DE102014010965A1

DE102014010965A1 - Camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102014010965A1
Application number: DE102014010965.8A
Authority: DE
Inventors: Markus Lengfeld; Jens Meintschel; Thomas Stolk; Alexander von Gaisberg-Helfenberg
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2016-01-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung (10) für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stellgetriebe (12), das ein erstes Getriebeelement (14) zur Anbindung einer Kurbelwelle, ein zweites Getriebeelement (16) zur Anbindung einer Nockenwelle (18) und ein drittes Getriebeelement (20), das als ein Stellelement zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage vorgesehen ist, aufweist, und mit einer Verriegelungseinheit (22), die dazu vorgesehen ist, die Nockenwellenphasenlage in zumindest einer Verriegelungsposition zu verriegeln und die ein Verriegelungsmittel (24) umfasst, das dazu vorgesehen ist, in der Verriegelungsposition zumindest zwei der Getriebeelemente (14, 16, 20) formschlüssig miteinander zu verriegeln, wobei die Verrieglungseinheit (22) ein mechanisches Steuermittel (30) aufweist, das dazu vorgesehen ist, in der Verrieglungsposition das Verriegelungsmittel (24) für eine Verriegelung der Nockenwellenphasenlage freizugeben.The invention relates to a camshaft adjusting device (10) for an internal combustion engine of a motor vehicle, comprising a first transmission element (14) for connecting a crankshaft, a second transmission element (16) for connecting a camshaft (18) and a third transmission element (20) provided as an actuator for adjusting the camshaft phasing, and a locking unit (22) arranged to lock the camshaft phasing in at least one locking position and including a locking means (24) provided thereto is in the locking position, at least two of the transmission elements (14, 16, 20) positively lock with each other, wherein the Verrieglungseinheit (22) comprises a mechanical control means (30) which is provided in the Verrieglungsposition the locking means (24) for a Release camshaft phasing lock.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren zur Verstellung einer Nockenwelle mit einer Nockenwellenverstellvorrichtung.The invention relates to a camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle and a method for adjusting a camshaft with a camshaft adjusting device.

Es ist bereits eine Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stellgetriebe, das ein erstes Getriebeelement zur Anbindung einer Kurbelwelle, ein zweites Getriebeelement zur Anbindung einer Nockenwelle und ein drittes Getriebeelement, das als ein Stellelement zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage vorgesehen ist, aufweist, und mit einer Verriegelungseinheit, die dazu vorgesehen ist, die Nockenwellenphasenlage in zumindest einer Verriegelungsposition zu verriegeln und die ein Verriegelungsmittel umfasst, das dazu vorgesehen ist, in der Verriegelungsposition zumindest zwei der Getriebeelemente formschlüssig miteinander zu verriegeln, bekannt.It is already a camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle, having a control gear, which has a first transmission element for connecting a crankshaft, a second transmission element for connecting a camshaft and a third transmission element, which is provided as an adjusting element for adjusting the camshaft phase position, and with a locking unit, which is intended to lock the camshaft phase position in at least one locking position and which comprises a locking means, which is intended to lock in the locking position, at least two of the transmission elements form-locking with each other, known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine besonders hohe Betriebssicherheit der Nockenwellenverstellvorrichtung bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 und ein erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 10 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of providing a particularly high reliability of the camshaft adjusting device. It is achieved by an embodiment according to the invention according to claim 1 and an inventive method according to claim 10. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einer Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stellgetriebe, das ein erstes Getriebeelement zur Anbindung einer Kurbelwelle, ein zweites Getriebeelement zur Anbindung einer Nockenwelle und ein drittes Getriebeelement, das als ein Stellelement zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage vorgesehen ist, aufweist, und mit einer Verriegelungseinheit, die dazu vorgesehen ist, die Nockenwellenphasenlage in zumindest einer Verriegelungsposition zu verriegeln und die ein Verriegelungsmittel umfasst, das dazu vorgesehen ist, in der Verriegelungsposition zumindest zwei der Getriebeelemente formschlüssig miteinander zu verriegeln.The invention relates to a camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle, having a control gear, which has a first gear element for connecting a crankshaft, a second gear element for connecting a camshaft and a third gear element, which is provided as an adjusting element for adjusting the camshaft phase position , and with a locking unit, which is intended to lock the camshaft phase position in at least one locking position and which comprises a locking means, which is intended to lock in the locking position, at least two of the gear elements form-fitting with each other.

