DE102017205676A1 - Camshaft adjuster and motor vehicle with a camshaft adjuster - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller (10) zum Verstellen einer Phasenlage einer ersten Welle relativ zu einer zweiten Welle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dabei sind in dem Stator (42) ausgehend von dem ersten Druckraum (14) ein radial nach außen führender erster Stator-Abströmkanal (58) und ausgehend von dem zweiten Druckraum (18) ein radial nach außen führender zweiter Stator-Abströmkanal (52) ausgebildet. Ferner sind in dem Gehäuse (38) ein mit dem ersten Druckraum (14) fluidal verbundener, radial nach außen führender erster Gehäuse-Abströmkanal (20) und ein mit dem zweiten Druckraum (18) fluidal verbundener, radial nach außen führender zweiter Gehäuse-Abströmkanal (24) ausgebildet, wobei der erste Gehäuse-Abströmkanal (20) und der zweite Gehäuse-Abströmkanal (24) funktional mit mindestens einem Steuerungsventil (22) verbunden sind, mittels welchem der erste Gehäuse-Abströmkanal (20) und der zweite Gehäuse-Abströmkanal (24) bedarfsweise zumindest teilweise geöffnet werden können, um ein radiales Abströmen von Fluid aus dem ersten Druckraum (14) durch den ersten Stator-Abströmkanal (58) und den ersten Gehäuse-Abströmkanal (24) oder aus dem zweiten Druckraum (18) durch den zweiten Stator-Abströmkanal (52) und den zweiten Gehäuse-Abströmkanal (24) bewirken zu können.

Figure DE102017205676A1_0000
The invention relates to a camshaft adjuster (10) for adjusting a phase position of a first shaft relative to a second shaft according to the preamble of claim 1. In the stator (42), starting from the first pressure chamber (14), a first stator leading radially outward -Abströmkanal (58) and starting from the second pressure chamber (18) a radially outwardly leading second stator outflow channel (52) is formed. Further, in the housing (38) with the first pressure chamber (14) fluidly connected, radially outwardly leading first housing outflow channel (20) and with the second pressure chamber (18) fluidly connected, radially outwardly leading second housing outflow channel (24), wherein the first housing outflow channel (20) and the second housing outflow channel (24) are operatively connected to at least one control valve (22), by means of which the first housing outflow channel (20) and the second housing outflow channel (24), if necessary, at least partially open to a radial outflow of fluid from the first pressure chamber (14) through the first stator outflow channel (58) and the first housing outflow channel (24) or from the second pressure chamber (18) to be able to effect the second stator outflow channel (52) and the second housing outflow channel (24).
Figure DE102017205676A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller zum Verstellen einer Phasenlage einer ersten Welle einer Brennkraftmaschine relativ zu einer zweiten Welle, insbesondere gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Nockenwellenversteller dient insbesondere zum Verstellen der Phasenlage einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle oder zum Verstellen der Phasenlage einer ersten Nockenwelle gegenüber einer zweiten Nockenwelle. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einem Nockenwellenversteller.The invention relates to a camshaft adjuster for adjusting a phase position of a first shaft of an internal combustion engine relative to a second shaft, in particular according to the preamble of claim 1. Such a camshaft adjuster is used in particular for adjusting the phase position of a camshaft relative to a crankshaft or for adjusting the phase position of a first Camshaft opposite a second camshaft. The invention also relates to a motor vehicle with a camshaft adjuster.

Aus DE 10 2011 013 046 A1 ist ein Nockenwellenversteller zum Verstellen einer Phasenlage einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine relativ zu einer die Nockenwelle drehend antreibenden Kurbelwelle dieser Brennkraftmaschine bekannt, dessen Aufbau insbesondere außenseitig des Rotors nur ansatzweise beschrieben ist und dessen Ausführbarkeit fraglich sein dürfte.Out DE 10 2011 013 046 A1 is a camshaft adjuster for adjusting a phase angle of a camshaft of an internal combustion engine relative to a camshaft rotationally driving crankshaft of this internal combustion engine known, the structure is particularly described on the outside of the rotor only partially and whose feasibility is likely to be questionable.

Aus JP 09280020 A ist ein als Valve Timing Controller bezeichneter hydraulisch betätigter Nockenwellensteller mit einem als Rotor bezeichneten Flügelrad mit mehreren Flügeln und einem das Flügelrad radial außenseitig umschließenden Gehäuse mit Kammern bildenden, radial nach innen ragenden Kammerwandelementen bekannt. Das Flügelrad kann durch Variation des Fluiddrucks bewegt werden, wobei ein Steuerungsventil außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und die Zuströmung von Fluid in die Kammern in radialer Richtung betrachtet von außen nach innen erfolgt. Die Abströmung erfolgt in radialer Richtung von innen nach außen. Die Steuerung des Flügelrads erfolgt über die Menge an zuströmenden Fluid zu einer der Kammern.Out JP 09280020 A is a known as a valve timing controller hydraulically actuated camshaft actuator with an impeller designated as a rotor with a plurality of wings and a radially outer side surrounding the impeller housing with chambers forming, radially inwardly projecting chamber wall elements known. The impeller may be moved by varying the fluid pressure with a control valve disposed outside the housing and the inflow of fluid into the chambers in the radial direction as viewed from outside to inside. The outflow takes place in the radial direction from the inside to the outside. The control of the impeller is via the amount of inflowing fluid to one of the chambers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nockenwellenversteller mit Rotor und Stator sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Nockenwellenversteller zur Verfügung zu stellen, mit welchen eine schnelle und effiziente Verstellung der Phasenlage möglich ist.The invention has for its object to provide a camshaft adjuster with rotor and stator and a motor vehicle with such a camshaft adjuster, with which a fast and efficient adjustment of the phase angle is possible.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is achieved according to the invention with the features of the independent claims. Further practical embodiments and advantages of the invention are described in connection with the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßer Nockenwellenversteller zum Verstellen einer Phasenlage einer ersten Welle einer Brennkraftmaschine relativ zu einer zweiten Welle weist ein von einem Stator umgebendes Flügelrad (auch Rotor genannt) mit mindestens einem Flügel auf, wobei der Stator mindestens ein Anschlagelement für das Flügelrad aufweist, so dass das Flügelrad über einen bestimmten Winkelbereich derart verdrehbar in dem Stator angeordnet ist, dass es einen ersten Druckraum von einem zweiten Druckraum insoweit separiert, als sich durch ein Verdrehen des Flügelrades aufgrund einer sich ändernden Relativposition des mindestens einen Flügels zu dem Stator das Volumen des ersten Druckraumes und des zweiten Druckraumes gegenläufig ändert. Sowohl das Flügelrad als auch der Stator sind drehbar in einem Gehäuse angeordnet, wobei eines dieser Elemente mit einer ersten Welle (z.B. einer Kurbelwelle) und das andere dieser Elemente mit einer zweiten Welle (z.B. einer Nockenwelle) funktional gekoppelt ist. Zur Zuführung von Fluid in den ersten Druckraum ist mindestens ein erster Zuströmkanal und zur Zuführung von Fluid in den zweiten Druckraum ist mindestens ein zweiter Zuströmkanal vorgesehen, wobei der erste Zuströmkanal radial innenseitig in den ersten Druckraum mündet und wobei der zweite Zuströmkanal radial innenseitig in den zweiten Druckraum mündet. In dem Stator sind - ausgehend von dem ersten Druckraum - ein erster radial nach außen führender Stator-Abströmkanal und - ausgehend von dem zweiten Druckraum - ein zweiter radial nach außen führender Stator-Abströmkanal ausgebildet. Ferner sind in dem Gehäuse ein mit dem ersten Druckraum fluidal verbundener, radial nach außen führender erster Gehäuse-Abströmkanal und ein mit dem zweiten Druckraum fluidal verbundener radial nach außen führender zweiter Gehäuse-Abströmkanal ausgebildet. Der erste Gehäuse-Abströmkanal und der zweite Gehäuse-Abströmkanal sind dabei funktional mit mindestens einem Steuerungsventil verbunden, mittels welchem der erste Gehäuse-Abströmkanal und der zweite Gehäuse-Abströmkanal bedarfsweise zumindest teilweise geöffnet werden können, um ein radiales Abströmen von Fluid aus dem ersten Druckraum durch den ersten Stator-Abströmkanal und den ersten Gehäuse-Abströmkanal oder aus dem zweiten Druckraum durch den zweiten Stator-Abströmkanal und den zweiten Gehäuse-Abströmkanal bewirken zu können.An inventive camshaft adjuster for adjusting a phase angle of a first shaft of an internal combustion engine relative to a second shaft has a surrounding of a stator impeller (also called rotor) with at least one wing, wherein the stator has at least one stop element for the impeller, so that the impeller is rotatably arranged in the stator over a certain angular range such that it separates a first pressure chamber from a second pressure chamber insofar as by rotating the impeller due to a changing relative position of the at least one blade to the stator, the volume of the first pressure chamber and the second pressure chamber changes in opposite directions. Both the impeller and the stator are rotatably disposed in a housing, one of which is operatively coupled to a first shaft (e.g., a crankshaft) and the other of these elements is operatively coupled to a second shaft (e.g., a camshaft). For supplying fluid into the first pressure chamber, at least one first inflow channel and for supplying fluid into the second pressure chamber, at least one second inflow channel is provided, wherein the first inflow channel opens into the first pressure chamber radially on the inside and wherein the second inflow channel radially into the second Pressure chamber opens. In the stator are - starting from the first pressure chamber - a first radially outwardly leading stator discharge channel and - starting from the second pressure chamber - a second radially outwardly leading stator discharge channel formed. Furthermore, in the housing a fluidically connected to the first pressure chamber, radially outwardly leading first housing discharge channel and a fluidically connected to the second pressure chamber radially outwardly leading second housing outflow channel is formed. The first housing outflow channel and the second housing outflow channel are functionally connected to at least one control valve, by means of which the first housing outflow channel and the second housing outflow channel can be at least partially opened, if necessary, to a radial outflow of fluid from the first pressure chamber to be able to effect through the first stator outflow channel and the first housing outflow channel or from the second pressure chamber through the second stator outflow channel and the second housing outflow channel.

Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller ist, dass dieser eine schnelle Phasenverstellung ermöglicht, indem die Stellung durch das Abströmen von Fluid aus dem ersten Druckraum oder dem zweiten Druckraum mittels des mindestens einen Steuerungsventils steuerbar ist. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass über den ersten Zuströmkanal und über den zweiten Zuströmkanal der erste Druckraum und der zweite Druckraum mit dem gleichen Basisdruck beaufschlagt werden. Dazu können der erste Druckraum und der zweite Druckraum an eine gemeinsam genutzte Druckquelle angeschlossen sein. Der von der Druckquelle bereitgestellte Druck kann in diesem Fall auch variieren, beispielsweise in Abhängigkeit der Drehzahl einer Brennkraftmaschine. Wird mittels des Steuerungsventils ein Gehäuse-Abströmkanal geöffnet (z.B. der erste Gehäuse-Abströmkanal), strömt Fluid aus dem mit diesem Gehäuse-Abströmkanal fluidal verbundenen Druckraum (z.B. aus dem ersten Druckraum) über den entsprechenden Stator-Abströmkanal (z.B. den ersten Stator-Abströmkanal) und den entsprechenden Gehäuse-Abströmkanal (z.B. den ersten Gehäuse-Abströmkanal) ab. Der Druck in dem Druckraum, aus welchem Fluid abströmt, reduziert sich folglich. Dadurch wird eine Rotation des Flügelrades derart bewirkt, dass sich das Volumen des Druckraums mit dem verringerten Druck reduziert. Durch die Verdrehung des Flügelrades relativ zu dem Stator wird die Phasenlage der ersten Welle zu der zweiten Welle verstellt. Der Druckraum, aus welchem kein Fluid abströmen kann, wird permanent mit dem Basisdruck aus dem korrespondierenden Zuströmkanal beaufschlagt. Dadurch wird das Volumen dieses Druckraumes vergrößert, während das Volumen des Druckraumes, aus welchem Fluid abströmt, sich in gleichem Maße und somit gegenläufig verringert. Die Relativdrehung von Flügelrad zu Stator kann dadurch beendet werden, dass mittels des Steuerungsventils die Gehäuse-Abströmkanäle wieder verschlossen sind und sich in den unterschiedlichen Druckräumen wieder der gleiche Druck eingestellt hat. Das Flügelrad ist dann hydraulisch eingespannt. Die Relativdrehung kann auch dadurch beendet werden, dass das Flügelrad relativ zu dem Stator bis zu einer Endstellung verdreht ist, in welcher der mindestens eine Flügel mit einem Anschlagelement des Stators in Kontakt tritt.An advantage of the camshaft adjuster according to the invention is that this allows rapid phase adjustment by the position by the outflow of fluid from the first pressure chamber or the second pressure chamber by means of the at least one control valve is controllable. This can be effected in particular by applying the same base pressure to the first pressure chamber and the second pressure chamber via the first inflow channel and via the second inflow channel. For this purpose, the first pressure chamber and the second pressure chamber can be connected to a shared pressure source. The pressure provided by the pressure source can also vary in this case, for example as a function of the rotational speed of an internal combustion engine. If a housing outflow channel is opened by means of the control valve (eg the first housing). Outflow channel), fluid flows out of the pressure chamber fluidically connected to this housing outflow channel (eg from the first pressure chamber) via the corresponding stator outflow channel (eg the first stator outflow channel) and the corresponding housing outflow channel (eg the first housing outflow channel). from. The pressure in the pressure chamber, from which fluid flows, is consequently reduced. Thereby, a rotation of the impeller is effected such that the volume of the pressure chamber is reduced with the reduced pressure. By the rotation of the impeller relative to the stator, the phase angle of the first shaft is adjusted to the second shaft. The pressure chamber, from which no fluid can flow, is permanently exposed to the base pressure from the corresponding inflow channel. As a result, the volume of this pressure chamber is increased, while the volume of the pressure chamber, from which fluid flows, decreases to the same extent and thus in opposite directions. The relative rotation of the impeller to stator can be terminated by the fact that by means of the control valve, the housing outflow channels are closed again and has set in the different pressure chambers again the same pressure. The impeller is then hydraulically clamped. The relative rotation can also be terminated by the fact that the impeller is rotated relative to the stator up to an end position in which the at least one wing comes into contact with a stop element of the stator.

Das Abströmen von Fluid in radialer Richtung nach außen wird bei dem erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller durch Ausnutzung der Fliehkraft insoweit beschleunigt, als der erste Gehäuse-Abströmkanal und der zweite Gehäuse-Abströmkanal radial nach außen orientiert ausgebildet sind. Dadurch erhöhen sich mit zunehmender Drehgeschwindigkeit des Flügelrades auch die auf das Fluid wirkenden, radial nach außen gerichteten Fliehkräfte und sorgen so für eine zusätzliche Beschleunigung des abströmenden Fluides.The outflow of fluid in the radial direction outward is accelerated in the camshaft adjuster according to the invention by utilizing the centrifugal force insofar as the first housing outflow channel and the second housing outflow channel are formed radially outwardly oriented. As a result, with increasing rotational speed of the impeller, the centrifugal forces acting on the fluid and directed radially outwards increase, thus providing additional acceleration of the outflowing fluid.

Das Steuerungsventil eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers kann - in einer besonders einfachen und praktischen Ausführungsform - genau drei Stellungen einnehmen.The control valve of a camshaft adjuster according to the invention can take - in a particularly simple and practical embodiment - exactly three positions.

In einer ersten Stellung sind der erste Gehäuse-Abströmkanal und der zweite Gehäuse-Abströmkanal geschlossen, so dass weder aus dem ersten Druckraum noch aus dem zweiten Druckraum Fluid herausströmen kann. Das Volumen des ersten Druckraums und des zweiten Druckraums ist in diesem Fall gleich groß, wenn beide Druckräume mit dem gleichem Druck beaufschlagt werden und dieser Druck in beiden Druckräumen vorliegt.In a first position, the first housing outflow channel and the second housing outflow channel are closed so that fluid can not flow out of either the first pressure chamber or the second pressure chamber. The volume of the first pressure chamber and the second pressure chamber is in this case the same size when both pressure chambers are subjected to the same pressure and this pressure is present in both pressure chambers.

In einer zweiten Stellung wird mittels des Steuerungsventils der erste Gehäuse-Abströmkanal zumindest teilweise geöffnet. Über den ersten Stator-Abströmkanal strömt dann aufgrund der unterschiedlichen Druckverhältnisse (Überdruck in dem ersten Druckraum) Fluid aus dem ersten Druckraum durch den ersten Stator-Abströmkanal in den ersten Gehäuse-Abströmkanal. Der Druck in dem ersten Druckraum sinkt dadurch, während der Druck in dem zweiten Druckraum aufrechterhalten wird. Dementsprechend dreht sich das Flügelrad relativ zu dem Stator derart, dass sich das Volumen des ersten Druckraums verringert und das Volumen des zweiten Druckraums vergrößert.In a second position, the first housing outflow channel is at least partially opened by means of the control valve. Due to the different pressure conditions (overpressure in the first pressure chamber), fluid then flows from the first pressure chamber through the first stator outflow channel into the first housing outflow channel via the first stator outflow channel. The pressure in the first pressure space thereby decreases, while the pressure in the second pressure space is maintained. Accordingly, the impeller rotates relative to the stator such that the volume of the first pressure chamber decreases and increases the volume of the second pressure chamber.

In einer dritten Stellung des Steuerungsventils ist der erste Gehäuse-Abströmkanal geschlossen, und der zweite Gehäuse-Abströmkanal ist zumindest teilweise geöffnet. In diesem Fall strömt Fluid aus dem zweiten Druckraum über den zweiten Stator-Abströmkanal in den zweiten Gehäuse-Abströmkanal. Das Flügelrad rotiert dementsprechend relativ zu dem Stator derart, dass sich das Volumen des zweiten Druckraums verringert und das Volumen des ersten Druckraums vergrößert.In a third position of the control valve, the first housing outflow channel is closed, and the second housing outflow channel is at least partially open. In this case, fluid flows from the second pressure chamber via the second stator outflow channel into the second housing outflow channel. Accordingly, the impeller rotates relative to the stator such that the volume of the second pressure space decreases and the volume of the first pressure space increases.

Vorzugsweise sind der erste Zuströmkanal, der zweite Zuströmkanal, der erste Stator-Abströmkanal, der zweite Stator-Abströmkanal, der erste Gehäuse-Abströmkanal und/oder der zweite Gehäuse-Abströmkanal in überwiegend radialer Richtung ausgerichtet, so dass Fluid unter effizienter Ausnutzung der Fliehkraft des in dem Gehäuse rotierenden Flügelrades und Stators in die Druckräume hineinströmen und aus den Druckräumen ausströmen kann, besonders bevorzugt sind die genannten Kanäle alle oder teilweise in rein radialer Richtung orientiert. Durch die radiale Orientierung sinkt der Druck in den Kammern, aus denen Fluid ausströmen kann, schnell ab, wodurch sich das Ansprechverhalten des Flügelrades eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers verbessert und eine schnelle Verstellung der Phasenlage zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle ermöglicht.Preferably, the first inflow channel, the second inflow channel, the first stator outflow channel, the second stator outflow channel, the first housing outflow channel and / or the second housing outflow channel are aligned in a predominantly radial direction, so that fluid with efficient use of the centrifugal force of in the housing rotating impeller and stator can flow into the pressure chambers and can flow out of the pressure chambers, particularly preferably, the said channels are all or partially oriented in the purely radial direction. As a result of the radial orientation, the pressure in the chambers, from which fluid can flow out, decreases rapidly, as a result of which the response of the impeller of a camshaft adjuster according to the invention improves and a rapid adjustment of the phase position between the first shaft and the second shaft is made possible.

Die (insbesondere ausschließlich) radial orientierten Stator-Abströmkanäle können als Bohrungen oder anders eingeformte Durchgangsöffnungen innerhalb des Stators - insbesondere in einem geschlossenen Statorring eines Stators - ausgebildet sein. Bei einem Stator mit geschlossenem Statorring kann der Statorring insbesondere eine außenseitige Kontur mit kreisförmigem Querschnitt bilden, die als Gleitlagerfläche für eine rotierende Bewegung in einem Gehäuse genutzt werden kann.The (in particular exclusively) radially oriented stator outflow passages may be formed as bores or through openings formed differently within the stator, in particular in a closed stator ring of a stator. In a stator with a closed stator ring, the stator ring can in particular form an outside contour with a circular cross-section, which can be used as a sliding bearing surface for a rotating movement in a housing.

