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Die Erfindung betrifft einen mechanischen Nockenwellensteller nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Mechanische Nockenwellensteller für Nockenwellen von Verbrennungsmotoren sind bekannt. Nockenwellensteller im Allgemeinen dienen einer relativen Verdrehung der Nockenwelle zu einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, mit welcher die Nockenwelle antriebsverbunden ist. Üblicherweise weisen mechanische Nockenwellensteller eine formschlüssige Verbindung zwischen einem Rotor, welcher mit der Nockenwelle drehfest verbunden ist, und einem Stator, welcher zumindest mittelbar drehfest mit der Kurbelwelle verbunden ist, auf. Diese formschlüssige Verbindung wird üblicherweise mit Hilfe eines Planetengetriebes herbeigeführt, wie es bspw. aus der Offenlegungsschrift
DE 103 55 560 A1 hervorgeht. Planetengetriebe als solche weisen einen hohen Herstellungsaufwand und entsprechend hohe Herstellungskosten auf.
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Aus der gattungsbildenden
DE 10 2008 058 111 A1 ist ein elektrischer Nockenwellenversteller bekannt, bei welchem das Nockenwellenmoment zumindest teilweise reibschlüssig mittels elektromagnetisch in axialer Richtung kraftbeaufschlagbarer Bremskeile übertragbar ist.
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Aus der
DE 600 19 441 T2 ist einen Phasenverstellmechanismus mit zwei gegensinnig wirkenden Freilaufkupplungen zur Drehmomentübertragung zwischen Rotor und Stator bekannt. Mittel zum Anlegen von Hydraulikdruck an Sperrelementen der Freilaufkupplungen ermöglichen eine selektive Lösung einer der Freilaufkupplungen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen mechanischen Nockenwellensteller bereitzustellen, welcher eine gesicherte Verstellung bei gleichzeitig günstiger Herstellung aufweist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen mechanischen Nockenwellensteller mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße mechanische Nockenwellensteller weist einen Rotor und einen Stator auf, wobei der Stator mit einem Antriebselement, welches antriebsverbunden mit einer Kurbelwelle ausgebildet ist, drehfest verbunden ist, und wobei der Rotor drehfest mit der Nockenwelle verbunden ist. Der Rotor ist mittels Nockenwellenmomenten an der Nockenwelle gegen den Stator verdrehbar. Zur Verdrehung des Rotors ist ein Stellglied vorgesehen. Der Rotor weist eine erste Rotationsachse, der Stator eine erste Längsachse und das Stellglied eine zweite Längsachse auf, wobei der Rotor, der Stator und das Stellglied koaxial angeordnet sind. Zwischen dem Rotor und dem Stator ist eine kraftschlüssige Verbindung bis zur Selbsthemmung in Rotationsrichtung des Rotors ausbildbar, bei welcher der Rotor durch den Stator angetrieben wird. Erfindungsgemäß ist zur Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Rotor und dem Stator am Rotor ein Hebelarm ausgebildet, der in Wirkverbindung mit dem Stellglied und dem Stator steht.
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Der Vorteil ist eine einfache Ausgestaltung des mechanischen Nockenwellenstellers, da sich die kraftschlüssige Verbindung aufgrund einer Reibpaarung zwischen dem Stator und dem Rotor herbeiführen lässt. Zur Herbeiführung der Selbsthemmung durch die kraftschlüssige Verbindung wird bspw. der Rotor mittelbar oder unmittelbar so stark gegen bzw. an den Stator gedrückt bis eine drehfeste Verbindung zwischen dem Rotor und dem Stator ausgebildet ist. Dabei kann der Rotor bspw. im Stator aufgenommen sein, wobei eine Rotoraußenfläche einer Statorinnenfläche gegenüberliegend angeordnet ist und gegen diese gedrückt wird. Es entsteht eine Reibpaarung zwischen den beiden Flächen, welche bei einer entsprechenden Druckkraft drehfest ist. Im Vergleich mit einem Planetengetriebe, welches unter anderem mehrere aufwendig zu berechnender und herzustellender Zahnräder aufweist, ist bei dem erfindungsgemäßen mechanischen Nockenwellensteller mit Hilfe nur weniger und einfachere und damit kostengünstigere Bauteile eine gesicherte Verstellung realisierbar.