Es wird vorgeschlagen, dass die Verrieglungseinheit ein mechanisches Steuermittel aufweist, das dazu vorgesehen ist, in der Verrieglungsposition das Verriegelungsmittel für eine Verriegelung der Nockenwellenphasenlage freizugeben. Dadurch kann eine Nockenwellenphasenlage insbesondere für einen Notlaufbetrieb der Brennkraftmaschine besonders einfach und präzise festgelegt werden. Ferner kann eine ungewollte Verstellung der Nockenwellenphasenlage aus der Verriegelungsposition heraus vorteilhaft vermieden werden. Vorteilhaft ist das dritte Getriebeelement von dem ersten Getriebeelement und dem zweiten Getriebeelement aus gesehen, ins Schnelle übersetzt, wodurch eine besonders hohe Präzision der Verriegelung bei gleichzeitig kleinen Drehmomenten erzielt werden kann. Unter einer „Verriegelungsposition” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine festgelegte Phasenlage zwischen den Getriebeelementen verstanden werden, die zu einem Notlaufbetrieb und/oder einem Standardbetrieb der Brennkraftmaschine geeignet ist. Unter „verriegeln” soll in diesem Zusammenhang insbesondere festhalten oder konstant halten verstanden werden. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.It is proposed that the locking unit has a mechanical control means which is provided to release the locking means for locking the camshaft phase position in the locked position. As a result, a camshaft phase position can be set in a particularly simple and precise manner, in particular for emergency operation of the internal combustion engine. Furthermore, an unwanted adjustment of the camshaft phase position out of the locking position can advantageously be avoided. Advantageously, the third gear element, as seen from the first gear element and the second gear element, translates into the fast, whereby a particularly high precision of the locking can be achieved with simultaneously small torques. In this context, a "locking position" is to be understood as meaning, in particular, a defined phase position between the transmission elements, which is suitable for run-flat operation and / or standard operation of the internal combustion engine. Under "lock" should be understood in this context, in particular hold or hold constant. By "intended" is intended to be understood in particular specially designed and / or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Verriegelungseinheit eine Rastscheibe umfasst, die drehfest mit dem ersten Getriebeelement verbunden ist, und die dazu vorgesehen ist, in der Verriegelungsposition mit dem Verriegelungsmittel verrastet zu werden. Dadurch kann eine konstruktiv besonders einfache Erfassung und Verriegelung der Nockenwellenphasenlage erreicht werden.In a further embodiment of the invention, it is proposed that the locking unit comprises a locking disk, which is non-rotatably connected to the first transmission element, and which is intended to be locked in the locking position with the locking means. As a result, a structurally particularly simple detection and locking of the camshaft phase position can be achieved.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Rastscheibe eine radial verlaufende Rastausnehmung aufweist, die zur Aufnahme des Verriegelungsmittels vorgesehen ist. Dadurch kann das Verriegelungsmittel besonders einfach formschlüssig verrastet werden. Unter „radial verlaufend” soll in diesem Zusammenhang insbesondere von einer Hauptrotationsachse des Stellgetriebes ausgehend in eine Radialrichtung verstanden werden. Insbesondere verläuft eine Haupterstreckungsrichtung der Rastausnehmung zumindest im Wesentlichen parallel zur Radialrichtung. Unter „zumindest im Wesentlichen” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Abweichung von weniger als 20°, bevorzugt von weniger als 10°, besonders bevorzugt von weniger als 3° und ganz besonders bevorzugt von weniger als 0,5° verstanden werden.Furthermore, it is proposed that the latching disc has a radially extending latching recess which is provided for receiving the locking means. As a result, the locking means can be particularly easily locked in a form-fitting manner. By "radially extending" is to be understood in this context in particular from a main axis of rotation of the actuating gear starting in a radial direction. In particular, a main extension direction of the latching recess extends at least substantially parallel to the radial direction. By "at least substantially" is meant in this context in particular a deviation of less than 20 °, preferably less than 10 °, more preferably less than 3 °, and most preferably less than 0.5 °.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Steuermittel als eine Steuerscheibe ausgebildet ist, die drehfest mit dem zweiten Getriebeelement verbunden ist, und die dazu vorgesehen ist, in der Verriegelungsposition einen Eingriff des Verriegelungsmittels in die Rastausnehmung der Rastscheibe freizugeben. Dadurch kann eine festgelegte Nockenwellenphase präzise erfasst und verriegelt werden.It is also proposed that the control means is designed as a control disk, which is non-rotatably connected to the second transmission element, and which is provided to release in the locking position engagement of the locking means in the recess of the locking disk. As a result, a specified camshaft phase can be precisely detected and locked.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Steuermittel eine radial verlaufende Steuerausnehmung aufweist, die zur Aufnahme des Verriegelungsmittels vorgesehen ist. Dadurch kann das Steuermittel konstruktiv besonders einfach ausgebildet werden. In einer alternativen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Steuermittel eine Steuererhebung aufweist, die zur Aufnahme in eine Ausnehmung des Verriegelungsmittels vorgesehen ist.Furthermore, it is proposed that the control means has a radially extending control recess which is provided for receiving the locking means. This can do that Control means structurally particularly simple design. In an alternative embodiment, it is proposed that the control means has a tax collection, which is provided for receiving in a recess of the locking means.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Rastausnehmung der Rastscheibe und die Steuerausnehmung des Steuermittels in der Verriegelungsposition in einer Radialrichtung einer Hauptrotationsachse des Stellgetriebes betrachtet zumindest im Wesentlichen hintereinander angeordnet sind. Dadurch kann das Verriegelungsmittel konstruktiv besonders einfach ausgebildet werden. Ein Eingreifen des Verriegelungsmittels in die Rastausnehmung und in die Steuerausnehmung kann besonders zuverlässig erfolgen.Furthermore, it is proposed that the latching recess of the latching disk and the control recess of the control means are arranged in the locking position in a radial direction of a main axis of rotation of the adjusting gear, at least essentially one behind the other. As a result, the locking means can be structurally particularly simple. An intervention of the locking means in the recess and in the control recess can be done very reliable.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Verriegelungsmittel dazu vorgesehen ist, in der Verriegelungsposition elastisch in die Rastausnehmung der Rastscheibe und in die Steuerausnehmung des Steuermittels bewegt zu werden. Dadurch kann bei einer Fehlfunktion der Bremseinheit, insbesondere bei einem Ausfall einer elektrischen Stromversorgung, die Verriegelungsposition eingenommen und verriegelt werden. Ein Ausfall der Brennkraftmaschine kann somit vorteilhaft vermieden werden.It is also proposed that the locking means is provided to be elastically moved in the locking position in the latching recess of the locking disk and in the control recess of the control means. This can be taken and locked in case of malfunction of the brake unit, in particular in case of failure of an electrical power supply, the locking position. A failure of the internal combustion engine can thus be advantageously avoided.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Verriegelungsmittel drehfest mit dem dritten Getriebeelement verbunden ist. Dadurch kann eine besonders präzise Festlegung der Verriegelungsposition erreicht werden. Das Verriegelungsmittel kann formschlüssig mit dem dritten Getriebeelement verbunden sein. Bevorzugt ist das Verriegelungsmittel einstückig mit dem dritten Getriebeelement verbunden. Unter „einstückig” soll insbesondere stoffschlüssig verbunden, wie beispielsweise durch einen Schweißprozess und/oder Klebeprozess usw., und besonders vorteilhaft angeformt verstanden werden, wie durch die Herstellung aus einem Guss und/oder durch die Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren.Furthermore, it is proposed that the locking means is rotatably connected to the third transmission element. This allows a particularly precise determination of the locking position can be achieved. The locking means may be positively connected to the third transmission element. Preferably, the locking means is integrally connected to the third transmission element. By "one-piece" should in particular be cohesively connected, as for example by a welding process and / or gluing process, etc., and particularly advantageous molded, as understood by the production of a cast and / or by the production in a single or Mehrkomponentenspritzverfahren.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Nockenwellenverstellvorrichtung eine elektromagnetische Bremseinheit umfasst, die zu einer Ausübung eines Bremsmoments auf das dritte Getriebeelement vorgesehen ist. Dadurch kann eine Verriegelungsposition besonders schnell eingenommen werden.Furthermore, it is proposed that the camshaft adjusting device comprises an electromagnetic brake unit which is provided for exerting a braking torque on the third gear element. As a result, a locking position can be taken very quickly.