Auch die (insbesondere ausschließlich) radial orientierten Gehäuse-Abströmkanäle können einfach und kostengünstig als Bohrungen oder anders eingeformte Durchgangsöffnungen innerhalb des Gehäuses ausgebildet sein, insbesondere derart, dass die Gehäuse-Abströmkanäle unmittelbar an korrespondierende Stator-Abströmkanäle angrenzen, so dass keine zusätzlichen Verbindungsabschnitte oder Verbindungsleitungen erforderlich sind.The (in particular only) radially oriented housing outflow channels can be formed simply and inexpensively as bores or differently shaped through openings within the housing, in particular in such a way that the housing outflow channels directly adjoin adjacent stator Abströmkanäle adjacent so that no additional connecting sections or connecting lines are required.

Bei erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellern kann das Steuerungsventil radial außenseitig des Stators angeordnet werden. Dies ermöglicht eine mechanisch einfache Gestaltung, insbesondere im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen mit innenseitig eines Flügelrades angeordneten Ventilen (z.B. sogenannte Zentralventile), welche an eine innenseitige Kontur des Flügelrades, der ersten Welle oder der zweiten Welle angepasst werden müssen.In camshaft adjusters according to the invention, the control valve can be arranged radially on the outside of the stator. This enables a mechanically simple design, in particular in comparison to solutions known from the prior art with valves arranged on the inside of an impeller (for example so-called central valves) which have to be adapted to an inside contour of the impeller, the first shaft or the second shaft.

Mit dem Begriff „Fluid“ sind im Rahmen dieser Offenbarung alle insbesondere inkompressible Flüssigkeiten gemeint, bevorzugt Öl einschließlich Hydrauliköl. Der erfindungsgemäße Nockenwellenversteller kann insbesondere mit Öl aus einem für eine Brennkraftmaschine vorgesehen Ölkreislauf betrieben werden und dazu gemeinsam mit anderen Ölkreisläufen eines Kraftfahrzeuges versorgt werden, beispielsweise mit der Pumpe eines Ölkreislaufes zur Schmierung und/oder Kühlung einer Brennkraftmaschine.For the purposes of this disclosure, the term "fluid" means all in particular incompressible fluids, preferably oil including hydraulic oil. The camshaft adjuster according to the invention can in particular be operated with oil from an oil circuit provided for an internal combustion engine and supplied together with other oil circuits of a motor vehicle, for example with the pump of an oil circuit for lubricating and / or cooling an internal combustion engine.

In einer praktischen Ausführungsform sind zwischen dem Flügelrad und dem Stator mehrere erste Druckräume und mehrere zweite Druckräume jeweils wechselweise angeordnet, wobei die ersten Druckräume über einen sich in Umfangsrichtung der ersten Druckräume und sich radial außenseitig des Stators erstreckenden ersten Verbindungskanal und die zweiten Druckräume über einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden - und insbesondere axial von dem ersten Verbindungkanal beabstandeten - zweiten Verbindungskanal fluidleitend miteinander verbunden sind. Dabei erstrecken sich der erste Verbindungskanal und der zweite Verbindungskanal vorzugsweise jeweils über den gesamten Umfang, insbesondere in einem Bereich zwischen dem Gehäuse und dem Stator, nur in einem Statorring oder nur in einem den Stator umgebenden Gehäuse.In a practical embodiment, a plurality of first pressure chambers and a plurality of second pressure chambers are alternately arranged between the impeller and the stator, wherein the first pressure chambers via a in the circumferential direction of the first pressure chambers and radially outside of the stator extending first connecting channel and the second pressure chambers via a extending in the circumferential direction - and in particular axially spaced from the first connection channel - second connecting channel are fluid-conductively connected to each other. In this case, the first connection channel and the second connection channel preferably extend in each case over the entire circumference, in particular in a region between the housing and the stator, only in a stator ring or only in a housing surrounding the stator.

Mehrere über den Umfang verteilte Druckräume haben den Vorteil, dass sich eine für einen gleichmäßigen Antrieb vorteilhafte Druckverteilung auf das Flügelrad ergibt, insbesondere wenn für jedes Paar von korrespondierenden Druckräumen jeweils ein Flügel an dem Flügelrad ausgebildet ist. Um den Druck in allen zu einer Gruppe gehörenden Druckräumen stets auf dem gleichen Niveau zu halten, sind benachbarte korrespondierende Druckräume vorzugsweise unmittelbar mittels eines Verbindungskanals fluidal verbunden.A plurality of pressure chambers distributed over the circumference have the advantage that a pressure distribution which is advantageous for a uniform drive results on the impeller, in particular if a respective vane is formed on the impeller for each pair of corresponding pressure chambers. In order to keep the pressure in all belonging to a group pressure chambers always at the same level, adjacent corresponding pressure chambers are preferably fluidly connected directly by means of a connecting channel.

Zur Erzielung einer solchen fluidalen Verbindung, die konstruktiv einfach realisierbar ist, können insbesondere der erste Verbindungskanal und/oder der zweite Verbindungskanal als Steuernut an einem Außenumfang des Stators und/oder an einem Innenumfang des Gehäuses ausgebildet sein. Wenn als erster Verbindungskanal und als zweiter Verbindungskanal jeweils eine Steuernut vorgesehen ist, können diese Steuernuten vorzugsweise axial zueinander beabstandet (vorzugsweise parallel verlaufend) an dem Außenumfang des Statorrings und/oder an dem Innenumfang des Gehäuses ausgebildet sein.In order to achieve such a fluidic connection, which is structurally simple to implement, in particular the first connecting channel and / or the second connecting channel may be formed as a control groove on an outer circumference of the stator and / or on an inner circumference of the housing. If in each case a control groove is provided as the first connection channel and as the second connection channel, these control grooves can preferably be formed axially spaced from one another (preferably parallel) on the outer circumference of the stator ring and / or on the inner circumference of the housing.

Um die Steuernuten wirksam und effizient gegeneinander und gegenüber der Umgebung abzudichten, können diese jeweils in axialer Richtung betrachtet von mindestens einem Dichtring begrenzt sein. Insbesondere können Steuernuten durch drei axial zueinander beabstandet angeordnete Dichtringe gebildet werden, die (vorzugsweise parallel zueinander) dichtend zwischen dem Außenumfang eines Statorrings und dem Innenumfang des Gehäuses angeordnet sind.In order to effectively and efficiently seal the control grooves against each other and against the environment, they can each be limited in the axial direction by at least one sealing ring. In particular, control grooves can be formed by three sealing rings arranged axially spaced from one another, which are arranged (preferably parallel to one another) in a sealing manner between the outer circumference of a stator ring and the inner circumference of the housing.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform sind der erste Zuströmkanal und der erste Stator-Abströmkanal in einem Bereich des ersten Druckraums angeordnet, welcher dem Anschlagelement zugewandt ist, und/oder der zweite Zuströmkanal und der zweite Stator-Abströmkanal sind in einem Bereich des zweiten Druckraums angeordnet, welcher dem Anschlagelement zugewandt ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die Zuströmkanäle und die Stator-Abströmkanäle - in Umfangsrichtung betrachtet - jeweils möglichst in der äußeren Hälfte des entsprechenden Druckraums angeordnet, insbesondere außenseitig unmittelbar an das Anschlagelement angrenzend, so dass der jeweilige Zuströmkanal und Stator-Abströmkanal auch noch bei einer minimalen Entfernung des Flügelrades zum Anschlagelement ein widerstandsarmes Zuströmen und Abströmen von Fluid in radialer Richtung (ohne Querströmung in Umfangsrichtung durch Spalte zwischen Flügelrad und Stator) ermöglichen.In a further practical embodiment, the first inflow channel and the first stator outflow channel are arranged in a region of the first pressure chamber which faces the stop element, and / or the second inflow channel and the second stator outflow channel are arranged in a region of the second pressure chamber. which faces the stop element. In other words, the inflow channels and the stator outflow channels - as viewed in the circumferential direction - each arranged as possible in the outer half of the corresponding pressure chamber, in particular the outside immediately adjacent to the stop element, so that the respective inflow channel and stator outflow even at a Allow minimal removal of the impeller to the stop element a low-resistance inflow and outflow of fluid in the radial direction (without transverse flow in the circumferential direction through gaps between impeller and stator).

Der erste Zuströmkanal und der zweite Zuströmkanal können sich insbesondere in radialer Richtung (vorzugsweise in rein radialer Richtung) ausgehend von einem (vorzugsweise in axialer Richtung orientierten) Zuführkanal bis zu dem korrespondierenden ersten Druckraum bzw. zweiten Druckraum erstrecken. Hinsichtlich einer gleichmäßigen Druckversorgung und aufgrund einer konstruktiv einfachen Gestaltung ist es bevorzugt, wenn nur ein Zuführkanal (Zentralkanal) vorgesehen ist, um Fluid über den ersten Zuströmkanal zu einem ersten Druckraum (oder mehreren ersten Druckräumen) zu leiten und um Fluid über den zweiten Zuströmkanal zu einem zweiten Druckraum (oder mehreren zweiten Druckräumen) zu leiten. Eine besonders gute Bauraumausnutzung ergibt sich, wenn ein solcher Zuführkanal zumindest teilweise in einem Verbindungselement ausgebildet ist, insbesondere in einer sich überwiegend oder ausschließlich axial erstreckenden Richtung. Dabei sind insbesondere solche Verbindungselemente geeignet, welche eine Verbindung zwischen der ersten Welle und dem Flügelrad herstellt und/oder eine fluidale Verbindung von einer Fluidversorgung in ein Flügelrad herstellt. Bei dem Verbindungselement kann es sich um ein eine Klemmkraft erzeugendes Verbindungselement handeln, um das Flügelrad kraftschlüssig und/oder formschlüssig drehfest mit der ersten Welle zu verbinden. In diesem Fall kann das Verbindungselement beispielsweise eine Zentralventilschraube sein. Eine solche Klemmkraft kann aber auch mittels eines anderen, separaten Elements hergestellt werden.The first inflow channel and the second inflow channel may extend in particular in the radial direction (preferably in the purely radial direction) starting from a feed channel (preferably oriented in the axial direction) to the corresponding first pressure chamber or second pressure chamber. With regard to a uniform pressure supply and due to a structurally simple design, it is preferred if only one feed channel (central channel) is provided to direct fluid via the first inflow channel to a first pressure chamber (or more first pressure chambers) and to fluid via the second inflow channel a second pressure chamber (or more second pressure chambers) to conduct. A particularly good space utilization results when such a supply channel at least partially in one Connecting element is formed, in particular in a predominantly or exclusively axially extending direction. In particular, such connecting elements are suitable, which establishes a connection between the first shaft and the impeller and / or produces a fluid connection from a fluid supply into an impeller. The connecting element can be a connecting element generating a clamping force, in order to non-positively and / or positively non-rotatably connect the impeller with the first shaft. In this case, the connecting element may for example be a central valve screw. However, such a clamping force can also be produced by means of another, separate element.

