to a pressure medium pump "P" and the pressure medium chamber 28 by a pressure medium line 25 created. As a result, the pressure medium now from the pressure medium pump "P" via the pressure medium chamber 28 through the pressure medium chamber 20 through the pressure medium channels 18 . 12 and 16 into the same working chambers "C". By the inflowing pressure medium in the working clamps "C" is the first rotor 3 against the effective direction of the camshaft alternating torques relative to the stator 2 adjusted. At the same time leading to the working chambers "A" and "B" pressure medium channels 14 and 22 still closed, leaving the second rotor 1 not adjusted. By the sliding movement of the valve body 7 between the in the 3 and 4 shown positions, the first rotor 3 independent of the second rotor 1 opposite the stator 2 be adjusted.

In der in der 5 gezeigten Stellung wurde der Ventilkörper 7 durch den Aktuator weiter in eine zweite rechtsseitige Anschlagstellung verschoben. In dieser Stellung des Ventilkörpers 7 sind die Druckmittelleitungen 25 und 24 strömungstechnisch unterbrochen, so dass das Druckmittel aus den Arbeitskammern „C” weder abströmen noch in diese zuströmen kann. Stattdessen ist die Druckmittelkammer 26 strömungstechnisch mit den Druckmittelkanälen 15, 13 und 14 verbunden, so dass das Druckmittel in die Arbeitskammern „A” zuströmt, während es aus den Arbeitskammern „B” gleichzeitig über die in Abströmrichtung freigegebene Druckmittelkammer 21 zurück zu dem Druckmittelreservoir „T” strömen kann. In dieser Stellung des Ventilkörpers 7 wird der zweite Rotor 1 entgegen der Drehrichtung des zweiten Rotors 1 in der ersten Anschlagstellung des Ventilkörpers 7 (siehe 2) gegenüber dem Stator 2 verdreht.In the in the 5 position shown was the valve body 7 moved by the actuator further into a second right-side stop position. In this position of the valve body 7 are the pressure medium lines 25 and 24 interrupted fluidically, so that the pressure fluid from the working chambers "C" neither flow nor can flow into this. Instead, the pressure medium chamber 26 fluidically with the pressure medium channels 15 . 13 and 14 connected, so that the pressure medium flows into the working chambers "A", while it from the working chambers "B" simultaneously on the released in the outflow pressure medium chamber 21 back to the pressure medium reservoir "T" can flow. In this position of the valve body 7 becomes the second rotor 1 against the direction of rotation of the second rotor 1 in the first stop position of the valve body 7 (please refer 2 ) opposite the stator 2 twisted.

Durch die vorgeschlagene Lösung können beide Rotoren 1 und 3 unter Verwendung eines einzigen Zentralventils 6 verstellt werden. Dabei wird die Verstellbewegung des zweiten Rotors 1 durch die Bewegung des Ventilkörpers 7 in eine der Anschlagstellungen bewirkt, während die Verstellung des ersten Rotors 3 durch die Bewegung des Ventilkörpers 7 in eine der in den 3 und 4 gezeigten Zwischenstellungen bewirkt wird.The proposed solution allows both rotors 1 and 3 using a single central valve 6 be adjusted. In this case, the adjusting movement of the second rotor 1 by the movement of the valve body 7 effected in one of the stop positions, while the adjustment of the first rotor 3 by the movement of the valve body 7 in one of the 3 and 4 shown intermediate positions is effected.

Da die zu den Arbeitskammern „C” führenden Druckmittelleitungen 24 und 25 bei der Bewegung des Ventilkörpers 7 aus der ersten in die zweite Anschlagstellung nur für eine sehr kurze Zeitspanne strömungstechnisch mit den Arbeitskammern „C” verbunden werden, wird die Koppelung des ersten Rotors 3 mit dem Stator 2 während der Bewegung des Ventilkörper 7 aus der ersten Anschlagstellung (2) in die zweite Anschlagstellung (5) nur für einen kurzen Moment aufgehoben, in dem die Druckmittelleitungen 24 und 24 jeweils eine strömungstechnische Verbindung herstellen (3 und 4). Da diese Zeitspanne sehr kurz ist, kann der erste Rotor 3 dabei keine nennenswerten Bewegungen gegenüber dem Stator 2 ausführen, so dass dieser Nachteil in Kauf genommen werden kann.Since leading to the working chambers "C" pressure medium lines 24 and 25 during the movement of the valve body 7 from the first to the second stop position fluidly connected to the working chambers "C" only for a very short period of time, the coupling of the first rotor 3 with the stator 2 during the movement of the valve body 7 from the first stop position ( 2 ) in the second stop position ( 5 ) reserved only for a short moment, in which the pressure medium lines 24 and 24 each produce a fluidic connection ( 3 and 4 ). Since this time span is very short, the first rotor can 3 There are no significant movements relative to the stator 2 perform so that this disadvantage can be accepted.