Ferner wird ein Verfahren zur Verstellung einer Nockenwelle mit einer Nockenwellenverstellvorrichtung vorgeschlagen, wobei ein drittes Getriebeelement mit einem ersten Getriebeelement und/oder einem zweiten Getriebeelement von einem Verriegelungsmittel in einer konstruktiv eindeutigen Verriegelungsposition des ersten Getriebeelements und des zweiten Getriebeelements verriegelt wird. Dadurch kann eine Nockenwellenphasenlage insbesondere für einen Notlaufbetrieb der Brennkraftmaschine besonders einfach und präzise festgelegt werden. Ferner kann eine ungewollte Verstellung der Nockenwellenphasenlage aus der Verriegelungsposition heraus vorteilhaft vermieden werden.Furthermore, a method for adjusting a camshaft with a camshaft adjusting device is proposed, wherein a third gear element with a first gear element and / or a second gear element is locked by a locking means in a structurally unique locking position of the first gear element and the second gear element. As a result, a camshaft phase position can be set in a particularly simple and precise manner, in particular for emergency operation of the internal combustion engine. Furthermore, an unwanted adjustment of the camshaft phase position out of the locking position can advantageously be avoided.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel 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.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, an embodiment of the invention is shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Ansicht einer Nockenwellenverstellvorrichtung mit einer Verriegelungseinheit 1 a schematic view of a camshaft adjusting device with a locking unit

2 eine perspektivische Ansicht der Verriegelungseinheit nach 1 und 2 a perspective view of the locking unit according to 1 and

3 eine weitere perspektivische Ansicht der Verriegelungseinheit nach 1. 3 another perspective view of the locking unit after 1 ,