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Somit kann eine Verstellung von Steuerzeiten von Gaswechselventilen des Verbrennungsmotors auf einfache Weise erfolgen. Diese Verstellung dient einer Erzielung möglichst optimaler Betriebspunkte des Verbrennungsmotors. Sind möglichst optimale Betriebspunkte eingestellt, kann der Verbrennungsmotor bei geringem Kraftstoffverbrauch hohe Leistungen erzielen, so dass vorgegebene Abgasnormen erreichbar sind.
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Der Rotor ist mit dem Stellglied und dem Stator mittelbar über den Hebelarm verbunden. Dadurch kann das Stellglied, im Vergleich mit einer unmittelbaren Verbindung des Rotors mit dem Stellglied, mit einer geringeren Krafteinwirkung verschoben werden, da Wirkkräfte aufgrund einer entsprechenden Gestaltung des Hebelarmes verringert werden können.
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Insbesondere ist eine zweite Rotationsachse des Hebelarmes radial beabstandet von der ersten Längsachse ausgebildet. Aufgrund seiner in Bezug zur ersten Längssachse des Stators exzentrisch positionierten zweiten Rotationsachse ist auf einfache Weise die Möglichkeit der Selbsthemmung herbeigeführt, da bei einer Verdrehung des Rotors relativ zum Stator der Hebelarm ebenfalls verdreht wird. Mit einer Verdrehung des Rotors wird somit die Wirkverbindung zwischen dem Stator und dem Hebelarm, welche in Form des Reibkontaktes ausgebildet ist, entweder aufgehoben oder bis zur Selbsthemmung herbeigeführt. Dies ist möglich, da sich ein Abstand zwischen der zweiten Rotationsachse und einer den Kontakt herbeiführenden Hebelarmfläche nicht verändert, allerdings aufgrund der Exzentrik der Abstand zwischen dem Stator und der Hebelarmfläche.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der Hebelarm gekröpft ausgebildet. Aufgrund des gekröpften Hebelarmes kann eine dem Hebelgesetz zugrunde liegende Kraftverstärkung zur Erzielung der Selbsthemmung herbeigeführt werden. Damit kann bereits bei einer kleinen Verdrehung des Rotors eine große Reibkraft zwischen dem Hebelarm und dem Stator realisiert werden.
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Bevorzugt ist zwischen dem Hebelarm und dem Stellglied ein Kontakt ausgebildet, so dass sich die Verstellung bzw. Positionierung des Stellgliedes verzögerungsfrei auf die Positionierung des Hebelarms auswirkt. Damit kann eine schnelle Verstellung der Nockenwelle erreicht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist zur Herstellung des Kontaktes der Hebelarm ein Kontaktelement aufweisend ausgebildet, welches an einer Mantelfläche des Stellgliedes positionierbar ist. Somit besteht die Möglichkeit den Kontakt zwischen dem Hebelarm und dem Stellglied unabhängig vom Hebelarm auszugestalten. Dies dient einer Herbeiführung eines kompakten mechanischen Nockenwellenstellers, dessen Hebelarm idealerweise flach ausgebildet sein sollte. Allerdings soll der Kontakt so großflächig wie möglich sein, damit sich zwischen dem Stellglied und dem Hebelarm ausgebildete Druckkräfte möglichst gering halten lassen, wodurch ein Verschleiß zwischen den Bauteilen reduziert werden kann. Somit kann das Stellglied unabhängig vom Hebelarm eine möglichst große Kontaktfläche mit dem Stellglied erzielend ausgebildet werden.