Ferner kann in dem Zentralventil 6 oder in dem Zulauf zu der Druckmittelpumpe „P” ein in Richtung der Druckmittelpumpe „P” wirkendes Rückschlagventil vorgesehen sein, durch welches Druckspitzen in dem Zentralventil 6, z. B. aufgrund der Nockenwellenwechselmomente, durch ein Rückströmen des Druckmittels zu der Druckmittelpumpe „P” hin, abgebaut werden können.Further, in the central valve 6 or in the inlet to the pressure medium pump "P" in the direction of the pressure medium pump "P" acting check valve may be provided by which pressure peaks in the central valve 6 , z. B. due to the camshaft alternating moments, by a return flow of the pressure medium to the pressure medium pump "P" out, can be reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Rotorrotor
22: Statorstator
33: Rotorrotor
55: Zweite NockenwelleSecond camshaft
66: Zentralventilcentral valve
77: Ventilkörpervalve body
88th: Radialflanschradial flange
99: Grundkörperbody
1010: Gewindeabschnittthreaded portion
1111: DurchgangsöffnungThrough opening
1212: DruckmittelkanalPressure fluid channel
1313: DruckmittelkanalPressure fluid channel
1414: DruckmittelkanalPressure fluid channel
1515: DruckmittelkanalPressure fluid channel
1616: DruckmittelkanalPressure fluid channel
1717: Erste NockenwelleFirst camshaft
1818: DruckmittelkanalPressure fluid channel
1919: DruckmittelkanalPressure fluid channel
2020: DruckmittelkammerFluid chamber
2121: DruckmittelkammerFluid chamber
2222: DruckmittelkanalPressure fluid channel
2323: DruckmittelkanalPressure fluid channel
2424: DruckmittelleitungPressure medium line
2525: DruckmittelleitungPressure medium line
2626: DruckmittelkammerFluid chamber
2727: DurchgangsöffnungThrough opening
2828: DruckmittelkammerFluid chamber
2929: Gewindeabschnittthreaded portion
3030: Ventileinsatzvalve core
3131: DurchgangsöffnungThrough opening
3232: Federfeather
3333: Sicherungsringcirclip
AA: Arbeitskammerworking chamber
BB: Arbeitskammerworking chamber
CC: Arbeitskammerworking chamber
TT: DruckmittelreservoirPressure fluid reservoir
PP: DruckmittelpumpeHydraulic pump

Claims

Camshaft adjusting device with a vane-type adjuster with - a rotatably drivable stator ( 2 ), and - two in the stator ( 2 ) rotatably mounted rotors ( 1 . 3 ), wherein - on the stator ( 2 ) a plurality of radially inwardly projecting projections are provided, which each have an annular space between the stator ( 2 ) and one of the rotors ( 1 . 3 ) into several pressure chambers, and - on each of the rotors ( 1 . 3 ) a plurality of radially outwardly projecting wings are provided, which subdivide the pressure chambers into oppositely acting working chambers (A, B, C), wherein - the working chambers (A, B, C) for adjusting the rotors ( 1 . 3 ) opposite the stator ( 2 ) optionally via a central valve ( 6 ) with a valve body guided displaceably therein ( 7 ) can be acted upon with a pressure medium, wherein - the working chambers (A, B, C) of the two rotors ( 1 . 3 ) by a common central valve ( 6 ) can be acted upon with pressure medium through which the working chambers (A, B, C) of the rotors ( 1 . 3 ) in dependence on the position of the valve body ( 7 ) are optionally acted upon with pressure medium, characterized in that - in the central valve ( 6 ) at least one pressure medium channel ( 18 ) is provided, through which the working chambers (A, B, C) of a first direction of action of a first rotor ( 3 ) can be acted upon with pressure medium or with a pressure medium reservoir (T), while the working chambers (A, B, C) of the opposite second effective direction of the same rotor ( 3 ) are connected by a vent to the environment.

Camshaft adjusting device according to claim 1, characterized in that - the working chambers (A, B, C) of the first direction of action of the first rotor ( 3 ) through the same pressure medium channel ( 16 . 12 . 18 ) can be acted upon both with pressure medium and to the pressure medium reservoir (T) can be connected.

Camshaft adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that - the working chambers (A, B, C) of the first effective direction, which can be acted upon with pressure medium and with the pressure medium reservoir (T) are the working chambers (A, B, C), whose volume for adjusting the first rotor ( 3 ) in the direction of the drive rotation of the stator ( 2 ) is increased.

Camshaft adjusting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that - the first rotor ( 3 ) is biased in a first direction of rotation by means of a spring, and - the working chambers (A, B, C), which can be acted upon with pressure medium and with the pressure medium reservoir (T), the working chambers (A, B, C), whose volume for adjusting the first rotor ( 3 ) counter to the first direction of rotation of the first rotor ( 3 ) is increased.

Camshaft adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that - the central valve ( 6 ) has a Druckmittelleitsystem which is designed such that the working chambers (A, B, C) of a first direction of action of one of the rotors ( 1 . 3 ) in a first stop position of the valve body ( 7 ) and the working chambers (A, B, C) of the other second effective direction of the same rotor ( 1 . 3 ) in a second stop position of the valve body ( 7 ) can be acted upon with pressure medium, and that the working chambers (A, B, C) of the other rotor ( 1 . 3 ) in at least one between the first and the second stop position arranged intermediate position of the valve body ( 7 ) can be acted upon with pressure medium.