1 zeigt schematisch eine Nockenwellenverstellvorrichtung 10 für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10 weist ein Stellgetriebe 12 auf. Das Stellgetriebe 12 ist als ein 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe ausgebildet. Das Stellgetriebe 12 umfasst ein erstes Getriebeelement 14 zur Anbindung einer Kurbelwelle, ein zweites Getriebeelement 16 zur Anbindung einer Nockenwelle 18 und ein drittes Getriebeelement 20, das als ein Stellelement zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage vorgesehen ist. Das erste Getriebeelement 14 ist als ein Planetenträger ausgebildet. Das zweite Getriebeelement 16 ist als ein Hohlrad ausgebildet. Ferner ist das dritte Getriebeelement 20 des Stellgetriebes 12 als Sonnenrad ausgebildet. Das erste Getriebeelement 14 führt Planetenräder 40 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder 40 kämmen mit dem dritten Getriebeelement 20 und mit dem zweiten Getriebeelement 16. Die Planetenräder 40 sind drehbar auf dem ersten Getriebeelement 14 gelagert. Das zweite Getriebeelement 16 ist mit der Nockenwelle 18 gekoppelt. Das erste Getriebeelement 14 ist mit einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle gekoppelt. Das Stellgetriebe 12 weist eine Drehrichtung auf. Das Stellgetriebe 12 weist eine Hauptrotationsachse 36 auf. Die drei Getriebeelemente 14, 16, 20 sind drehbar um die Hauptrotationsachse 36 gelagert. 1 schematically shows a camshaft adjusting device 10 for an internal combustion engine of a motor vehicle. The camshaft adjusting device 10 has a control gear 12 on. The actuating gear 12 is designed as a 3-shaft minus totaling. The actuating gear 12 includes a first transmission element 14 for connecting a crankshaft, a second transmission element 16 for connecting a camshaft 18 and a third transmission element 20 which is provided as an actuator for adjusting the camshaft phase position. The first transmission element 14 is designed as a planet carrier. The second transmission element 16 is formed as a ring gear. Further, the third transmission element 20 of the adjusting gear 12 designed as a sun gear. The first transmission element 14 leads planetary gears 40 on a circular path. The planet wheels 40 mesh with the third gear element 20 and with the second transmission element 16 , The planet wheels 40 are rotatable on the first gear element 14 stored. The second transmission element 16 is with the camshaft 18 coupled. The first transmission element 14 is coupled with a crankshaft, not shown. The actuating gear 12 has a direction of rotation. The actuating gear 12 has a main axis of rotation 36 on. The three gear elements 14 . 16 . 20 are rotatable about the main axis of rotation 36 stored.

Des Weiteren weist die Nockenwellenverstellvorrichtung 10 eine elektromagnetische Bremseinheit 38 auf. Die Bremseinheit 38 ist dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebsmodus zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage mit einem Bremsmoment auf das dritte Getriebeelement 20 einzuwirken. Die Bremseinheit 38 ist mit dem dritten Getriebeelement 20 gekoppelt. Die Bremseinheit 38 ist dazu vorgesehen, zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage ein Bremsmoment auszuüben. Die Bremseinheit 38 umfasst eine nicht näher dargestellte Bremsscheibe. Alternativ zur Bremseinheit 38 kann auch ein Elektromotor zur Ausübung eines Drehmoments auf das dritte Getriebeelement 20 vorgesehen sein.Furthermore, the camshaft adjusting device 10 an electromagnetic brake unit 38 on. The brake unit 38 is to provided, in at least one operating mode for adjusting the camshaft phase position with a braking torque on the third transmission element 20 act. The brake unit 38 is with the third transmission element 20 coupled. The brake unit 38 is intended to exert a braking torque to adjust the camshaft phasing. The brake unit 38 includes a brake disc, not shown. Alternative to the brake unit 38 may also be an electric motor for applying a torque to the third gear element 20 be provided.

Wenn die Nockenwellenphasenlage konstant bleiben soll, muss das dritte Getriebeelement 20 synchron mit dem ersten Getriebeelement 14 drehen. Um dies zu erreichen, kann die Bremsvorrichtung die Drehgeschwindigkeit des dritten Getriebeelements 20 an die Drehgeschwindigkeit des ersten Getriebeelements 14 aktiv angleichen. Die aktive Angleichung kann ersetzt werden, wenn die Nockenwellenverstellvorrichtung 10 eine Verriegelungseinheit 22 aufweist. Die Verriegelungseinheit 22 ist dazu vorgesehen, die Nockenwellenphasenlage in einer konstruktiv eindeutigen Verriegelungsposition zu verriegeln. Die Verriegelung erfolgt durch eine Feder-Nut-Verbindung. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass die Verriegelung durch eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende form- und/oder kraftschlüssige Verbindung, wie insbesondere eine federbelastete Kupplung erfolgt.If the camshaft phasing is to remain constant, the third gear element 20 synchronous with the first gear element 14 rotate. To achieve this, the braking device can control the rotational speed of the third transmission element 20 to the rotational speed of the first transmission element 14 actively align. The active adjustment can be replaced when the camshaft adjuster 10 a locking unit 22 having. The locking unit 22 is intended to lock the camshaft phase position in a structurally unique locking position. The locking is done by a tongue and groove connection. It is also conceivable in this context that the locking by another, the expert appears useful sense positive and / or non-positive connection, in particular a spring-loaded coupling.

Hierbei umfasst die Verriegelungseinheit 22 ein Verriegelungsmittel 24. Das Verriegelungsmittel 24 ist dazu vorgesehen, in der Verriegelungsposition das erste Getriebeelement 14 und das dritte Getriebeelement 20 formschlüssig miteinander zu verriegeln. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass das Verriegelungsmittel 24 dazu vorgesehen ist, in der Verriegelungsposition das zweite Getriebeelement 16 und das dritte Getriebeelement 20 formschlüssig miteinander zu verriegeln. Weiterhin ist es in diesem Zusammenhang denkbar, dass das Verriegelungsmittel 24 dazu vorgesehen ist, in der Verriegelungsposition das erste Getriebeelement 14, das zweite Getriebeelement 16 und das dritte Getriebeelement 20 formschlüssig miteinander zu verriegeln.In this case, the locking unit comprises 22 a locking means 24 , The locking means 24 is intended, in the locking position, the first transmission element 14 and the third transmission element 20 positively lock together. It is also conceivable in this context that the locking means 24 is provided, in the locking position, the second transmission element 16 and the third transmission element 20 positively lock together. Furthermore, it is conceivable in this context that the locking means 24 is provided, in the locking position, the first transmission element 14 , the second transmission element 16 and the third transmission element 20 positively lock together.

