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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Anmeldung betrifft Verbrennungsmotoren (ICEs) und, insbesondere die variable Nockenwellensteuerung (VCT), die bei ICEs verwendet wird.
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HINTERGRUND
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ICEs beinhalten eine oder mehrere Nockenwellen, die Einlass-/Auslassventile öffnen und schließen und zur Drehung über eine Endlosschleife, etwa eine Kette, durch eine Kurbelwelle angetrieben werden. Die Nockenwellen haben geformte Nocken, welche die Ventile öffnen und schließen, wenn die Nockenwellen gedreht werden. Das Öffnen und Schließen der Ventile wird präzise auf Grundlage der Winkelstellung der Nockenwelle(n) relativ zu der Winkelstellung der Kurbelwelle gesteuert. In der Vergangenheit war die Winkelstellung der Kurbelwelle relativ zu der Winkelstellung der Nockenwelle(n) fixiert. Die Fähigkeit, die Winkelstellung der Nockenwelle relativ zu der Winkelstellung der Kurbelwelle so zu verändern, dass der Zündzeitpunkt vorverschoben oder verzögert wird, kann helfen, die Motorleistung auf eine Reihe von Wegen zu erhöhen, etwa durch Verbessern der Motorlaufruhe bei niedrigen Betriebstemperaturen. Die Fähigkeit, die Winkelstellung der Nockenwelle relativ zu der Winkelstellung der Kurbelwelle so zu verändern, wird oft als variable Nockenwellensteuerung oder VCT bezeichnet.
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Die VCT kann auf eine Reihe von Wegen implementiert werden. Zum Beispiel kann die VCT unter Verwendung von Nockenwellenverstellern implementiert werden, die elektrisch oder hydraulisch betätigt werden. Bei hydraulisch betätigten Nockenwellenverstellern nimmt ein Ständer einen Läufer mit einem oder mehreren Flügeln auf. Der Ständer kann ein Nockenwellen-Kettenrad beinhalten, welches mit der Endlosschleife in Eingriff steht und Drehenergie von einem Kurbelwellen-Kettenrad kommuniziert, das ebenfalls mit der Endlosschleife in Eingriff steht. Der Läufer kann einen oder mehrere Flügel beinhalten und durch Kammern aufgenommen werden, die in dem Ständer ausgebildet sind, so dass ein radial äußeres Ende der Schaufel gegen eine radial innere Oberfläche der Kammer anliegt, um den Ständer in einen Vorverschiebungskammer-Abschnitt und einen Verzögerungskammer-Abschnitt zu unterteilen. Das Zuführen von Fluid, wie etwa Motoröl, an eine erste Kammer, während Fluid aus einer zweiten Kammer austreten kann, kann den Läufer in einer gewinkelten Richtung relativ zu dem Ständer bewegen. Der Läufer kann in eine andere gewinkelte Richtung bewegt werden, wenn Fluid an die zweite Kammer zugeführt und aus der ersten Kammer abgezogen wird. Zum Zuführen dieses Fluids existieren verschiedene Mechanismen. Zum Beispiel kann ein öldruckbetätigter (OPA) Nockenwellenversteller Fluid verwenden, das an die Kammer von einer Ölpumpe zugeführt wird, die in den Verbrennungsmotor einbezogen ist und Fluid zur Zufuhr an den Nockenwellenversteller druckbeaufschlagt. Das druckbeaufschlagte Fluid kann dann an den Vorverschiebungskammer-Abschnitt oder den Verzögerungskammer-Abschnitt geleitet werden. Es wäre jedoch hilfreich, die Zufuhr von Fluid an die Kammern ohne Verwendung einer separaten Ölpumpe zur Druckbeaufschlagung des Fluids zu steuern.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In einer Implementierung beinhaltet ein hydrostatisches Nockenwellenverstellersystem einen hydraulisch betätigten Nockenwellenversteller mit einem Läufer, der einen Flügel aufweist, der sich von einer Nabe radial nach außen erstreckt; ein Ständergehäuse, das den Läufer aufnimmt und eine Vorverschiebungskammer und eine Verzögerungskammer beinhaltet, die zumindest zum Teil durch den Flügel definiert werden; und eine Pumpe mit variabler Verdrängung, die in Fluidverbindung mit dem hydraulisch betätigten Nockenwellenversteller steht und eine erste Kammer in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer und eine zweite Kammer in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer umfasst; Während eines ersten Abschnitts der Nockenwellendrehung empfängt die erste Kammer Fluid von einer ersten nicht durchgehenden Nut, die sich entlang einer Nockenwellen-Oberfläche oder einer Lagerfläche erstreckt, und die zweite Kammer empfängt Fluid von einer zweiten nicht durchgehenden Nut, die sich entlang der Nockenwellen-Oberfläche oder der Lagerfläche erstreckt, und während eines zweiten Abschnitts der Nockenwellendrehung empfängt die erste Kammer Fluid von der zweiten nicht durchgehenden Nut und die zweite Kammer empfängt Fluid von der ersten nicht durchgehenden Nut.