Es kann vorteilhaft sein, in dem ersten Zuströmkanal und/oder in dem zweiten Zuströmkanal ein Rückschlagventil anzuordnen. Bevorzugt ist in dem ersten Zuströmkanal und in dem zweiten Zuströmkanal ein Rückschlagventil angeordnet. Mittels derartiger Rückschlagventile kann verhindert werden, dass aufgrund von Druckschwankungen in den Druckräumen Fluid aus einem Druckraum in den jeweiligen Zuströmkanal zurückströmt und so eine Rückkopplung in ein Drucksystem entstehen könnte. Dies ist insbesondere dann zu vermeiden, wenn das Drucksystem noch weitere Fluidkreisläufe versorgt.It may be advantageous to arrange a check valve in the first inflow channel and / or in the second inflow channel. Preferably, a check valve is arranged in the first inflow channel and in the second inflow channel. By means of such check valves can be prevented that due to pressure fluctuations in the pressure chambers fluid flows back from a pressure chamber in the respective inflow channel and thus a feedback could arise in a printing system. This is especially to be avoided if the printing system supplies even more fluid circuits.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform ist das Steuerungsventil in dem Gehäuse selbst angeordnet. Diese Anordnung benötigt nur wenig Bauraum und ist kostengünstig herstellbar, weil keine separaten weiteren Abströmkanäle außerhalb des Gehäuses erforderlich sind. Das Steuerungsventil ist in diesem Fall auch gut für Montage- und Wartungsarbeiten zugänglich. Vorteilhaft ist auch, dass das Gehäuse - an einer beliebigen Stelle seines Umfangs - für die Anordnung eines beliebig geformten Steuerungsventils ausgebildet sein kann. Dies ermöglicht es, einen erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller in nahezu jedem Kraftfahrzeug einzusetzen, wobei als Steuerungsventil ein - in seiner Außengeometrie nahezu beliebig geformtes - kostengünstiges Standardbauteil verwendet werden kann.In a further practical embodiment, the control valve is arranged in the housing itself. This arrangement requires little space and is inexpensive to produce, because no separate further outflow channels outside the housing are required. The control valve is also well accessible for assembly and maintenance in this case. It is also advantageous that the housing - at any point in its circumference - can be designed for the arrangement of an arbitrarily shaped control valve. This makes it possible to use a camshaft adjuster according to the invention in almost any motor vehicle, wherein as a control valve a - in its outer geometry almost arbitrarily shaped - inexpensive standard component can be used.

Stromabwärts des Steuerungsventils ist mindestens ein Rückführkanal ausgebildet, welcher eine fluidale Verbindung zu einer Ölwanne herstellt. Um den konstruktiven Aufwand gering zu halten, ist es bevorzugt, wenn genau ein Rückführkanal vorgesehen ist. So kann ein geschlossener (und somit von anderen Kreisläufen abgekoppelter) oder ein offener (d.h. mit anderen Kreisläufen gekoppelter) Kreislauf für das Fluid geschaffen werden. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßer Nockenwellenversteller mit einem Ölkreislauf gekoppelt, der das Öl über den Rückführkanal zu einer Ölwanne leitet und ausgehend von der Ölwanne wieder den Druckräumen zuführt.Downstream of the control valve, at least one return channel is formed, which establishes a fluid connection to an oil pan. In order to keep the design effort low, it is preferred if exactly one return channel is provided. Thus, a closed circuit (and thus disconnected from other circuits) or an open circuit (i.e., coupled with other circuits) can be created for the fluid. Preferably, a camshaft adjuster according to the invention is coupled to an oil circuit, which conducts the oil via the return channel to an oil pan and, starting from the oil pan, supplies the pressure chambers again.

Der mindestens eine Rückführkanal kann insbesondere, zumindest teilweise, einstückig in dem Gehäuse ausgebildet sein. Insbesondere kann der Rückführkanal als Bohrung oder durch Einformen und/oder Ausbilden von Öffnungen einfach und kostengünstig unmittelbar bei der Herstellung des Gehäuses erzeugt werden.The at least one return channel may in particular, at least partially, be integrally formed in the housing. In particular, the return channel as a bore or by molding and / or forming openings can be easily and inexpensively produced directly in the manufacture of the housing.

Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einem wie vorstehend beschriebenen Nockenwellenversteller, wobei sich der Rückführkanal ausgehend von dem Steuerungsventil in Einbaulage nur horizontal und/oder in Richtung der Schwerkraft erstreckt. Der Rückführkanal erstreckt sich folglich in Richtung der Schwerkraft betrachtet in keinem Punkt höher, als im Bereich des Steuerungsventils. Eine solche Auslegung des Rückführkanals ermöglicht eine Rückführung von Fluid in Richtung der Ölwanne, ohne weitere Arbeit (die für ein Hochpumpen des Fluides entgegen der Schwerkraft zu verrichten wäre) und vorteilhafterweise unter Ausnutzung der Schwerkraft. Damit ist ein erfindungsgemäßer Nockenwellenversteller besonders energiesparend.The invention also relates to a motor vehicle with a camshaft adjuster as described above, wherein the return passage extending from the control valve in installation position only horizontally and / or in the direction of gravity. The return passage thus does not extend higher in any direction in the direction of gravity than in the area of the control valve. Such a design of the return passage allows fluid to be returned to the sump without further work (which would be required to pump the fluid against gravity) and, advantageously, by utilizing gravity. Thus, an inventive camshaft adjuster is particularly energy-efficient.

Der Vollständigkeit halber wird an dieser Stelle auch noch einmal explizit auf ein wie vorstehend beschriebenes Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers verwiesen, gemäß welchem mindestens ein erster Druckraum und mindestens ein zweiter Druckraum kontinuierlich mit einem Basisdruck beaufschlagt werden und die Relativlage eine Flügelrades durch Betätigung eines abströmseitig des ersten Druckraumes und des zweiten Druckraumes angeordneten Steuerungsventils gesteuert wird, indem ein erster Gehäuse-Abströmkanal oder ein zweiter Gehäuse-Abströmkanal bedarfsweise geöffnet werden.For the sake of completeness, reference is once again made at this point explicitly to a method for operating a camshaft adjuster according to the invention as described above, according to which at least one first pressure space and at least one second pressure space are continuously subjected to a base pressure and the relative position is an impeller by actuation of an outflow side the first pressure chamber and the second pressure chamber arranged control valve is controlled by a first housing outflow channel or a second housing outflow channel are opened as needed.

Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers mit einer angeschlossenen Ölversorgung,
  • 2 den erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller aus 1 in einer perspektivischen Ansicht,
  • 3 den Nockenwellenversteller aus 2 in einer Schnittdarstellung,
  • 4 den Nockenwellenversteller gemäß 2 und 3 ohne Gehäuse in einer schematischen Ansicht gemäß Pfeil IV-IV,
  • 5a den Nockenwellenversteller gemäß den 2 bis 4 in einer Schnittdarstellung gemäß Linie Va-Va aus 4,
  • 5b den Nockenwellenversteller gemäß den 2 bis 4 in einer Schnittdarstellung gemäß Linie Vb-Vb aus 4,
  • 6 eine vergrößerte Ansicht des mit VI gekennzeichneten Bereichs aus 5a in einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers,
  • 7 den Nockenwellenversteller gemäß 2 bis 5 in einer Schnittdarstellung gemäß Linie VII-VII aus 3, und
  • 8 den Nockenwellenversteller gemäß 2 bis 5 und 7 in einer Schnittdarstellung gemäß Linie VIII-VIII aus 3.
Further practical embodiments of the invention are described below in conjunction with the drawings. Show it:
  • 1 a schematic diagram of a camshaft adjuster according to the invention with a connected oil supply,
  • 2 the camshaft adjuster according to the invention 1 in a perspective view,
  • 3 the camshaft adjuster off 2 in a sectional view,
  • 4 the camshaft adjuster according to 2 and 3 without housing in a schematic view according to arrow IV-IV,
  • 5a the camshaft adjuster according to 2 to 4 in a sectional view along line Va-Va 4 .
  • 5b the camshaft adjuster according to 2 to 4 in a sectional view along line Vb-Vb 4 .
  • 6 an enlarged view of the area marked VI 5a in a second embodiment of a camshaft adjuster according to the invention,
  • 7 the camshaft adjuster according to 2 to 5 in a sectional view according to line VII-VII from 3 , and
  • 8th the camshaft adjuster according to 2 to 5 and 7 in a sectional view according to line VIII-VIII 3 ,

1 gibt einen Überblick über die Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers 10. Der Nockenwellenversteller 10 umfasst einen ersten Zuströmkanal 12, der in einen ersten Druckraum 14 mündet und einen zweiten Zuströmkanal 16, der in einen zweiten Druckraum 18 mündet. Ausgehend von dem ersten Druckraum 14 führt ein erster Gehäuse-Abströmkanal 20 zu einem Steuerungsventil 22. Ausgehend von dem zweiten Druckraum 18 führt ein zweiter Gehäuse-Abströmkanal 24 zu dem Steuerungsventil 22. 1 gives an overview of the operation of an embodiment of a camshaft adjuster according to the invention 10 , The camshaft adjuster 10 includes a first inflow channel 12 in a first pressure room 14 opens and a second inflow channel 16, which in a second pressure chamber 18 empties. Starting from the first pressure chamber 14, a first housing discharge channel leads 20 to a control valve 22 , Starting from the second pressure chamber 18 leads a second housing outflow channel 24 to the control valve 22.

Der Nockenwellenversteller 10 wird über einen Zuführkanal 26 mit Öl versorgt, das ausgehend von einer Ölwanne 28 mittels einer Pumpe 30 gefördert wird. Mittels eines Rückschlagventils 32 werden Rückkopplungen in Richtung Pumpe 30 vermieden, und mittels eines Druckspeichers 34 wird größeren Druckschwankungen entgegengewirkt.The camshaft adjuster 10 is via a feed channel 26 supplied with oil, starting from an oil pan 28 by means of a pump 30 is encouraged. By means of a check valve 32 will be feedback towards the pump 30 avoided, and by means of a pressure accumulator 34 is counteracted larger pressure fluctuations.