Das Verriegelungsmittel 24 ist drehfest mit dem dritten Getriebeelement 20 verbunden. Das Verriegelungsmittel 24 bildet eine Klinke aus. Das Verriegelungsmittel 24 ist einstückig mit einer Stellwelle 42 des Stellgetriebes 12 ausgebildet. Die Stellwelle 42 verbindet die Bremseinheit 38, die Verriegelungseinheit 22 und das dritte Getriebeelemente 20 drehfest miteinander. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass das Verriegelungsmittel 24 form- und/oder kraftschlüssig mit der Stellwelle 42 verbunden ist.The locking means 24 is non-rotatable with the third gear element 20 connected. The locking means 24 forms a latch. The locking means 24 is integral with a control shaft 42 of the adjusting gear 12 educated. The control shaft 42 connects the brake unit 38 , the locking unit 22 and the third gear elements 20 rotatable with each other. It is also conceivable in this context that the locking means 24 positive and / or non-positive with the control shaft 42 connected is.

Die Verriegelungseinheit 22 ist in der 2 näher dargestellt. Das Verriegelungsmittel 24 ist von zwei aneinander grenzenden quaderförmigen Teilen gebildet. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass das Verriegelungsmittel 24 von einem einzelnen quaderförmigen Teil gebildet ist. Die Verriegelungseinheit 22 weist eine Rastscheibe 26 auf. Die Rastscheibe 26 ist drehfest mit dem ersten Getriebeelement 14 verbunden. Die Rastscheibe 26 weist einen kreisrunden Umfangsrand auf. Es ist in diesem Zusammenhang prinzipiell denkbar, dass die Rastscheibe 26 Ausnehmungen, insbesondere rotationssymmetrische Ausnehmungen umfasst. Die Rastscheibe 26 weist eine Lagerausnehmung 44 auf. Die Lagerausnehmung 44 weist einen kreisrunden Querschnitt auf.The locking unit 22 is in the 2 shown in more detail. The locking means 24 is formed by two adjacent parallelepiped parts. It is also conceivable in this context that the locking means 24 is formed by a single cuboid-shaped part. The locking unit 22 has a locking disk 26 on. The locking disc 26 is non-rotatable with the first gear element 14 connected. The locking disc 26 has a circular peripheral edge. It is in principle conceivable in this context that the locking disk 26 Recesses, in particular rotationally symmetrical recesses comprises. The locking disc 26 has a bearing recess 44 on. The bearing recess 44 has a circular cross-section.

Die Rastscheibe 26 ist an der Lagerausnehmung 44 an einem Lagerteil 46 drehbar um die Hauptrotationsachse 36 gelagert. Es ist in diesem Zusammenhang denkbar, dass zwischen dem Lagerteil 46 und der Rastscheibe 26 ein Wälzlager angeordnet ist. Die Rastscheibe 26 weist eine radial verlaufende Rastausnehmung 28 auf. Die Rastausnehmung 28 ist zur Aufnahme des Verriegelungsmittels 24 vorgesehen. Die Rastausnehmung 28 weist hierzu eine gleiche Breite wie das Verriegelungsmittel 24 auf. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass eine Breite der Rastausnehmung 28 zu einer Öffnung hin divergiert. Insbesondere kann die Rastscheibe 26 die Rastausnehmung 28 begrenzende Fasen und/oder Abrundungen aufweisen, die zur einer Einführung des Verriegelungsmittels 24 in die Rastausnehmung 28 vorgesehen sind. Die Rastscheibe 26 ist somit dazu vorgesehen, in der Verriegelungsposition mit dem Verriegelungsmittel 24 verrastet zu werden.The locking disc 26 is at the bearing recess 44 on a storage part 46 rotatable about the main axis of rotation 36 stored. It is conceivable in this context that between the bearing part 46 and the locking disc 26 a rolling bearing is arranged. The locking disc 26 has a radially extending recess 28 on. The recess 28 is for receiving the locking means 24 intended. The recess 28 has the same width as the locking means 24 on. It is also conceivable in this context that a width of the recess 28 diverged towards an opening. In particular, the locking disc 26 the recess 28 have limiting chamfers and / or rounded off, leading to an introduction of the locking means 24 in the recess 28 are provided. The locking disc 26 is thus intended, in the locking position with the locking means 24 to be locked.