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In einer weiteren Implementierung beinhaltet ein hydrostatisches Nockenwellenverstellersystem einen hydraulisch betätigten Nockenwellenversteller mit einem Ständergehäuse, das eine Vielzahl von Kettenradzähnen aufweist, die sich von einer äußeren Oberfläche radial nach außen erstrecken; und einen Läufer, der innerhalb des Ständergehäuses aufgenommen und zur Verbindung mit einer Nockenwelle ausgestaltet ist, und zumindest einen Flügel umfasst, der eine Vorverschiebungskammer und eine Verzögerungskammer innerhalb des Ständergehäuses trennt; eine Pumpe mit variabler Verdrängung, die beinhaltet: einen ersten Zylinder, der während eines ersten Abschnitts der Nockenwellendrehung in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer und in Fluidverbindung mit einer ersten nicht durchgehenden Nut in einer Lagerfläche oder Nockenwellen-Oberfläche steht, wobei der erste Zylinder während eines zweiten Abschnitts der Nockenwellendrehung in Fluidverbindung mit einer zweiten nicht durchgehenden Nut in der Lagerfläche oder der Nockenwellen-Oberfläche steht; einen zweiten Zylinder, der während des ersten Abschnitts der Nockenwellendrehung in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer und in Fluidverbindung mit der zweiten nicht durchgehenden Nut steht, wobei der zweite Zylinder für den zweiten Abschnitt der Nockenwellendrehung in Fluidverbindung mit der ersten nicht durchgehenden Nut steht; und einen ersten Kolben, der von dem ersten Kolbenzylinder aufgenommen wird, und einen zweiten Kolben, der von dem zweiten Kolbenzylinder aufgenommen wird, wobei der erste Kolben relativ zu dem ersten Zylinder verdrängt wird und der zweite Kolben relativ zu dem zweiten Zylinder verdrängt wird, um die Phase der Nockenwelle zu verändern.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Schema, das eine Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 3 ist eine Schnittansicht einer Nockenwelle, die in einer Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems verwendet wird;
- 4 ist eine perspektivische Darstellung, die eine Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung, die einen Abschnitt einer Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 6 ist eine perspektivische Darstellung, die eine Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 7 ist eine perspektivische Darstellung, die einen Abschnitt einer Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 8 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die eine Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 9 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung, die einen Abschnitt einer Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 10 ist eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt einer Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 11 ist eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt einer Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 12 ist eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt einer Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 13 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die eine Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 14 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung, die einen Abschnitt einer Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet;
- 15 ist eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt einer Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet; und
- 16 ist eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt einer Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems abbildet.