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Insbesondere ist das Kontaktelement bewegbar mit dem Hebelarm verbunden, wobei es bevorzugt rotierbar am Hebelarm aufgenommen ist. Dies führt zu einer weiteren Verschleißreduktion, da der Kontakt zwischen dem Stellglied und dem Kontaktelement an unterschiedlichen Stellen des Umfangs des Kontaktelementes ausbildbar ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen mechanischen Nockenwellenstellers weist das Stellglied eine sich entlang der zweiten Längsachse erstreckende Mantelfläche auf, wobei die Mantelfläche zur zweiten Längsachse einen Abstand aufweist, welcher entlang der Erstreckung der Mantelfläche variabel ausgebildet ist. Somit kann eine Lageänderung des Hebelarmes bei einer Verschiebung des Stellgliedes auf einfache Weise erwirkt werden. Durch den Kontakt des Hebelarmes bzw. des Kontaktelementes mit der Mantelfläche des Stellglieds ergibt sich durch die Änderung des Abstandes der Mantelfläche bei einer axialen Verschiebung des Stellgliedes auch eine Änderung der radial zur zweiten Längsachse ausgebildeten Positionierung des Hebelarmes bzw. des Kontaktelementes.
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In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen mechanischen Nockenwellenstellers ist zur Halterung des Hebelarms ein am Rotor fixiertes Zugelement ausgebildet, welches mit dem Hebelarm verbunden ist. Der Hebelarm weist die zweite Rotationsachse auf, mittels derer er mit dem Rotor verbunden ist. Damit eine beliebige Drehung des Hebelarms um die zweite Rotationsachse unterbunden ist, ist das Zugelement am Rotor fixiert und hält den Hebelarm. Der Hebelarm könnte zwar auch am Rotor fixiert sein, dann könnten allerdings Schwankungen im Betrieb der Nockenwelle, welche auf den Nockenwellensteller übertragen werden, nicht ausgeglichen werden. Dies ist mit Hilfe des Zugelementes, welches bevorzugt in Form einer Spiralfeder ausgebildet ist, möglich. Somit kann der Hebelarm um seine zweite Rotationsachse zwar im Rahmen der Dehnung des Zugelementes allerdings nicht weiter verdreht werden.
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Der Rotor ist gegenüber dem Stator gelagert, damit eine sichere und reibungsreduzierte Verdrehung des Rotors gegenüber dem Stator zur Verdrehung der Nockenwelle möglich ist.
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Insbesondere sind ein Axiallager zur Vermeidung eines Anschlagens des Stators am Rotor und vice versa sowie ein Radiallager zur radialen Abstützung des Rotors gegenüber dem Stator ausgebildet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist es möglich, dass die Elemente nicht in allen Figuren mit ihrem Bezugszeichen versehen sind, ohne jedoch ihre Zuordnung zu verlieren. Es zeigen:
- 1 in einem Längsschnitt einen erfindungsgemäßen mechanischen Nockenwellensteller,
- 2 in einem Querschnitt den mechanischen Nockenwellensteller gem. 1, und
- 3 in einer Explosionsdarstellung den mechanischen Nockenwellensteller gem. 1.
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Ein erfindungsgemäßer mechanischer Nockenwellensteller 1, s. 1, erlaubt während des Betriebes eines nicht näher dargestellten Verbrennungsmotors eine Änderung von Öffnungs- und Schließzeiten von Gaswechselventilen des Verbrennungsmotors herbeizuführen.
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Hierzu wird mit Hilfe des mechanischen Nockenwellenstellers 1 eine relative Winkellage einer nicht näher dargestellten Nockenwelle des Verbrennungsmotors gegenüber einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle des Verbrennungsmotors stufenlos verändert, wobei die Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle verdreht wird. Durch Verdrehen der Nockenwelle werden die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile so verschoben, dass der Verbrennungsmotor bei der jeweiligen Drehzahl seine optimale Leistung bringt.