Ferner weist die Verriegelungseinheit 22 ein Steuermittel 30 auf. Das Steuermittel 30 ist als Steuerscheibe ausgebildet. Das Steuermittel 30 ist drehfest mit dem zweiten Getriebeelement 16 verbunden. Das Steuermittel 30 weist einen kreisrunden Umfangsrand auf. Es ist in diesem Zusammenhang prinzipiell denkbar, dass das Steuermittel 30 Ausnehmungen, insbesondere rotationssymmetrische Ausnehmungen umfasst. Das Steuermittel 30 weist eine Lagerausnehmung 48 auf. Die Lagerausnehmung 48 weist einen kreisrunden Querschnitt auf. Das Steuermittel 30 ist an der Lagerausnehmung 48 an einer Mantelfläche 50 der Rastscheibe 26 drehbar um die Hauptrotationsachse 36 gelagert. Es ist in diesem Zusammenhang denkbar, dass zwischen der Rastscheibe 26 und dem Steuermittel 30 ein Wälzlager angeordnet ist.Furthermore, the locking unit 22 a control means 30 on. The control means 30 is designed as a control disk. The control means 30 is non-rotatable with the second transmission element 16 connected. The control means 30 has a circular peripheral edge. It is conceivable in principle that the control means 30 Recesses, in particular rotationally symmetrical recesses comprises. The control means 30 has a bearing recess 48 on. The bearing recess 48 has a circular cross-section. The control means 30 is at the bearing recess 48 on a lateral surface 50 the locking disc 26 rotatable about the main axis of rotation 36 stored. It is conceivable in this context that between the locking disc 26 and the control means 30 a rolling bearing is arranged.

Das Steuermittel 30 weist eine radial verlaufende Steuerausnehmung 32 auf. Die Steuerausnehmung 32 ist zur Aufnahme des Verriegelungsmittels 24 vorgesehen. Die Steuerausnehmung 32 weist hierzu aus Toleranzgründen eine etwas größere, insbesondere eine um 10% größere, Breite auf wie das Verriegelungsmittel 24. Prinzipiell ist es auch denkbar, dass die Steuerausnehmung 32 eine gleich große Breite wie das Verriegelungsmittel 24 aufweist. Das Steuermittel 30 ist primär zu einer Verhinderung eines ungewollten Einrastens des Verriegelungsmittels 24 beim abermaligen Überlaufen über die Rastausnehmung 28 der Rastscheibe 26 vorgesehen. Eine radiale Erstreckung des Steuermittels 30 ist geringer als eine radiale Erstreckung der Rastscheibe 26. Genauer gesagt ist die radiale Erstreckung des Steuermittels 30 um 50% geringer als die radiale Erstreckung der Rastscheibe 26. Das Steuermittel 30 ist somit dazu vorgesehen, in der Verriegelungsposition einen Eingriff des Verriegelungsmittels 24 in die Rastausnehmung 28 der Rastscheibe 26 freizugeben.The control means 30 has a radially extending control recess 32 on. The control recess 32 is for receiving the locking means 24 intended. The control recess 32 this has a tolerance for reasons larger, in particular a 10% greater width than the locking means 24 , In principle, it is also conceivable that the control recess 32 an equal width as the locking means 24 having. The control means 30 is primarily for preventing unwanted latching of the locking means 24 the repeated overflow over the recess 28 the locking disc 26 intended. A radial extent of the control means 30 is less than a radial extent of the locking disk 26 , More specifically, the radial extent of the control means 30 50% less than the radial extent of the locking disc 26 , The control means 30 is thus intended, in the locking position, an engagement of the locking means 24 in the recess 28 the locking disc 26 release.

Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass eine Breite der Steuerausnehmung 32 zu einer Öffnung hin divergiert. Insbesondere kann das Steuermittel 30 die Steuerausnehmung 32 begrenzende Fasen und/oder Abrundungen aufweisen, die zu einer Einführung des Verriegelungsmittels 24 in die Steuerausnehmung 32 vorgesehen sind. Das Steuermittel 30 ist dazu vorgesehen, in der Verriegelungsposition mit dem Verriegelungsmittel 24 verrastet zu werden.It is also conceivable in this context that a width of the control recess 32 diverged towards an opening. In particular, the control means 30 the control recess 32 have limiting chamfers and / or rounded off, leading to an introduction of the locking means 24 in the control recess 32 are provided. The control means 30 is intended to be in the locking position with the locking means 24 to be locked.

Das Verriegelungsmittel 24, die Rastscheibe 26 und das Steuermittel 30 drehen sich in einem Betrieb in eine gleiche Richtung um die Hauptrotationsachse 36. Bei einer Verstellung der Phasenlage bewegen sich das Verriegelungsmittel 24, die Rastscheibe 26 und das Steuermittel 30 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Bei einer Beibehaltung der Phasenlage bewegen sich das Verriegelungsmittel 24, die Rastscheibe 26 und das Steuermittel 30 mit gleichen Geschwindigkeiten. Die Verriegelungsposition legt eine, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Phasenlage fest, beispielsweise eine für einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine und/oder einen Standardbetrieb der Brennkraftmaschine geeignete Phasenlage.The locking means 24 , the locking disc 26 and the control means 30 rotate in an operation in the same direction around the main axis of rotation 36 , With an adjustment of the phase position, the locking means move 24 , the locking disc 26 and the control means 30 at different speeds. When the phase position is maintained, the locking means move 24 , the locking disc 26 and the control means 30 at the same speeds. The locking position specifies a phase position that appears appropriate to the person skilled in the art, for example a phase position suitable for emergency operation of the internal combustion engine and / or standard operation of the internal combustion engine.