Ausgehend von dem Steuerungsventil 22 wird Fluid über einen Rückführkanal 36 zurück zu der Ölwanne 28 gefördert, so dass sich insgesamt ein Fluidkreislauf ergibt.Starting from the control valve 22 Fluid is transferred via a return channel 36 conveyed back to the oil pan 28, so that a total of a fluid circuit results.

Wie in 1 schematisch dargestellt ist, kann das gezeigte Steuerungsventil 22 drei verschiedene Stellungen einnehmen.As in 1 is shown schematically, the control valve shown 22 take three different positions.

In der gezeigten (oberen) Stellung des Steuerungsventils 22 ist der zweite Gehäuse-Abströmkanal 24 geöffnet, während der erste Gehäuse-Abströmkanal 20 geschlossen ist.In the shown (upper) position of the control valve 22 the second housing outflow channel 24 is opened, while the first housing outflow channel 20 closed is.

In einer mittleren Stellung des Steuerungsventils 22 sind der erste Gehäuse-Abströmkanal 20 und der zweite Gehäuse-Abströmkanal 24 beide geschlossen.In a middle position of the control valve 22 are the first housing outflow channel 20 and the second housing outflow channel 24 both closed.

In einer weiteren (unteren) Stellung des Steuerungsventils 22 ist der erste Gehäuse-Abströmkanal 20 geöffnet, während der zweite Gehäuse-Abströmkanal 24 geschlossen ist.In another (lower) position of the control valve 22 the first housing outflow channel 20 is opened, while the second housing outflow channel 24 closed is.

In Verbindung mit den 2 bis 8 wird im Folgenden auf die konstruktive Gestaltung des Nockenwellenverstellers 10 selbst eingegangen.In conjunction with the 2 to 8th will be discussed below on the structural design of the camshaft adjuster 10 itself.

2 zeigt den Nockenwellenversteller 10 mit einem äußeren Gehäuse 38 in einer perspektivischen Seitenansicht. An der Gehäuseform und in einer Zusammenschau mit 3 ist erkennbar, dass in dem Gehäuse teilweise auch das Steuerungsventil 22 zur Steuerung des Nockenwellenverstellers angeordnet ist. In 3 ist auch erkennbar, dass das Steuerungsventil 22 fest mit dem Gehäuse 38 verschraubt ist. Eine Schraube 40 dieser Verschraubung ist in dem gezeigten Schnitt erkennbar. 2 shows the camshaft adjuster 10 with an outer housing 38 in a perspective side view. On the housing shape and in a synopsis with 3 It can be seen that in the housing partly also the control valve 22 is arranged to control the camshaft adjuster. In 3 is also evident that the control valve 22 firmly with the housing 38 is screwed. A screw 40 This screw connection can be seen in the section shown.

Der innere Aufbau des Nockenwellenverstellers 10 ist unter anderem in 3 erkennbar, welche eine Schnittdarstellung durch das Gehäuse 38 zeigt.The internal structure of the camshaft adjuster 10 is among others in 3 recognizable, which is a sectional view through the housing 38 shows.

Wie in. 3 erkennbar ist, weist das Gehäuse 38 einen im Querschnitt kreisförmigen Bereich auf, in welchem ein Stator 42 drehbar innerhalb des Gehäuses 38 angeordnet ist. Der Stator 42 umfasst dazu einen geschlossenen Statorring 46 und vier, sich radial von dem Statorring 46 nach innen erstreckende Anschlagelemente 48. Ferner umfasst der Stator 42 ein erstes Deckelelement 66 und ein zweites Deckelelement 80 (vgl. dazu 5a und 5b), wobei das erste Deckelelement 66, der Statorring 46 mit den Anschlagelementen 48 und das zweite Deckelelement 80 drehfest zu einer Stator-Einheit miteinander verbunden sind. Innerhalb des Statorrings 46 ist ein Flügelrad 44 angeordnet. Sowohl das Flügelrad 44 als auch der Stator 42 sind drehbar um die Drehachse D angeordnet.As in. 3 can be seen, the housing has 38 a circular cross-section area in which a stator 42 rotatable within the housing 38 is arranged. The stator 42 includes a closed stator ring 46 and four, radially from the stator ring 46 inwardly extending stop elements 48 , Furthermore, the stator comprises 42 a first cover member 66 and a second cover member 80 (cf 5a and 5b ), wherein the first cover element 66 , the stator ring 46 with the stop elements 48 and the second cover member 80 rotatably connected to a stator unit with each other. Within the stator ring 46 is an impeller 44 arranged. Both the impeller 44 as well as the stator 42 are rotatably arranged about the rotation axis D.

Das Flügelrad 44 weist vier Flügel 50 auf, wobei jeweils ein Flügel 50 derart zwischen zwei Anschlagelementen 48 des Stators 42 angeordnet ist, dass jeweils ein erster Druckraum 14 und ein zweiter Druckraum 18 voneinander separiert sind. Die ersten Druckräume 14 und die zweiten Druckräume 18 sind fluidal nicht miteinander verbunden, d.h. ein direktes Überströmen von Fluid von einem ersten Druckraum 14 in einen zweiten Druckraum 18 oder umgekehrt ist nicht möglich. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ergibt sich damit eine erste Gruppe mit vier ersten Druckräumen 14 und eine zweite Gruppe mit vier zweiten Druckräumen 18.The impeller 44 has four wings 50 on, each with a wing 50 such between two stop elements 48 of the stator 42 is arranged, that in each case a first pressure space 14 and a second pressure room 18 are separated from each other. The first pressure chambers 14 and the second pressure chambers 18 are fluidly not connected to each other, ie, a direct overflow of fluid from a first pressure chamber 14 in a second pressure chamber 18 or vice versa is not possible. In the embodiment shown, this results in a first group with four first pressure chambers 14 and a second group with four second pressure chambers 18 ,

Das Flügelrad 44 lässt sich, wenn entsprechende die Druckdifferenzen zwischen den ersten Druckräumen 14 und den zweiten Druckräumen 18 vorherrschen, relativ zu dem Stator 42 verdrehen, um die Phasenlage zwischen einer nicht dargestellten ersten Welle, die mit dem Flügelrad 44 gekoppelt ist, und einer nicht dargestellten zweiten Welle, die mit dem Stator 42 verbunden ist, variieren zu können. Während einer solchen Relativbewegung zwischen dem Stator 42 und dem Flügelrad 44 verändern sich das Volumen der ersten Druckräume 14 und der zweiten Druckräume 18 jeweils gegenläufig.The impeller 44 can be, if appropriate, the pressure differences between the first pressure chambers 14 and the second pressure chambers 18 prevail, relative to the stator 42 rotate to the phase position between a first shaft, not shown, which is coupled to the impeller 44, and a second shaft, not shown, connected to the stator 42 is bound to vary. During such relative movement between the stator 42 and the impeller 44 the volume of the first pressure chambers changes 14 and the second pressure chambers 18 in opposite directions.

Zur Zuführung von Fluid in die zweiten Druckräume 18 sind jeweils in radialer Richtung orientierte Zuströmkanäle 16 vorgesehen, die radial innenseitig in die zweiten Druckräume 18 münden. Diese sind in einem inneren Ring innerhalb des Flügelrades 44 ausgebildet. In der gezeigten Ausführungsform sind vier zweite Zuströmkanäle 16 in dem Flügelrad 44 ausgebildet, wobei jeder Zuströmkanal 16 genau in einen zugeordneten zweiten Druckraum 18 führt.For supplying fluid into the second pressure chambers 18 are each oriented in the radial direction inflow channels 16 provided, the radially inside in the second pressure chambers 18 lead. These are in an inner ring inside the impeller 44 educated. In the embodiment shown, there are four second inflow channels 16 in the impeller 44 formed, each inflow channel 16 exactly in an associated second pressure chamber 18 leads.

In dem Statorring 46 sind jeweils - ausgehend von den zweiten Druckräumen 18 - radial orientierte, nach außen führende zweite Stator-Abströmkanäle 52 vorgesehen. Wie in 3 gut zu erkennen ist, sind die zweiten Zuströmkanäle 16 und die zweiten Stator-Abströmkanäle 52 in Umfangsrichtung betrachtet in einem Bereich der zweiten Druckräume 18 angeordnet, welcher dem jeweiligen Anschlagelement 48 zugewandt ist. Die zweiten Zuströmkanäle 16 sind hier sogar unmittelbar an das Anschlagelement 48 angrenzend ausgebildet.In the stator ring 46 are each - starting from the second pressure chambers 18 - Radially oriented, leading to the outside second stator discharge channels 52 intended. As in 3 The second inflow channels are clearly visible 16 and the second stator outflow passages 52 viewed in the circumferential direction in a region of the second pressure chambers 18 arranged, which the respective stop element 48 is facing. The second inflow channels 16 Here are even directly to the stop element 48 formed adjacent.

Die zweiten Druckräume 18 sind ferner fluidleitend über einen sich in Umfangsrichtung und radial zwischen dem Statorring 46 und dem Gehäuse 38 erstreckenden zweiten Verbindungskanal 54 miteinander verbunden. Wie im Folgenden in Verbindung mit den 4 bis 6 noch näher erläutert wird, ist der zweite Verbindungskanal 54 als zweite Steuernut 56 unmittelbar an dem Außenumfang des Statorrings 46 ausgebildet.The second pressure chambers 18 are also fluid-conducting over a circumferentially and radially between the stator ring 46 and the housing 38 extending second connecting channel 54 connected to each other. As in the following in connection with the 4 to 6 will be explained in more detail, is the second connection channel 54 as a second control groove 56 directly on the outer circumference of the stator ring 46 educated.

In dem Gehäuse 38 ist - ausgehend von dem zweiten, ringförmigen Verbindungskanal 54 - der sich radial nach außen erstreckende zweite Gehäuse-Abströmkanal 24 ausgebildet, welcher fluidal mit dem in dem Gehäuse 38 angeordneten Steuerungsventil 22 verbunden ist.In the case 38 is - starting from the second, annular connecting channel 54 - The second housing-outflow channel extending radially outward 24 formed, which fluidly with the in the housing 38 arranged control valve 22 connected is.