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Der mechanische Nockenwellensteller 1 weist einen zylindrischen Stator 2 mit einer ersten Längsachse 3 auf, der in diesem Ausführungsbeispiel einteilig mit einem Antriebsrad ausgebildet ist. Ebenso könnte der Stator 2 auch unabhängig vom Antriebsrad ausgebildet sein, müsste allerdings dann drehfest mit diesem verbunden werden.
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Der Stator 2 bzw. das Antriebsrad ist als ein Kettenrad, über das eine nicht näher dargestellte Kette als Antriebselement geführt wird, ausgebildet. Ebenso kann das Antriebsrad auch ein Zahnriemenrad sein, über das ein Antriebsriemen als Antriebselement geführt ist. Über dieses Antriebselement und das Antriebsrad ist der Stator 2 mit der Kurbelwelle antriebsverbunden.
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Ein Rotor 4 mit einer ersten Rotationsachse 5, welcher in Form einer Scheibe ausgebildet ist, ist drehfest mit der Nockenwelle verbunden. Zur drehfesten Verbindung der Nockenwelle 6 mit dem Rotor 4 weist dieser ein einstückig mit dem Rotor 4 ausgebildetes zylindrisches Aufnahmeelement 12 auf.
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Um die Winkellage zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle zu verändern, wird der Rotor 4 relativ zum Stator 2 um die erste Rotationsachse 5 gedreht, wobei der Stator 2 und der Rotor 4 koaxial angeordnet sind.
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Ein Stellglied 7 des mechanischen Nockenwellenstellers 1, aufweisend eine zweite Längsachse 8, ist koaxial mit dem Rotor 4 und dem Stator 2 angeordnet, wobei es vom Stator 2 und vom Rotor 4 umfasst ist. Zur Herbeiführung der Verdrehung des Rotors 4 ist das Stellglied 7 entlang seiner zweiten Längsachse 8 axial verschiebbar ausgebildet. Das Stellglied 7 wird mit Hilfe eines Aktuators 9 verschoben. Mit andern Worten drückt der Aktuator 9 gegen das Stellglied 7 in Richtung des ersten Pfeils 23, sofern das Stellglied 7 in Richtung des ersten Pfeils 23 verschoben werden soll.
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Zwischen dem Stellglied 7 und einem in der Nockenwelle 6 positionierten Stempel 10 ist ein Rückstellelement 11 in Form einer Schraubenfeder angeordnet. Das Rückstellelement 11 dient einer Positionierung des Stellgliedes 7 in Richtung des Aktuators 9 sofern eine von diesem ausgeübte Stellkraft kleiner ist als eine Rückstellkraft des Rückstellelementes 11. Sofern der Aktuator 9 eine in die dem Pfeil 23 entgegen gesetzte Richtung ausüben kann, somit eine Zugkraft aufweisen würde, könnte das Rückstellelement 11 entfallen.
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Das Stellglied 7 und der Rotor 4 sind wirkverbunden. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass bei einer axialen Verschiebung des Stellgliedes 7 der Rotor 4 eine Rotationsbewegung um die erste Rotationsachse 5 ausüben kann. Der prinzipielle Gedanke ist durch die axiale Verschiebung des Stellglieds 7 einen mittelbar oder unmittelbar zwischen dem Rotor 4 und dem Stator 2 ausgebildeten Kontakt zu lösen, damit die Nockenwelle 6 einen Freilauf aufweist. Mit Hilfe des Freilaufes und einem Nockenwellenmoment verdreht sich die Nockenwelle 6 relativ zum Stator 2. Durch eine weitere axiale Verschiebung des Stellglieds 7 in die der ursprünglichen Verschiebung entgegen gesetzte Richtung kann wieder ein drehfester Kontakt bis zur Selbsthemmung zwischen dem Rotor 4 und dem Stator 2 herbeigeführt werden. Da der Rotor 4 mit der Nockenwelle 6 drehfest verbunden ist, wird der Rotor 4 aufgrund der Relativverdrehung der Nockenwelle 6 ebenfalls verdreht.