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ein hydrostatisches Nockenwellenverstellersystem kann eine Pumpe mit variabler Verdrängung verwenden, um eine Nockenwelle zwischen einem vorverschobenen oder verzögerten Zustand relativ zu der Kurbelwelle einzustellen. Die Pumpe mit variabler Verdrängung steht in Fluidverbindung mit einem hydraulisch betätigten Nockenwellenversteller mit einer fixierten Verdrängung. Ein Verbrennungsmotor (ICE) beinhaltet eine oder mehrere Nockenwellen, die einen Dreheingang von einer Kurbelwelle sowie Schmierfluid von einer Quelle erhalten, die von dem Verbrennungsmotor bereitgestellt wird. Die Drehbewegung der Nockenwellen kann Fluid druckbeaufschlagen und durch eine Vielzahl von Fluidkanälen zu der Pumpe mit variabler Verdrängung fördern, welche das Fluid zu einem Vorverschiebungs- oder Verzögerungsabschnitt des hydraulisch betätigten Nockenwellenverstellers leitet. Die Pumpe mit variabler Verdrängung kann die Verdrängung in einer ersten Kammer relativ zu einer zweiten Kammer verringern, um die Phase vorzuverschieben, indem die Winkelstellung der Nockenwelle(n) relativ zu der Kurbelwelle in einer Winkelrichtung eingestellt wird. Das Verringern der Verdrängung in der ersten Kammer erhöht die Menge an Fluid, die an die Vorverschiebungskammer des hydraulisch betätigten Nockenwellenverstellers geliefert wird, was die Nockenwelle veranlasst, die Winkelstellung relativ zu der Kurbelwelle in einer Vorverschiebungsrichtung zu verändern. Die Pumpe mit variabler Verdrängung kann auch die Verdrängung der ersten Kammer relativ zu der zweiten Kammer erhöhen, um die Phase zu verzögern, indem die Winkelstellung der Nockenwelle(n) relativ zu der Kurbelwelle in einer anderen Winkelrichtung eingestellt wird. Das Erhöhen der Verdrängung in der ersten Kammer verringert die Menge an Fluid, die an die Vorverschiebungskammer des hydraulisch betätigten Nockenwellenverstellers geliefert wird, während die Menge an Fluid, die an die Verzögerungskammer des Verstellers geliefert wird, erhöht wird, was die Nockenwelle veranlasst, die Winkelstellung relativ zu der Kurbelwelle in einer Verzögerungsrichtung zu verändern. Die Pumpe mit variabler Verdrängung kann auch die Winkelstellung der Nockenwelle(n) relativ zu der Kurbelwelle beibehalten, indem die Verdrängung der ersten Kammer relativ zu der zweiten Kammer beibehalten wird.
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Die Pumpe mit variabler Verdrängung und der hydraulisch betätigte Nockenwellenversteller können mit den Nockenwelle(n) gekoppelt sein, sodass die Pumpe und der Versteller eine fixierte Winkelstellung relativ zu der Winkelstellung der Nockenwelle(n) beibehalten. In einer Implementierung kann die Pumpe mit variabler Verdrängung unter Verwendung eines ersten Kolbens, der durch eine erste Kammer aufgenommen wird, und eines zweiten Kolbens, der durch eine zweite Kammer aufgenommen wird, implementiert werden. Eine Schrägscheibe kann relativ zu der Pumpe mit variabler Verdrängung fixiert bleiben, sodass die Pumpe sich mit der Nockenwelle relativ zu der Platte dreht. Die Schrägscheibe kann sowohl mit dem ersten Kolben als auch dem zweiten Kolben in Eingriff stehen; um die Winkelstellung der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle zu verändern, kann die Schrägscheibe um einen Schwenkpunkt angelenkt sein, um den ersten Kolben relativ zu dem zweiten Kolben zu verdrängen, wodurch die Verdrängung der ersten Kammer oder der zweiten Kammer verringert wird. Verstärktes Schwenken zu der ersten Kammer oder der zweiten Kammer hin entspricht jeweils steigenden Ausmaßen der Winkelverschiebung der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle in einer Vorverschiebungs- oder Verzögerungsrichtung. Das Schwenken der Schrägscheibe näher zu der ersten Kammer der Pumpe mit variabler Verdrängung kann die Phase durch Verändern der Winkelstellung der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle vorverschieben oder verzögern. Wenn die Schrägscheibe um den Schwenkpunkt näher zu der ersten Kammer bewegt wird, wird der erste Kolben für die erste Hälfte der Nockenwellendrehung linear in die erste Kammer und für die zweite Hälfte der Nockenwellendrehung linear aus der ersten Kammer bewegt. Gleichzeitig wird der zweite Kolben während der ersten Hälfte der Nockenwellendrehung linear aus der zweiten Kammer und während der zweiten Hälfte der Nockenwellendrehung linear in die zweite Kammer bewegt. Die Bewegung des Kolbens in einer linearen Richtung während einer ersten Hälfte der Nockenwellendrehung und einer anderen linearen Richtung während einer zweiten Hälfte der Nockenwellendrehung kann mit Fluiddurchgängen koordiniert werden, die selektiv in dem Verbrennungsmotor ausgebildet.