Die Verriegelungsposition ist erreicht, wenn die Rastscheibe 26 und das Steuermittel 30 derart gedreht sind, dass die Rastausnehmung 28 und die Steuerausnehmung 32 vollständig an dem Verriegelungsmittel 24 anliegen. In anderen Worten überdeckt das Verriegelungsmittel 24 die Rastausnehmung 28 und die Steuerausnehmung 32 in der Verriegelungsposition vollständig. In der 2 überdeckt das Verriegelungsmittel 24 lediglich die Rastausnehmung 28 der Rastscheibe 26. Das Verriegelungsmittel 24 liegt somit an dem Steuermittel 30 an. Ein Eingreifen des Verriegelungsmittels 24 in die Rastausnehmung 28 der Rastscheibe 26 ist somit nicht möglich. Ein weiteres Drehen der Getriebeelemente 14, 16, 20 kann zur Erzielung der Verriegelungsposition führen.The locking position is reached when the locking disc 26 and the control means 30 are rotated so that the recess 28 and the control recess 32 completely on the locking means 24 issue. In other words, the locking means covers 24 the recess 28 and the control recess 32 completely in the locking position. In the 2 covers the locking means 24 only the recess 28 the locking disc 26 , The locking means 24 is thus at the control means 30 at. An intervention of the locking means 24 in the recess 28 the locking disc 26 is not possible. Another turning of the transmission elements 14 . 16 . 20 can lead to the achievement of the locking position.

Die 3 zeigt die Verriegelungseinheit 22 nach einem Erreichen der Verriegelungsposition. Es ist in diesem Zusammenhang denkbar, dass sich die Nockenwellenverstellvorrichtung 10 bei einem Ausfall der Bremseinheit 38 selbstständig in die Verriegelungsposition bewegt. Die Rastausnehmung 28 der Rastscheibe 26 und die Steuerausnehmung 32 des Steuermittels 30 sind in der Verriegelungsposition in einer Radialrichtung 34 der Hauptrotationsachse 36 betrachtet hintereinander angeordnet. Genauer gesagt verlängert die Steuerausnehmung 32 des Steuermittels 30 die Rastausnehmung 28 der Rastscheibe 26 in Radialrichtung 34 in der Verriegelungsposition. Entsprechende Winkelstellungen der Rastausnehmung 28 und der Steuerausnehmung 32 sind in der Verriegelungsposition in Deckung. Das Verriegelungsmittel 24 ist in der Verriegelungsposition in die Rastausnehmung 28 und in die Steuerausnehmung 32 bewegbar.The 3 shows the locking unit 22 after reaching the locking position. It is conceivable in this context that the camshaft adjusting device 10 in case of failure of the brake unit 38 automatically moved to the locking position. The recess 28 the locking disc 26 and the control recess 32 of the tax money 30 are in the locking position in a radial direction 34 the main axis of rotation 36 considered consecutively. More specifically, the control recess lengthens 32 of the tax money 30 the recess 28 the locking disc 26 in the radial direction 34 in the locking position. Corresponding angular positions of the recess 28 and the control recess 32 are in the locked position in coverage. The locking means 24 is in the locking position in the recess 28 and in the control recess 32 movable.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verriegelungsmittel 24 dazu vorgesehen, in der Verriegelungsposition elastisch in die Rastausnehmung 28 der Rastscheibe 26 und in die Steuerausnehmung 32 des Steuermittels 30 bewegt zu werden. Hierzu ist eine nicht näher gezeigte Feder vorgesehen, die das Verriegelungsmittel 24 in der Verriegelungsposition in die Rastausnehmung 28 und in die Steuerausnehmung 32 bewegt. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch denkbar, dass das Verriegelungsmittel 24 in der Verriegelungsposition elektromagnetisch und/oder motorisch in die Rastausnehmung 28 und in die Steuerausnehmung 32 bewegt wird.In the embodiment shown, the locking means 24 provided in the locking position elastically in the recess 28 the locking disc 26 and in the control recess 32 of the tax money 30 to be moved. For this purpose, a spring not shown in detail is provided, which is the locking means 24 in the locking position in the recess 28 and in the control recess 32 emotional. However, it is also conceivable in this context that the locking means 24 in the locking position electromagnetically and / or motor in the recess 28 and in the control recess 32 is moved.

Das Verriegelungsmittel 24 liegt an der Rastscheibe 26 in der Verriegelungsposition in eine Umfangrichtung 52 formschlüssig an. Durch die etwas größere Breite der Steuerausnehmung 32 des Steuermittels 30 liegt das Verriegelungsmittel 24 in der Verriegelungsposition nicht formschlüssig in Umfangrichtung 52 an dem Steuermittel 30 an. Eine relative Drehbewegung zwischen dem Verriegelungsmittel 24 und der Rastscheibe 26 ist vermieden. Durch die Verzahnung des ersten Getriebeelements 14 und des zweiten Getriebeelements 16 ist auch eine Drehbewegung zwischen dem Verriegelungsmittel 24 und dem Steuermittel 30 vermieden.The locking means 24 is at the locking disc 26 in the locking position in a circumferential direction 52 positively. Due to the slightly larger width of the control recess 32 of the tax money 30 lies the locking means 24 in the locking position not form-fitting in the circumferential direction 52 at the control means 30 at. A relative rotational movement between the locking means 24 and the locking disc 26 is avoided. By the toothing of the first transmission element 14 and the second transmission element 16 is also a rotational movement between the locking means 24 and the control means 30 avoided.