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Damit die Axialbewegung des Stellgliedes 7 die Rotationsbewegung des Rotors 4 initiieren kann, ist ein Hebelarm 13 mit dem Rotor 4 verbunden, welcher einen mindestens punktförmigen Kontakt mit dem Stellglied 7 aufweist. Der Hebelarm 13 steht somit in Wirkverbindung mit dem Stellglied 7.
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Der Hebelarm 13 ist gekröpft, bremsbackenartig ausgebildet, s. 2. Ein erstes Ende 14 des Hebelarmes 13 ist auf einem Lagerzapfen 16 um eine zweite Rotationsachse 15 drehbar am Rotor 4 gelagert. Ein vom ersten Ende 14 abgewandtes zweites Ende 17 des Hebelarmes 13 ist mit Hilfe eines Zugelementes 18 ebenfalls bewegbar am Rotor 4 gehalten. Zur Halterung des Zugelementes 18 ist ein stabförmiges Halteelement 33 fest mit dem Rotor 4 verbunden. Somit ist zur Halterung des Hebelarms 13 das Zugelement 18 am Rotor 4 fixiert. Die zweite Rotationsachse 15 des Hebelarmes 13 ist radial beabstandet von der ersten Längsachse 3 ausgebildet.
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Der Hebelarm 13 ist das Stellglied 7 umgreifend ausgestaltet, wobei zur Herbeiführung des Kontaktes zwischen dem Hebelarm 13 und dem Stellglied 7 ein Kontaktelement 19 am Hebelarm 13 rotierbar aufgenommen ist. Das Kontaktelement 19 ist an einem Führungsstab 20, welcher am Hebelarm 13 unbewegbar fixiert ist, rotierbar gleitgelagert. Zur Verhinderung einer axialen Bewegung des Kontaktelementes 19 am Führungsstab 20 sind Sicherungselemente 21 in Form von Sicherungsringen am Führungsstab 20 angeordnet.
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Das Stellglied 7 ist rotationssymmetrisch bzgl. seiner zweiten Längsachse 8 ausgebildet. Eine sich entlang der zweiten Längsachse 8 erstreckende Mantelfläche 22 des Stellgliedes 7 weist zur zweiten Längsachse 8 einen radialen Abstand 24 auf, welcher entlang der Erstreckung der Mantelfläche 22 variabel ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die Mantelfläche 22, welche das Kontaktelement 19 berührt, einer Mantelfläche eines Kegelstumpfes.
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Das Kontaktelement 19 ist zylinderformartig, mittig eine Taille aufweisend, ausgebildet. Es entspricht zweier miteinander an ihren kleinen Grundflächen verbundenen Kegelstümpfen. Ebenso könnte das Kontaktelement 19 auch in Form eines Zylinders ausgebildet sein. Aufgrund dieses konusformartig ausgebildeten Kontaktelementes 19 ist die Möglichkeit gegeben eine Selbstzentrierung des Kontaktelementes 19 am Stellglied 7 herbeizuführen.
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Somit ist eine Arretiervorrichtung 25 zur Übertragung der Rotation des Stators 2 auf die Nockenwelle ausgebildet, umfassend den Rotor 4, den Hebelarm 13, das am Führungsstab 20 rotierbar gelagerte Kontaktelement 19 sowie das Zugelement 18. Zur verbesserten Arretierung und zur Vermeidung einer Kippbewegung einer einzigen Arretiervorrichtung 25 sind zwei Arretiervorrichtungen 25 symmetrisch zur ersten Rotationsachse 5 in gleicher Dreh- bzw. Rotationsrichtung angeordnet.