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Zum Beispiel können zwei Sätze von Fluidpfaden in der Nockenwelle, dem Lager, oder beiden ausgebildet sein; ein erster Satz von Fluidpfaden erlaubt die Fluidströmung über ungefähr 0-180 Grad der Nockenwellendrehung, verhindert aber die Fluidströmung über ungefähr 181-360 Grad der Nockenwellendrehung. Ein zweiter Satz von Fluidpfaden verhindert die Fluidströmung über ungefähr 0-180 Grad der Nockenwellendrehung und erlaubt die Fluidströmung über ungefähr 181-360 Grad der Nockenwellendrehung. Der erste Satz von Fluidpfaden kann so ausgebildet sein, dass sie sich entlang eines Abschnitts der umlaufenden Oberfläche des Lagers erstrecken, und der zweite Satz von Fluidpfaden kann so ausgebildet sein, dass sie sich entlang eines weiteren Abschnitts der umlaufenden Oberfläche des Lagers erstrecken. Der erste Satz von Fluidpfaden kann in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer des Nockenwellenverstellers stehen, und der zweite Satz von Fluidpfaden kann in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer des Nockenwellenverstellers stehen. Die Fluidpfade können winkelmäßig um die Nockenwelle oder das Radiallager so positioniert werden, dass sie Fluid in eine Kammer des hydraulisch betätigten Nockenwellenverstellers drücken und Fluid aus der anderen Kammer des Verstellers abziehen, wenn die Schrägscheibe näher zu der ersten Kammer oder der zweiten Kammer bewegt wird. Eine Fluidpumpe kann druckbeaufschlagtes Öl an das hydrostatische Nockenwellenverstellersystem zuführen, um sicherzustellen, dass eine ausreichende Menge an Fluid an das System zugeführt wird.
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Weiter zu 1 ist dort ein allgemeines Schema dargestellt, das eine Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems 10 abbildet. Das System 10 beinhaltet eine Pumpe mit variabler Verdrängung 12, einen hydraulisch betätigten Nockenwellenversteller 14, eine Fluidzufuhrpumpe 16, einen ersten Satz von Fluidpfaden 18 und einen zweiten Satz von Fluidpfaden 20. Die Pumpe mit variabler Verdrängung 12 kann den hydraulisch betätigten Nockenwellenversteller 14 durch Verändern der Fluidverdrängung in einer ersten Kammer 22 oder einer zweiten Kammer 24 zwischen einer vorverschobenen Stellung und einer verzögerten Stellung einstellen. Wenn die Fluidverdrängung in der ersten Kammer 22 verringert wird, kann Fluid von dem zweiten Satz von Fluidpfaden 20 zu dem ersten Satz von Fluidpfaden 18 strömen, und der hydraulisch betätigte Nockenwellenversteller 14 kann die Phase der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle vorverschieben. Wenn jedoch die Fluidverdrängung in der zweiten Kammer 24 verringert wird, kann Fluid von dem ersten Satz von Fluidpfaden 18 zu dem zweiten Satz von Fluidpfaden 20 strömen, und der hydraulisch betätigte Nockenwellenversteller 14 kann die Phase der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle verzögern. Eine Fluidzufuhrpumpe 26, die von einem Verbrennungsmotor bereitgestellt wird, der die Nockenwelle(n) und die Kurbelwelle beinhaltet, kann eine Zufuhr von Fluid, wie etwa Motoröl, an das System 10 liefern. Ein oder mehrere Rückschlagventile 28 können die Fluidströmung zu der Fluidzufuhrpumpe 26 verhindern.