Analog zu den vier zweiten Zuströmkanälen 16 sind auch vier zweite Zuströmkanäle 12 in dem Flügelrad 44 ausgebildet. Diese sind in 3 nicht sichtbar, da diese in axialer Richtung betrachtet in einer anderen Ebene ausgebildet sind. Ebenso sind analog zu den oben beschriebenen zweiten Elementen erste Stator-Abströmkanäle 58, ein erster, ringförmig ausgebildeter Verbindungskanal 60 und ein erster Gehäuse-Abströmkanal 20 ausgebildet.Analogous to the four second inflow channels 16 are also four second inflow channels 12 formed in the impeller 44. These are in 3 not visible, since they are formed in the axial direction in another plane. Similarly, analogous to the second elements described above, first stator outflow channels 58 , a first, annularly formed connecting channel 60 and a first housing discharge channel 20 educated.

In 4 ist eine Ansicht auf den Statorring 42 gemäß dem Pfeil IV in 3 gezeigt. Wie erkennbar ist, sind - axial beanstandet zueinander - ein erster Stator-Abströmkanal 58 und ein zweiter Stator-Abströmkanal 52 ausgebildet, die jeweils radial aus dem Statorring 46 austreten.In 4 is a view on the stator ring 42 according to the arrow IV in 3 shown. As can be seen, are - axially spaced from each other - a first stator discharge channel 58 and a second stator outflow channel 52 formed, each radially out of the stator ring 46 escape.

Der erste Stator-Abströmkanal 58 mündet in den ersten Verbindungskanal 60 in Form der ringförmig ausgebildeten, ersten Steuernut 62 und der zweite Stator-Abströmkanal 52 mündet in den zweiten Verbindungskanal 54 in Form der ringförmig ausgebildeten, zweiten Steuernut 56 (vgl. auch 5a und 5b). Der erste Verbindungskanal 60 und der zweite Verbindungskanal 54 sind axial beabstandet und parallel zueinander an dem Außenumfang des Statorrings 46 ausgebildet.The first stator outflow channel 58 opens into the first connection channel 60 in the form of the ring-shaped, first control groove 62 and the second stator outflow channel 52 opens into the second connection channel 54 in the form of the annular, second cam groove 56 (see also 5a and 5b ). The first connection channel 60 and the second connection channel 54 are axially spaced and parallel to each other on the outer periphery of the stator ring 46 educated.

In 5a ist ein Querschnitt durch das Gehäuse 38 gemäß der Linie Va-Va in 4 gezeigt. Dieser Schnitt verläuft durch einen zweiten Druckraum 18.In 5a is a cross section through the housing 38 according to the line Va-Va in 4 shown. This section passes through a second pressure chamber 18 ,

In dieser Schnittdarstellung ist ein im Bereich der Drehachse D angeordnetes Verbindungselement 64 in Form einer Zentralventilschraube zur drehfesten Anbindung des Flügelrades 44 und zur Kopplung des Flügelrades 44 über das Verbindungselement 64 mit einer ersten Welle (nicht dargestellt) erkennbar. An dem Verbindungselement 64 ist ein zentraler Zuführkanal 26 ausgebildet, der sich in axialer Richtung von der linken Seite aus in das Verbindungselement 64 hinein erstreckt. Über den Zuführkanal 26 wird Fluid von der Ölwanne (in 5a nicht dargestellt) zu dem ersten Zuströmkanal 12 (vgl. 5b) und zu dem zweiten Zuströmkanal 16 geleitet. Um das Fluid zu dem ersten Zuströmkanal 12 bzw. zu dem zweiten Zuströmkanal 16 zu führen, erstreckt sich der Zuführkanal 26 innerhalb des Verbindungselements 64 ausgehend von dem axial ausgebildeten Abschnitt auch an einer ersten Stelle in radialer Richtung bis zu dem ersten Zuströmkanal 12 und an einer zweiten Stelle bis zu dem zweiten Zuströmkanal 16.In this sectional view, a connecting element 64 arranged in the region of the axis of rotation D in the form of a central valve screw is provided for non-rotatable connection of the impeller 44 and for coupling the impeller 44 over the connecting element 64 with a first wave (not shown) recognizable. At the connecting element 64 is a central supply channel 26 formed in the axial direction from the left side in the connecting element 64 extends into it. About the feed channel 26 will fluid from the sump (in 5a not shown) to the first inflow channel 12 (see. 5b ) and to the second inflow channel 16 directed. To the fluid to the first inflow channel 12 or to the second inflow channel 16 to lead, extends the feed channel 26 within the connecting element 64, starting from the axially formed section and also at a first location in the radial direction up to the first inflow channel 12 and at a second location to the second inflow channel 16 ,

Wie in 5a erkennbar ist, erstrecken sich - ausgehend von dem zweiten Druckraum 18 - in rein radialer Richtung der zweite Stator-Abströmkanal 52 und der zweite Gehäuse-Abströmkanal 24.As in 5a is recognizable extending - starting from the second pressure chamber 18 - In the purely radial direction of the second stator discharge channel 52 and the second housing discharge passage 24.

In 5a ist auch gut zu erkennen, dass der Stator 42 aus dem Statorring 46, welcher in axialer Richtung beidseitig von dem ersten Deckelelement 66 und dem zweiten Deckelelemente 80 umschlossen ist und mit diesen drehfest verbunden ist, gebildet wird.In 5a is also good to see that the stator 42 from the stator ring 46 , which in the axial direction on both sides of the first cover element 66 and the second lid elements 80 is enclosed and rotatably connected with these, is formed.

An einem Außenumfangsabschnitt des ersten Deckelelements 66 ist eine Zahnradstruktur 68 ausgebildet, um den Stator 42 mit einer zweiten Welle (nicht dargestellt) koppeln zu können.On an outer peripheral portion of the first lid member 66 is a gear structure 68 trained to the stator 42 with a second wave (not shown) to be able to couple.

In 5a ist gut zu erkennen, dass der zweite Verbindungskanal 54 als zweite Steuernut 56 und der erste Verbindungskanal 60 als erste Steuernut 62 an dem Außenumfang des Statorrings 46 ausgebildet sind. Axial benachbart zu der ersten Steuernut 62 und der zweiten Steuernut 56 sind jeweils Dichtringe 70 angeordnet. Mit den Dichtringen 70 wird sichergestellt, dass kein Fluid von den mit der der ersten Steuernut 62 fluidleitend gekoppelten ersten Druckräumen in die zweite Steuernut 56 bzw. in die mit der zweiten Steuernut 56 fluidleitend gekoppelten zweiten Druckräume 18 gelangt. Ebenfalls wird mit den Dichtringen 70 verhindert, dass Fluid anders als über die Stator-Abströmkanäle 52, 56 aus den ersten Druckräumen 14 oder aus den zweiten Druckräumen 18 nach außen in die Umgebung gelangt.In 5a It is good to see that the second connection channel 54 as a second control groove 56 and the first connection channel 60 as first rudder 62 are formed on the outer periphery of the stator ring 46. Axially adjacent to the first control groove 62 and the second control groove 56 are respectively seals 70 arranged. With the sealing rings 70 ensures that no fluid from the with the first control groove 62 fluid-conducting coupled first pressure chambers in the second control groove 56 or in the with the second control groove 56 fluid-conducting coupled second pressure chambers 18 arrives. Likewise with the sealing rings 70 prevents fluid differently than via the stator outflow channels 52 . 56 from the first pressure chambers 14 or from the second pressure chambers 18 gets out into the environment.

5b zeigt einen Schnitt gemäß der Linie Vb-Vb in 4. Dieser Schnitt verläuft durch einen ersten Druckraum 14. In dieser Schnittdarstellung sind der erste sich (hier ausschließlich) radial erstreckende Zuströmkanal 12, der sich (hier ausschließlich) radial erstreckende erste Stator-Abströmkanal 58 und der sich (hier ausschließlich) radial erstreckende erste Gehäuse-Abströmkanal 20 zu erkennen. Die weiteren Elemente sind identisch zu den in 5a gezeigten Elementen. 5b shows a section along the line Vb-Vb in 4 , This section runs through a first pressure chamber 14 , In this sectional view, the first (here exclusively) radially extending inflow channel 12 to recognize the (here exclusively) radially extending first stator outflow channel 58 and the (here exclusively) radially extending first housing outflow channel 20. The other elements are identical to those in 5a shown elements.

In 6 ist eine Detaildarstellung eines zweiten Zuströmkanals 16 mit seiner Mündung in einen zweiten Druckraum 18 dargestellt. Wie erkennbar ist, ist dem zweiten Zuströmkanal 16 ein Rückschlagventil 72 angeordnet, welches eine Kugel 74 und einen Rückhaltering 76 umfasst. Das Rückschlagventil 72 ist so ausgebildet, dass es bei Überdruck in dem Zuströmkanal 26 öffnet, bis der Druck im Zuströmkanal 26 auch in dem zweiten Druckraum 18 vorherrscht. Bei einem etwaigen Überdruck in den zweiten Druckraum 18 schließt das Rückschlagventil 72 und lässt ein Rückströmen von Fluid aus dem zweiten Druckraum in den zweiten Zuströmkanal 16 und den Zuführkanal 26 nicht zu.In 6 is a detailed representation of a second inflow channel 16 with its mouth in a second pressure chamber 18 shown. As can be seen, the second inflow channel 16 a check valve 72 is arranged, which is a ball 74 and a retaining ring 76 includes. The check valve 72 is designed so that it is at overpressure in the inflow 26 opens until the pressure in the inflow channel 26 also in the second pressure chamber 18 prevails. At a possible overpressure in the second pressure chamber 18 closes the check valve 72 and allows a backflow of fluid from the second pressure chamber in the second inflow channel 16 and the feed channel 26 not too.

Ein solches Rückschlagventil 72 ist in allen zweiten Zuströmkanälen 16 vorgesehen, sofern mehrere Zuströmkanäle vorgesehen sind. Es ist mindestens ein Zuströmkanal 16 vorgesehen. Ebenfalls ist ein solches Rückschlagventil 72 - in analoger Art und Weise - auch in allen ersten Zuströmkanälen 12 vorgesehen, die zu den ersten Druckräumen 14 führen, sofern mehrere Zuströmkanäle 12 vorgesehen sind. Es ist mindestens ein erster Zuströmkanal 12 vorgesehen.Such a check valve 72 is in all second inflow channels 16 provided that a plurality of inflow channels are provided. It is at least one inflow channel 16 intended. Also, such a check valve 72 - In an analogous manner - also provided in all the first inflow channels 12, which are the first pressure chambers 14 lead, if several inflow channels 12 are provided. It is at least a first inflow channel 12 intended.