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Der Hebelarm 13 weist an seinem dem Stator 2 zugewandt ausgebildeten ersten Ende 14 eine Hebelarmfläche 34 auf, welche zur Bereitstellung eines Kontaktes mit dem Stator 2 ausgebildet ist.
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Aufgrund des sich entlang der zweiten Längsachse 8 ändernden radialen Abstandes 24 der Mantelfläche 22 ergibt sich bei einer axialen Bewegung des Stellgliedes 7 eine Hubbewegung des Kontaktelementes 19. Diese Hubbewegung führt aufgrund der Lagerung des Hebelarmes 13 am Rotor 4 zu einer Rotationsbewegung des Rotors 4 mit dem Hebelarm 13. Je nach Bewegung des Stellgliedes 7 besteht die Möglichkeit des Hebelarmes 13 eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Stator 2 an der Hebelarmfläche 34 herbeizuführen oder diese zu lösen.
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Diese kraftschlüssige Verbindung wird bis zur Selbsthemmung ausgebildet, so dass zwischen dem Stator 2 und dem Rotor 4 eine drehfeste Verbindung bereitgestellt ist und der Rotor 4 durch den Stator 2 mit gleicher Drehzahl, somit quasi drehfest verbunden, angetrieben wird.
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Damit nun eine Verstellung der Öffnungs- und Schließzeiten der Gaswechselventile sowohl in die eine Richtung als auch in die andere Richtung, mit anderen Worten Richtung „früh“ oder „spät“ ermöglicht ist, weist der mechanische Nockenwellensteller 1 zwei weitere Arretiervorrichtungen 26 auf, welche entlang einer Spiegelachse 27 gespiegelt zu den Arretiervorrichtungen 25 angeordnet sind. Dementsprechend ist das Stellglied 7 zur Spiegelachse 27 symmetrisch ausgebildet. Damit ein fester Abstand zwischen den Arretiervorrichtungen 25 und den weiteren Arretiervorrichtungen 26 eingehalten wird, weisen die Lagerzapfen 16 jeweils ein Distanzelement 35 auf.
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Die Position des Stellgliedes 7 in 1 entspricht einer neutralen Position, wobei keine Verstellung der Öffnungs- und Schließzeiten der Gaswechselventile herbeigeführt wird. Diese neutrale Position entspricht bei einem üblicherweise elektrisch ausgebildeten Aktuator 9 einer Null-Bestromung. D.h. mit anderen Worten, es liegt keine Bestromung vor und der Aktuator 9 ist nicht in Betrieb. In diesem Zustand sind sämtliche Hebelarme 13 sozusagen gesperrt. Das heißt, sie liegen am Stator 2 an und weisen einen reibschlüssigen Kontakt mit diesem auf.
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Wird nun das Stellglied 7 in Richtung des Pfeils 23 axial verschoben, verändert sich eine aktuelle Position der Arretiervorrichtungen 25, 26. Die Kontaktelemente 19 der weiteren Arretiervorrichtungen 26 werden aufgrund der Verschiebung des Stellgliedes 7 und des ausgebildeten Kontaktes mit dem Stellglied 7 in Richtung der ersten Rotationsachse 5 radial verschoben. Aufgrund dessen verdrehen sich die Hebelarme 13 der weiteren Arretiervorrichtungen 26 in Richtung des zweiten Pfeils 28. Ein zwischen dem Stator 2 und den Hebelarmen 13 der weiteren Arretiervorrichtungen 26 ausgebildeter Kontakt wird aufgehoben. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass bei der axialen Verschiebung des Stellglieds 7 der zwischen den Hebelarme 13 der weiteren Arretiervorrichtungen 26 und dem Stator 2 ausgebildete Kontakt an den Hebelarmflächen 34 gelöst wird. Nach Lösung des Kontaktes ist eine Verdrehung in nur eine Richtung möglich. Die Nockenwelle 6 weist nun einen Freilauf auf. Mit Hilfe des Nockenwellenmomentes erfolgt eine relative Verdrehung der Nockenwelle 6 gegenüber dem Stator 2. Zur Herbeiführung des drehfesten Kontaktes zwischen den Hebelarmflächen 34 und dem Stator 2 wird das Stellglied 7 wieder in die entgegengesetzte Richtung verschoben. Durch die ständig alternierenden Nockenwellenmomente an der Nockenwelle kann somit eine schrittweise Verstellung in die gewünschte Richtung erfolgen, entsprechend einem so genannten passiven Verstellsystem ohne eigentlichen Antrieb.