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2-3 bilden eine Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems
30. Das System beinhaltet eine Pumpe mit variabler Verdrängung
32 und einen hydraulisch betätigten Nockenwellenversteller
34. Die Pumpe mit variabler Verdrängung
32 beinhaltet in dieser Implementierung eine erste Kammer
36, die implementiert ist, indem ein erster Kolben
38 durch einen ersten Zylinder
40 aufgenommen wird, und eine zweite Kammer
42, die implementiert ist, indem ein zweiter Kolben
44 durch einen zweiten Zylinder
46 aufgenommen wird. Es sollte jedoch klar sein, dass auch andere Implementierungen von Pumpen mit variabler Verdrängung möglich sind. Zum Beispiel könnte die Pumpe mit variabler Verdrängung auch unter Verwendung einer Flügelzellenpumpe mit variabler Verdrängung implementiert werden, etwa einer Gerotorpumpe oder einer Hydraulikpumpe von einem anderen ähnlichen Typ. Ein Abschnitt des hydraulisch betätigten Nockenwellenverstellers
14 ist dargestellt. Hydraulisch betätigte Nockenwellenversteller beinhalten in der Regel einen Läufer
48 mit einer Vielzahl von Flügeln
50, die sich von einer Nabe
52 radial nach außen erstrecken, und ein Ständergehäuse (nicht dargestellt), das den Läufer
48 aufnimmt. Ein Beispiel eines hydraulisch betätigten Nockenwellenverstellers ist in der
US-Anmeldung Nr. 12/921,425 beschrieben, deren Inhalt durch Verweis hierin aufgenommen ist. Der Läufer
48 kann durch ein Befestigungselement
56 mechanisch an einer Nockenwelle
54 angebracht sein, etwa durch eine Schraube, und die Nockenwelle
54 in dem Kopf des Verbrennungsmotors installiert sein. Die Nockenwelle
54 und der Motor
48 beinhalten einen Abschnitt des ersten Satzes von Fluidpfaden
58 und einen Abschnitt des zweiten Satzes von Fluidpfaden
60. Der erste Satz von Fluidpfaden
58 beinhaltet einen ersten Läuferpfad
62 in dem Läufer
48 und der Nockenwelle
54 und erste Nockenwellenpfade
64 in der Nockenwelle
54, die Fluid zwischen dem ersten Zylinder
40 und der ersten Kammer
36 des Verstellers
14 unter Verwendung eines ersten Kammerpfades
66 kommunizieren. Der zweite Satz von Fluidpfaden
60 beinhaltet einen zweiten Läuferpfad
68 in dem Läufer
48 und der Nockenwelle
54 und zweite Nockenwellenpfade
70 in der Nockenwelle
54, die Fluid zwischen dem zweiten Zylinder
46 und der zweiten Kammer
42 unter Verwendung eines zweiten Kammerpfades
72 kommunizieren. Der erste / zweite Läuferpfad
62,
68 kommunizieren in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Nockenwelle
54 fluidmäßig mit dem ersten Zylinder
40 oder dem zweiten Zylinder
46. Dies wird im Folgenden noch in größerem Detail erläutert.
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Eine äußere Oberfläche der Nockenwellen 54 kann, wo die ersten Nockenwellenpfade 64 und die zweiten Nockenwellenpfade 70 austreten, axial mit einer Lagerfläche 74 des Kopfes, der in dem Verbrennungsmotor verwendet wird, ausgerichtet sein. Die Lagerfläche 74 kann eng an die äußere Oberfläche der Nockenwelle 54 angepasst sein und eine oder mehrere nicht durchgehende umlaufende Nuten und eine oder mehrere umlaufende Nuten beinhalten, die in dem Kopf 70 und dem Lagerdeckel 78 ausgebildet sind. Zusätzlich zu oder anstelle der Nuten, die in der Lagerfläche 74 ausgebildet sind, könnten die nicht durchgehenden und die durchgehenden Nuten in einer äußeren Oberfläche der Nockenwelle 54 ausgebildet sein. Die nicht durchgehenden umlaufenden Nuten können sich in Umfangsrichtung entlang eines Winkelabschnitts der radial nach innen weisenden Lagerfläche 74 erstrecken, die zusammen durch den Kopf 70 und den Lagerdeckel 73 gebildet wird. In dieser Implementierung beinhaltet die Lagerfläche 74 eine erste nicht durchgehende Nut 80 und eine zweite nicht durchgehende Nut 82, die jeweils radial nach