Folglich ist auch eine Phasenlage zwischen dem ersten Getriebeelement 14, dem zweiten Getriebeelement 16 und dem dritten Getriebeelement 20 konstant. Das Verriegelungsmittel 24 verbleibt in der Rastausnehmung 28 und in der Steuerausnehmung 32 bis es entgegen einer Federkraft aus der Rastausnehmung 28 und der Steuerausnehmung 32, beispielsweise elektromagnetisch, herausbewegt wird. In einem stromlosen Zustand der Nockenwellenverstellvorrichtung 10 verbleiben die Getriebeelemente 14, 16, 20 in der vorgesehenen Verriegelungsposition.Consequently, there is also a phase relationship between the first transmission element 14 , the second transmission element 16 and the third transmission element 20 constant. The locking means 24 remains in the recess 28 and in the control recess 32 until it is against a spring force from the recess 28 and the control recess 32 , For example, electromagnetically, is moved out. In a de-energized state of the camshaft adjusting device 10 remain the transmission elements 14 . 16 . 20 in the intended locking position.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: NockenwellenverstellvorrichtungCamshaft adjusting device
1212: Stellgetriebeactuating mechanism
1414: Getriebeelementgear element
1616: Getriebeelementgear element
1818: Nockenwellecamshaft
2020: Getriebeelementgear element
2222: Verriegelungseinheitlocking unit
2424: Verriegelungsmittellocking means
2626: Rastscheibelocking disc
2828: Rastausnehmungrecess
3030: Steuermittelcontrol means
3232: Steuerausnehmungcontrol recess
3434: Radialrichtungradial direction
3636: HauptrotationsachseMain axis of rotation
3838: Bremseinheitbrake unit
4040: Planetenradplanet
4242: Stellwelleactuating shaft
4444: Lagerausnehmungbearing recess
4646: Lagerteilbearing part
4848: Lagerausnehmungbearing recess
5050: Mantelflächelateral surface
5252: Umfangrichtungcircumferentially

Claims

Camshaft adjusting device ( 10 ) for an internal combustion engine of a motor vehicle, with a control gear ( 12 ), which is a first transmission element ( 14 ) for connecting a crankshaft, a second transmission element ( 16 ) for connecting a camshaft ( 18 ) and a third transmission element ( 20 ), which is provided as an adjusting element for adjusting the camshaft phase position, has, and with a locking unit ( 22 ), which is intended to lock the camshaft phase position in at least one locking position and a locking means ( 24 ), which is provided in the locking position, at least two of the transmission elements ( 14 . 16 . 20 ) lock positively with each other, characterized in that the Verrieglungseinheit ( 22 ) a mechanical control means ( 30 ), which is provided in the Verrieglungsposition the locking means ( 24 ) for locking the camshaft phase position.

Camshaft adjusting device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the locking unit ( 22 ) a locking disk ( 26 ), which is non-rotatably connected to the first transmission element ( 14 ), and which is intended, in the locking position with the locking means ( 24 ) to be locked.

Camshaft adjusting device ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the locking disc ( 26 ) a radially extending recess ( 28 ), which for receiving the locking means ( 24 ) is provided.

Camshaft adjusting device ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the control means ( 30 ) is formed as a control disk which is non-rotatably connected to the second transmission element ( 16 ), and which is intended, in the locking position, an engagement of the locking means ( 24 ) in the recess ( 28 ) of the locking disk ( 26 ).

Camshaft adjusting device ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the control means ( 30 ) a radially extending control recess ( 32 ), which for receiving the locking means ( 24 ) is provided.

Camshaft adjusting device ( 10 ) according to claim 3 and 5, characterized in that the latching recess ( 28 ) of the locking disk ( 26 ) and the control recess ( 32 ) of the tax money ( 30 ) in the locking position in a radial direction ( 34 ) of a main axis of rotation ( 36 ) of the adjusting gear ( 12 ) Viewed at least substantially arranged one behind the other.

Camshaft adjusting device ( 10 ) at least according to claim 3 and 5, characterized in that the locking means ( 24 ) is provided to elastically in the locking position in the recess ( 28 ) of the locking disk ( 26 ) and in the control recess ( 32 ) of the tax money ( 30 ) to be moved.

Camshaft adjusting device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the locking means ( 24 ) rotatably with the third transmission element ( 20 ) connected is.

Camshaft adjusting device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by an electromagnetic brake unit ( 38 ), which leads to an exertion of a braking torque on the third transmission element ( 20 ) is provided.

Method for adjusting a camshaft ( 18 ) with a camshaft adjusting device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a third transmission element ( 20 ) with a first transmission element ( 14 ) and / or a second transmission element ( 16 ) of a locking means ( 24 ) in a structurally unique locking position of the first transmission element ( 14 ) and the second transmission element ( 16 ) is locked.