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Die Kontaktelemente 19 der Arretiervorrichtungen 25 werden aufgrund der Verschiebung des Stellgliedes 7 und des ausgebildeten Kontaktes mit dem Stellglied 7 in die entgegen gesetzte Richtung, somit von der ersten Rotationsachse 5 weg, radial verschoben. Ein zwischen dem Stator 2 und den Hebelarmen 13 der Arretiervorrichtungen 25 ausgebildeter Kontakt bleibt bestehen, so dass eine Verdrehung der Nockenwelle 6 in die von den Arretiervorrichtungen 25 freizugebende Richtung gesperrt ist.
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Eine Verdrehung der Nockenwelle in Richtung des zweiten Pfeils 28 erfolgt durch eine axiale Verstellung des Stellgliedes 7 entgegen der Richtung des Pfeils 23. Die Kontaktelemente 19 der weiteren Arretiervorrichtungen 26 werden aufgrund der Verschiebung des Stellgliedes 7 und des ausgebildeten Kontaktes mit dem Stellglied 7 in die entgegen gesetzte Richtung, somit von der ersten Rotationsachse 5 weg, radial verschoben. Ein zwischen dem Stator 2 und den Hebelarmen 13 der weiteren Arretiervorrichtungen 26 ausgebildeter Kontakt bleibt bestehen, so dass eine Verdrehung der Nockenwelle 6 in die durch die weitere Arretiervorrichtungen 26 freizugebende Richtung gesperrt ist.
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Die Kontaktelemente 19 der Arretiervorrichtungen 25 werden aufgrund der Verschiebung des Stellgliedes 7 und des ausgebildeten Kontaktes mit dem Stellglied 7 in Richtung der ersten Rotationsachse 5 radial verschoben. Die Hebelarme 13 der Arretiervorrichtungen 25 verdrehen sich mit dem Rotor 4 der Arretiervorrichtungen 25 in Richtung des zweiten Pfeils 28. Ein zwischen dem Stator 2 und den Hebelarmen 13 der Arretiervorrichtungen 25 ausgebildeter Kontakt wird gelöst. Nach Lösung des Kontaktes ist eine Verdrehung nur in die eine freigegebene Richtung möglich. Die Nockenwelle 6 wird mit Hilfe des herbeigeführten Freilaufs und des Nockenwellenmomentes relativ gegenüber dem Stator 2 verdreht bis zwischen den Hebelarmflächen 34 der Arretiervorrichtungen 25 wieder ein drehfester Kontakt mit dem Stator 2 infolge einer Betätigung des Stellglieds 7 herbeigeführt ist.
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Zur leichten und gesicherten Verdrehung des Rotors 4 gegenüber dem Stator 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Radiallager 30 zwischen einem Lagerdeckel 31 des mechanischen Nockenwellenstellers 1 und dem Aufnahmeelement 12 angeordnet. Zwischen dem Rotor 4 der Arretiervorrichtungen 25 und dem Stator 2 ist ein Axiallager 32 ausgebildet, so dass eine axiale Bewegung zwischen Rotor 4 und Stator 2 unterbunden ist. Beide Lager 30, 32 sind als Wälzlager ausgeführt. Ebenso könnten sie auch als Gleitlager ausgebildet sein.