innen zu einer äußeren Oberfläche der Nockenwelle 54 hin weisen. Die erste nicht durchgehende Nut 80 kann sich entlang eines Bogens < 180 Grad entlang der Lagerfläche 74 erstrecken, und die zweite nicht durchgehende Nut 82 kann sich ebenfalls entlang eines Bogens < 180 Grad entlang der Lagerfläche 74 erstrecken. In dieser Implementierung kann die erste nicht durchgehende Nut 80 in dem Kopf 70 ausgebildet sein, und die zweite nicht durchgehende Nut 82 kann in dem Lagerdeckel 78 ausgebildet sein. Während des halben Radius der Nockenwellendrehung steht die erste nicht durchgehende Nut 86 in Fluidverbindung mit dem ersten Läuferpfad 62, dem ersten Nockenwellenpfad 64 und dem ersten Kammerpfad 66, und die zweite nicht durchgehende Nut 82 steht in Fluidverbindung mit dem zweiten Läuferpfad 68, dem zweiten Nockenwellenpfad 70 und dem zweiten Kammerpfad 72. Während des zweiten halben Radius der Nockenwellendrehung steht die erste nicht durchgehende Nut in Fluidverbindung mit dem zweiten Läuferpfad 68, dem zweiten Nockenwellenpfad 70 und dem zweiten Kammerpfad 72, während die zweite nicht durchgehende Nut 82 in Fluidverbindung mit dem ersten Läuferpfad 62, dem ersten Nockenwellenpfad 64 und dem ersten Kammerpfad 66 steht.
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Eine oder mehrere durchgehende Nuten können ebenfalls in der Lagerfläche 74 ausgebildet sein. Die durchgehende(n) Nut(en) kann/können radial nach innen zu der Nockenwellen-Oberfläche hin weisen und Fluid von der Fluidzufuhrpumpe 26 an die Vorverschiebungskammer und die Verzögerungskammer des hydraulisch betätigten Nockenwellenverstellers 14 kommunizieren. In dieser Implementierung beinhaltet die Lagerfläche 74 eine erste durchgehende Nut 84 und eine zweite durchgehende Nut 86. Eine Vorverschiebungs-Fluidverbindung 88 kommuniziert Fluid zwischen der ersten durchgehenden Nut 84 und der ersten nicht durchgehenden Nut 80, und eine Verzögerungs-Fluidverbindung 90 kommuniziert Fluid zwischen der zweiten durchgehenden Nut 86 und der zweiten nicht durchgehenden Nut 82. Der erste Nockenwellenpfad 64 kann sich von einer äußeren Oberfläche der Nockenwelle 54 zu einer Vorverschiebungs-Zufuhrkammer 92 erstrecken, die innerhalb der Nockenwelle 54 und des Läufers 48 ausgebildet ist. Der erste Nockenwellenpfad 64 kann so positioniert sein, dass seine Stellung entlang der äußeren Oberfläche der Nockenwelle 54 axial mit der ersten durchgehenden Nut 84 ausgerichtet ist; der erste Nockenwellenpfad 64 kann Fluid, das von der Fluidzufuhrpumpe 26 geliefert wird, an die Vorverschiebungs-Zufuhrkammer 92 kommunizieren. Ein erster Kammerpfad 66 kann in dem Läufer 48 ausgebildet sein und sich von der Vorverschiebungs-Zufuhrkammer 92 radial nach außen zu der Vorverschiebungskammer des Nockenwellenverstellers 14 erstrecken. Ein zweiter Nockenwellenpfad 70 kann sich von einer äußeren Oberfläche der Nockenwelle zu einer Verzögerungs-Zufuhrkammer 94 erstrecken, die innerhalb der Nockenwelle 54 und des Läufers 48 ausgebildet ist. Der zweite Nockenwellenpfad 70 kann so positioniert sein, dass seine Stellung entlang der äußeren Oberfläche der Nockenwelle 54 axial mit der zweiten durchgehenden Nut 86 ausgerichtet ist, so dass der zweite Nockenwellenpfad 70 Fluid, das von der Fluidzufuhrpumpe 26 geliefert wird, an die Verzögerungs-Zufuhrkammer 94 kommuniziert. Eine gemeinsame Fluidzufuhrleitung 96 kann Fluid von der Fluidzufuhrpumpe 26 an die erste durchgehende Nut 84 und die zweite durchgehende Nut 86 strömen lassen, welche das Fluid durch die ersten Nockenwellenpfade 64 und die zweiten Nockenwellenpfad 70 an die Vorverschiebungs-Zufuhrkammer 92 und die Verzögerungs-Zufuhrkammer 94, und letztlich an die Vorverschiebungskammer und die Verzögerungskammer des Nockenwellenverstellers 14 kommunizieren können.