Mit Hilfe einer Zusammenschau aus den 7 und 8 wird nun noch die Rückführung des Fluides aus dem Nockenwellenversteller 10 in Richtung der Ölwanne 28 erläutert. Ausgehend von dem Steuerungsventil 22 erstreckt sich ein Rückführkanal 36 unmittelbar innerhalb des Gehäuses 38 zunächst in einer rein horizontalen Orientierung, d.h. senkrecht zur Schwerkraft g, und dann in Richtung der Schwerkraft g. Der Rückführkanal 36 ist als Bohrung innerhalb des Gehäuses 38 ausgeführt. Nicht zur Führung von Fluid vorgesehene Teilabschnitte der Bohrungen sind mit Kugeln 78 verschlossen. Wie aus 8 hervorgeht, erstreckt sich der Rückführkanal 36 auch teilweise in einen Bereich des Gehäuses 38, welcher zur Aufnahme des Stators 42 dient. Der Rückführkanal 36 erstreckt sich in Einbaulage nur horizontal oder mit einer Komponente in Richtung der Schwerkraft g.With the help of a synopsis of the 7 and 8th will now be the return of the fluid from the camshaft adjuster 10 in the direction of the oil pan 28 explained. Starting from the control valve 22 extends a return channel 36 immediately inside the housing 38 first in a purely horizontal orientation, ie perpendicular to gravity g, and then in the direction of gravity g. The return channel 36 is designed as a bore within the housing 38. Not provided for guiding fluid portions of the holes are with balls 78 locked. How out 8th As can be seen, the return channel 36 also extends partially into a region of the housing 38 , which serves to receive the stator 42. The return channel 36 extends in mounting position only horizontally or with a component in the direction of gravity g.

Ferner sind in 8 noch das Zahnrad 68 zur Kopplung mit der zweiten Welle und ein Teil des axial herausragenden Verbindungselements 64 zu erkennen.Furthermore, in 8th still the gear 68 for coupling with the second shaft and a part of the axially projecting connecting element 64 to recognize.

Im Folgenden wird die Funktionsweise des Nockenwellenverstellers 10 sowie das Verfahren zum Betreiben des Nockenwellenverstellers 10 anhand der Figuren noch einmal erläutert:The following is the operation of the camshaft adjuster 10 and the method for operating the camshaft adjuster 10 explained again with reference to the figures:

Ausgehend von dem Zuführkanal 26 wird Fluid immer dann über die ersten Zuströmkanäle 12 in die ersten Druckräume 14 geleitet und über die zweiten Zuströmkanäle 16 in die zweiten Druckräume 18 geleitet, wenn der Fluiddruck in den ersten Druckräumen 14 oder in den zweiten Druckräumen 18 niedriger ist als in dem Zuführkanal 26. Mit anderen Worten ausgedrückt, werden die die ersten Druckräume 14 und die zweiten Druckräume 18 grundsätzlich mit dem gleichen Druck beaufschlagt, so dass das Flügelrad 44 bei geschlossener Stellung des Steuerungsventils 22 hydraulisch eingespannt ist und sich gegenüber dem Stator 42 nicht relativbewegt.Starting from the feed channel 26 Fluid is always through the first inflow channels 12 in the first pressure chambers 14 passed and via the second inflow channels 16 directed into the second pressure chambers 18 when the fluid pressure in the first pressure chambers 14 or in the second pressure chambers 18 is lower than in the feed channel 26 , In other words, the first pressure chambers become 14 and the second pressure chambers 18 basically subjected to the same pressure, so that the impeller 44 when the control valve is closed 22 is hydraulically clamped and facing the stator 42 not moved relatively.

In der in 3 gezeigten Stellung, befindet sich das Flügelrad 44 relativ zu dem Stator 42 in einer mittleren Position, in welcher zwischen den Flügeln 50 und den jeweils außenseitig angrenzenden Anschlagelementen 48 erste Druckräume 14 und zweite Druckräume 18 mit jeweils dem gleichen Volumen gebildet sind. Aufgrund der geschlossenen Stellung des Steuerungsventils 22 kann kein Fluid aus den ersten Druckräumen 14 oder den zweiten Druckräumen 18 abströmen.In the in 3 shown position, there is the impeller 44 relative to the stator 42 in a middle position, in which between the wings 50 and the respective outside adjacent stop elements 48 first pressure chambers 14 and second pressure chambers 18 each formed with the same volume. Due to the closed position of the control valve 22 can not fluid from the first pressure chambers 14 or the second pressure chambers 18 flow.

Wird die Stellung des Steuerungsventils 22 verändert, beispielsweise derart, dass der zweite Gehäuse-Abströmkanal 24 geöffnet ist, kann Fluid aus den zweiten Druckräumen 18 jeweils durch die zweiten Stator-Abströmkanäle 52 in den zweiten Verbindungskanal 54 gelangen und aus dem zweiten Verbindungskanal 54 in den zweiten Gehäuse-Abströmkanal 24. Dadurch reduziert sich der Druck in den zweiten Druckräumen 18 gegenüber dem Druck in den ersten Druckräumen 14, was dazu führt, dass sich das Flügelrad 44 relativ zu dem Stator 42 derart verdreht, dass sich das Volumen der zweiten Druckräume 18 reduziert und sich gegenläufig das Volumen der ersten Druckräume 14 erhöht. Damit wird die Phasenlage der ersten Welle gegenüber der zweiten Welle verstellt. Das Flügelrad 44 kann sich nur so weit gegenüber dem Stator 42 verdrehen, bis die Flügel 50 an den Anschlagelementen 48 anschlagen.Will the position of the control valve 22 changed, for example, such that the second housing outflow channel 24 is opened, fluid from the second pressure chambers 18 respectively through the second stator outflow channels 52 in the second connection channel 54 arrive and from the second connection channel 54 in the second housing outflow channel 24 , This reduces the pressure in the second pressure chambers 18 opposite the pressure in the first pressure chambers 14, which causes the impeller 44 relative to the stator 42 twisted so that the volume of the second pressure chambers 18 reduces and contrasts the volume of the first pressure chambers 14 elevated. This adjusts the phase position of the first shaft relative to the second shaft. The impeller 44 can only turn as far as the stator 42 until the wings 50 at the stop elements 48 attacks.

Um das Flügelrad 44 relativ zu dem Stator 42 in entgegengesetzter Richtung zu verdrehen, wird der zweite Gehäuse-Abströmkanal 24 von dem Steuerungsventil 22 geschlossen und der erste Gehäuse-Abströmkanal 20 geöffnet, indem das Steuerungsventil in die entsprechende Position verfahren wird. To the impeller 44 relative to the stator 42 to turn in the opposite direction, the second housing discharge channel 24 from the control valve 22 closed and the first housing-discharge channel 20 is opened by the control valve is moved to the appropriate position.

Die Zuströmung von Fluid durch den ersten Zuströmkanal 12 und den zweiten Zuströmkanal 16 und die Abströmung von Fluid durch den ersten Stator-Abströmkanal und den ersten Gehäuse-Abströmkanal oder den zweiten Stator-Abströmkanal 52 und den zweiten Gehäuse-Abströmkanal 24 erfolgt jeweils rein radial, so dass die Fliehkraft des rotierenden Flügelrades 44 und des rotierenden Stators 42 ausgenutzt wird, um die Abströmgeschwindigkeit des Fluides zu erhöhen und damit die Ansprechzeit des erfindungsgemäßen Nockenwellenstellers zu verbessern.The inflow of fluid through the first inflow channel 12 and the second inflow channel 16 and the outflow of fluid through the first stator outflow passage and the first housing outflow passage or the second stator outflow passage 52 and the second housing-outflow channel 24 takes place in each case purely radially, so that the centrifugal force of the rotating impeller 44 and the rotating stator 42 is exploited to increase the outflow velocity of the fluid and thus to improve the response time of the camshaft actuator according to the invention.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims may be essential both individually and in any desired combinations for the realization of the invention in its various embodiments. The invention may be varied within the scope of the claims and in consideration of the knowledge of the person skilled in the art.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
NockenwellenverstellerPhaser
1212
erster Zuströmkanalfirst inflow channel
1414
erster Druckraumfirst pressure chamber
1616
zweiter Zuströmkanalsecond inflow channel
1818
zweiter Druckraumsecond pressure chamber
2020
erster Gehäuse-Abströmkanalfirst housing outflow channel
2222
Steuerungsventilcontrol valve
2424
zweiter Gehäuse-Abströmkanalsecond housing outflow channel
2626
Zuführkanalfeed
2828
Ölwanneoil pan
3030
Pumpepump
3232
Rückschlagventilcheck valve
3434
Druckspeicheraccumulator
3636
RückführkanalReturn channel
3838
Gehäusecasing
4040
Schraubescrew
4242
Statorstator
4444
Flügelradimpeller
4646
Statorringstator
4848
Anschlagelementstop element
5050
Flügelwing
5252
zweiter Stator-Abströmkanalsecond stator outflow channel
5454
zweiter Verbindungskanalsecond connection channel
5656
zweite Steuernutsecond control groove
5858
erster Stator-Abströmkanalfirst stator outflow channel
6060
erster Verbindungskanalfirst connection channel
6262
erste Steuernutfirst rudder
6464
Verbindungselementconnecting member
6666
erstes Deckelelementfirst cover element
6868
Zahnradgear
7070
Dichtringseal
7272
Rückschlagventilcheck valve
7474
KugelBullet
7676
RückhalteringRetaining ring
7878
KugelBullet
8080
zweites Deckelelementsecond cover element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011013046 A1 [0002]DE 102011013046 A1 [0002]
  • JP 09280020 A [0003]JP 09280020 A [0003]

Claims (10)