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Wenn der hydraulisch betätigte Nockenwellenversteller 14 zusammengebaut ist und der Läufer 48 in dem Ständer/Gehäuse aufgenommen ist, kann Fluid selektiv in die Vorverschiebungskammer des Verstellers 14 und gegen eine Seite des/der Flügel geleitet werden, um die Phase der Nockenwelle 54 relativ zu der Kurbelwelle vorzuverschieben, oder in die Verzögerungskammer gegen eine andere Seite des/der Flügel 50, um die Zeitsteuerung der Nockenwelle 54 relativ zu der Kurbelwelle zu verzögern. Die selektive Fluidströmung in eine Vorverschiebungskammer oder eine Verzögerungskammer des hydraulisch betätigten Nockenwellenverstellers 14 kann die Winkelstellung des Läufers 48 relativ zu dem Ständer/Gehäuse verändern und dadurch die Winkelstellung der Nockenwelle 54 relativ zu der Kurbelwelle verändern. In dieser Implementierung beinhaltet der Läufer 48 den ersten Zylinder 40 und den zweiten Zylinder 46, die jeweils den ersten Kolben 38 bzw. den zweiten Kolben 44 aufnehmen. Eine Schrägscheibe 98 kann um einen Schwenkpunkt 100 herum montiert sein, der sich zwischen dem ersten Kolben 38 und dem zweiten Kolben 44 befindet. Die Schrägscheibe 98 kann um den Schwenkpunkt 100 und in Kontakt mit einem ersten Kolbenende 102 und einem zweiten Kolbenende 104 fixiert bleiben, wenn die Nockenwelle 54 und der hydraulisch betätigte Nockenwellenversteller 14 sich während des Betriebs des Verbrennungsmotors drehen. Ein Einstellelement 106 kann mit einem Abschnitt der Schrägscheibe 98 in Eingriff stehen, um deren Stellung um den Schwenkpunkt 100 aufrecht zu erhalten oder zu verändern. Die Bewegung eines Abschnitts der Schrägscheibe 98 um den Schwenkpunkt 100 zu dem ersten Zylinder 40 hin kann die Nockenwelle 54 in einer Winkelrichtung in Bezug auf die Kurbelwelle bewegen, während die Bewegung eines anderen Abschnitts der Schrägscheibe 98 um den Schwenkpunkt 100 zu dem zweiten Zylinder 46 hin die Nockenwelle 54 in einer anderen Winkelrichtung in Bezug auf die Kurbelwelle bewegen kann. Das Einstellelement 106 kann unter Verwendung einer Kugelumlaufspindel implementiert sein, die durch einen Elektromotor gedreht wird, oder einen Elektromagnet, der einen Steuerarm linear bewegt. Es ist auch möglich, ein Hydraulikventil zu verwenden, das einen Einstellarm zum Kippen der Schrägscheibe 98 steuert. Eine Feder kann verwendet werden, um die Schrägscheibe in eine Neutralstellung vorzuspannen, so dass der erste Kolben 38 und der zweite Kolben 44 relativ ähnliche Mengen an Fluid verdrängen und die Winkelstellung der Nockenwelle 54 relativ zu der Winkelstellung der Kurbelwelle weder vorverschoben noch verzögert ist.