Nockenwellenversteller zum Verstellen einer Phasenlage einer ersten Welle einer Brennkraftmaschine relativ zu einer zweiten Welle, mit einem von einem Stator (42) umgebenen Flügelrad (44), welches mindestens einen Flügel (50) aufweist, wobei der Stator (42) mindestens ein Anschlagelement (48) für das Flügelrad (44) aufweist, so dass das Flügelrad (44) über einen bestimmten Winkelbereich derart verdrehbar in dem Stator (42) angeordnet ist, dass es einen ersten Druckraum (14) von einem zweiten Druckraum (18) insoweit separiert, als sich durch ein Verdrehen des Flügelrades (44) aufgrund einer sich ändernden Relativposition des mindestens einen Flügels (50) zu dem Stator (42) das Volumen des ersten Druckraumes (14) und des zweiten Druckraumes (18) gegenläufig ändert, wobei das Flügelrad (44) und der Stator (42) in einem Gehäuse (38) angeordnet sind, wobei mindestens ein erster Zuströmkanal (12) zur Zuführung von Fluid in den ersten Druckraum (14) und mindestens ein zweiter Zuströmkanal (16) zur Zuführung von Fluid in den zweiten Druckraum (18) vorgesehen ist, wobei der erste Zuströmkanal (12) radial innenseitig in den ersten Druckraum (14) mündet und wobei der zweite Zuströmkanal (16) radial innenseitig in den zweiten Druckraum (18) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stator (42) ausgehend von dem ersten Druckraum (14) ein radial nach außen führender erster Stator-Abströmkanal (58) und ausgehend von dem zweiten Druckraum (18) ein radial nach außen führender zweiter Stator-Abströmkanal (52) ausgebildet sind, und dass in dem Gehäuse (38) ein mit dem ersten Druckraum (14) fluidal verbundener, radial nach außen führender erster Gehäuse-Abströmkanal (20) und ein mit dem zweiten Druckraum (18) fluidal verbundener, radial nach außen führender zweiter Gehäuse-Abströmkanal (24) ausgebildet sind, wobei der erste Gehäuse-Abströmkanal (20) und der zweite Gehäuse-Abströmkanal (24) funktional mit mindestens einem Steuerungsventil (22) verbunden sind, mittels welchem der erste Gehäuse-Abströmkanal (20) und der zweite Gehäuse-Abströmkanal (24) bedarfsweise zumindest teilweise geöffnet werden können, um ein radiales Abströmen von Fluid aus dem ersten Druckraum (14) durch den ersten Stator-Abströmkanal (58) und den ersten Gehäuse-Abströmkanal (24) oder aus dem zweiten Druckraum (18) durch den zweiten Stator-Abströmkanal (52) und den zweiten Gehäuse-Abströmkanal (24) bewirken zu können.Camshaft adjuster for adjusting a phase angle of a first shaft of an internal combustion engine relative to a second shaft, with one of a stator (42) surrounded impeller (44) having at least one wing (50), wherein the stator (42) at least one stop element (48 ) for the impeller (44), so that the impeller (44) is rotatably arranged in the stator (42) over a certain angular range such that it separates a first pressure chamber (14) from a second pressure chamber (18) insofar The volume of the first pressure chamber (14) and of the second pressure chamber (18) changes in opposite directions by a rotation of the impeller (44) due to a changing relative position of the at least one blade (50) to the stator (42), wherein the impeller (44 ) and the stator (42) in a housing (38) are arranged, wherein at least a first inflow channel (12) for supplying fluid into the first pressure chamber (14) and at least a second Z. The first inflow channel (12) opens radially into the first pressure chamber (14) and the second inflow channel (16) projects radially inward into the second pressure chamber (FIG. 18), characterized in that in the stator (42) starting from the first pressure chamber (14) a radially outwardly leading first stator outflow channel (58) and starting from the second pressure chamber (18) a radially outwardly leading second stator -Abströmkanal (52) are formed, and in that in the housing (38) with the first pressure chamber (14) fluidly connected, radially outwardly leading first housing outflow channel (20) and with the second pressure chamber (18) fluidly connected, radially outwardly leading second housing outflow channel (24) are formed, wherein the first housing outflow channel (20) and the second housing outflow channel (24) functionally connected to at least one control valve (22) By means of which the first housing outflow channel (20) and the second housing outflow channel (24) can be at least partially opened, if necessary, in order to allow a radial outflow of fluid from the first pressure chamber (14) through the first stator outflow channel (58 ) and the first housing-outflow channel (24) or from the second pressure chamber (18) through the second stator outflow channel (52) and the second housing outflow channel (24) to be able to effect. Nockenwellenversteller nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Flügelrad (44) und dem Stator (42) mehrere erste Druckräume (14) und mehrere zweite Druckräume (18) jeweils wechselweise angeordnet sind, wobei die ersten Druckräume (14) über einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden ersten Verbindungskanal (60) und die zweiten Druckräume (18) über einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden zweiten Verbindungskanal (54) fluidleitend miteinander verbunden sind.Camshaft adjuster according to the preceding claim, characterized in that between the impeller (44) and the stator (42) a plurality of first pressure chambers (14) and a plurality of second pressure chambers (18) are each arranged alternately, wherein the first pressure chambers (14) via a in the circumferential direction extending first connecting channel (60) and the second pressure chambers (18) via a circumferentially extending second connecting channel (54) are fluid-conductively connected to each other. Nockenwellenversteller nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungskanal (60) und/oder der zweite Verbindungskanal (54) als Steuernut (62, 56) an einem Außenumfang des Stators (42) und/oder an einem Innenumfang des Gehäuses (38) ausgebildet sind.Camshaft adjuster according to the preceding claim, characterized in that the first connecting channel (60) and / or the second connecting channel (54) as a control groove (62, 56) on an outer circumference of the stator (42) and / or on an inner circumference of the housing (38 ) are formed. Nockenwellenversteller nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuernuten (56, 62) jeweils in axialer Richtung betrachtet von mindestens einem Dichtring (70) begrenzt sind.Camshaft adjuster according to the preceding claim, characterized in that the control grooves (56, 62) each viewed in the axial direction of at least one sealing ring (70) are limited. Nockenwellenversteller nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zuströmkanal (12) und der erste Stator-Abströmkanal (58) in einem Bereich des ersten Druckraums (14) und/oder der zweite Zuströmkanal (16) und der zweite Stator-Abströmkanal (52) in einem Bereich des zweiten Druckraums (18) angeordnet sind, welcher dem Anschlagelement (48) zugewandt ist.Camshaft adjuster according to one of the preceding claims, characterized in that the first inflow channel (12) and the first stator outflow channel (58) in a region of the first pressure chamber (14) and / or the second inflow channel (16) and the second stator outflow channel (52) are arranged in a region of the second pressure chamber (18) which faces the stop element (48). Nockenwellenversteller nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zuströmkanal (12) und der zweite Zuströmkanal (16) fluidal mit einem Zuführkanal (26) verbunden sind, wobei der Zuführkanal (26) zumindest teilweise in einem Verbindungselement (64) der ersten Welle sich in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung des Verbindungselements (64) erstreckend ausgebildet ist.Camshaft adjuster according to one of the preceding claims, characterized in that the first inflow channel (12) and the second inflow channel (16) are fluidly connected to a feed channel (26), wherein the feed channel (26) at least partially in a connecting element (64) of the first Shaft is formed extending in the axial direction and / or in the radial direction of the connecting element (64). Nockenwellenversteller nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsventil (22) in dem Gehäuse (38) angeordnet ist.Camshaft adjuster according to one of the preceding claims, characterized in that the control valve (22) in the housing (38) is arranged. Nockenwellenversteller nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem Steuerungsventil (22) mindestens ein Rückführkanal (36) ausgebildet ist, welcher eine fluidale Verbindung zu einer Ölwanne (28) herstellt.Camshaft adjuster according to one of the preceding claims, characterized in that starting from the control valve (22) at least one return channel (36) is formed, which establishes a fluid connection to an oil sump (28). Nockenwellenversteller nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückführkanal (36) zumindest teilweise einstückig in dem Gehäuse (38) ausgebildet ist.Camshaft adjuster according to the preceding claim, characterized in that the return channel (36) is formed at least partially in one piece in the housing (38). Kraftfahrzeug mit einem Nockenwellenversteller (10) nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Rückführkanal (36) ausgehend von dem Steuerungsventil (22) in Einbaulage nur horizontal und/oder in Richtung der Schwerkraft erstreckt.Motor vehicle with a camshaft adjuster (10) according to one of the two preceding claims, characterized in that extending from the control valve (22) in the installation position only horizontally and / or in the direction of gravity of the return channel (36).
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09280020A (en) 1996-04-11 1997-10-28 Toyota Motor Corp Valve timing controller of internal combustion engine
JP2002021515A (en) * 2000-07-06 2002-01-23 Daihatsu Motor Co Ltd Structure of valve timing control type internal combustion engine
DE102006012733B4 (en) * 2006-03-17 2008-03-27 Hydraulik-Ring Gmbh Fast cam phaser hydraulic circuit, in particular for camshaft adjuster, and corresponding control
JP2010127181A (en) * 2008-11-27 2010-06-10 Toyota Motor Corp Hydraulic pressure vane type variable valve mechanism for engine
DE102011013046A1 (en) 2010-04-16 2011-10-20 Volkswagen Ag Camshaft adjuster for adjusting phase position of camshaft of internal combustion engine, has working fluid-supply channel, which is arranged such that it produces fluid-conducting connection between pressure chambers and working fluid pump
DE102011053669A1 (en) * 2010-09-17 2012-04-12 Denso Corporation Valve timing control apparatus
DE102011000822A1 (en) * 2011-02-11 2012-08-16 Hydraulik-Ring Gmbh Housing for internal combustion engine e.g. petrol engine, stator whose exterior wall has openings through which oil is introduced into pressure chambers in associated opposite pivoting directions
DE102011001301A1 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 Hydraulik-Ring Gmbh Schwenkmotorversteller

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09280020A (en) 1996-04-11 1997-10-28 Toyota Motor Corp Valve timing controller of internal combustion engine
JP2002021515A (en) * 2000-07-06 2002-01-23 Daihatsu Motor Co Ltd Structure of valve timing control type internal combustion engine
DE102006012733B4 (en) * 2006-03-17 2008-03-27 Hydraulik-Ring Gmbh Fast cam phaser hydraulic circuit, in particular for camshaft adjuster, and corresponding control
JP2010127181A (en) * 2008-11-27 2010-06-10 Toyota Motor Corp Hydraulic pressure vane type variable valve mechanism for engine
DE102011013046A1 (en) 2010-04-16 2011-10-20 Volkswagen Ag Camshaft adjuster for adjusting phase position of camshaft of internal combustion engine, has working fluid-supply channel, which is arranged such that it produces fluid-conducting connection between pressure chambers and working fluid pump
DE102011053669A1 (en) * 2010-09-17 2012-04-12 Denso Corporation Valve timing control apparatus
DE102011000822A1 (en) * 2011-02-11 2012-08-16 Hydraulik-Ring Gmbh Housing for internal combustion engine e.g. petrol engine, stator whose exterior wall has openings through which oil is introduced into pressure chambers in associated opposite pivoting directions
DE102011001301A1 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 Hydraulik-Ring Gmbh Schwenkmotorversteller

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