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Wenn die Pumpe mit variabler Verdrängung 12 sich dreht, kann die Schrägscheibe 98 den Kontakt mit dem ersten Kolbenende 102 und dem zweiten Kolbenende 104 aufrecht erhalten; der erste Kolben 38 und der zweite Kolben 44 können durch die Schrägscheibe 48 jeweils in einer Stellung relativ zu dem ersten Zylinder 40 und dem zweiten Zylinder 46 gehalten werden, um die Winkelstellung der Nockenwelle 54 relativ zu der Kurbelwelle aufrecht zu erhalten. Wie in 2 gezeigt kann das Einstellelement 106 jedoch die Schrägscheibe 98 so bewegen, dass der erste Kolben 38 axial relativ zu dem ersten Zylinder 40 und nach innen zu dem Läufer 48 hin bewegt wird, während der zweite Kolben 44 axial relativ zu dem zweiten Zylinder 46 und von dem Läufer 48 weg bewegt wird. In dieser Stellung wird Fluid von dem ersten Zylinder 40 verdrängt und in die Vorverschiebungs-Zufuhrkammer 92 und schließlich in zwei Vorverschiebungskammern des Nockenwellenverstellers 14 geleitet, so dass weniger Fluid in dem ersten Zylinder 40 relativ zu der Menge an Fluid vorliegt, die in dem zweiten Zylinder 46 vorliegt. Im Gegensatz dazu kann das Einstellelement 106 die Schrägscheibe 98 so bewegen, dass der zweite Kolben 44 axial relativ zu dem zweiten Zylinder 46 und nach innen zu dem Läufer 48 hin bewegt wird, während der erste Kolben 38 axial relativ zu dem ersten Zylinder 40 und von dem Läufer 48 weg bewegt wird. In dieser Stellung wird Fluid von dem zweiten Zylinder 46 verdrängt und in die Verzögerungs-Zufuhrkammer 94 und schließlich in zwei Verzögerungskammern des Nockenwellenverstellers 14 geleitet, so dass weniger Fluid in dem zweiten Zylinder 46 relativ zu der Menge an Fluid vorliegt, die in dem ersten Zylinder 40 vorliegt.
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Eine Reihe anderer Implementierungen des hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems ist möglich. Weiter zu 4-5 ist dort eine Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellenverstellersystems 150 dargestellt. Das System 150 beinhaltet einen hydraulisch betätigten Nockenwellenversteller 14 und eine Pumpe mit variabler Verdrängung 12, ähnlich wie in Bezug auf 2-3 beschrieben. Der Nockenwellenversteller 14 beinhaltet einen Läufer 48 und ein Ständergehäuse 152. Der Läufer 48 ist mit der Nockenwelle (nicht dargestellt) gekoppelt, und das Ständergehäuse 152 empfängt einen Dreheingang von einer Kurbelwelle. Die Pumpe mit variabler Verdrängung 12 ist zumindest zum Teil in den Läufer 48 integriert und umfasst einen ersten Kolben und einen zweiten Kolben (nicht dargestellt), die jeweils durch einen ersten Zylinder und einen zweiten Zylinder (nicht dargestellt) aufgenommen werden. Eine Sperrhülse 154 kann axial entlang einer Achse der Nockenwellendrehung (X) bewegt werden, um sowohl mit einer Sicherungsplatte 156, die mit dem Läufer 48 gekoppelt ist, als auch dem Ständergehäuse 152 in Eingriff zu gelangen, wenn der hydraulisch betätigte Nockenwellenversteller 14 so eingestellt wird, dass die Winkelstellung der Nockenwelle relativ zu der Winkelstellung der Kurbelwelle vorverschoben oder verzögert wird. Die Sperrhülse 154 kann ringförmig gestaltet sein und Läuferzähne 158 aufweisen, die eine erste Vielzahl von radial nach innen weisenden Zähnen beinhalten, und Ständerzähne 160, die eine zweite Vielzahl von radial nach innen weisenden Zähnen beinhalten. Die Sicherungsplatte 156, die mit dem Läufer 48 gekoppelt ist, kann sich radial nach außen erstreckende Läufersperrzähne 112 beinhalten, welche mit den Läuferzähnen 158 der Sperrhülse 154 in Eingriff stehen. Der Ständergehäuse 152 kann Ständersperrzähne 164 mit einer Vielzahl von Zähnen beinhalten, die mit den Ständerzähnen 160 der Sperrhülse 154 in Eingriff stehen, wenn die Sperrhülse 154 in Ansprechen auf das Vorverschieben oder Verzögern der Phase axial bewegt wird. In einer Implementierung definieren die Ständerzähne 160 eine Vielzahl von flächigen Schlitzen. Die Ständersperrzähne 164 an dem Ständergehäuse 152 können so orientiert sein, dass die oberen Stege senkrecht zu der Achse der Nockenwellendrehung (X) orientiert sind und mit den Zähnen 164 auf eine Weise in Eingriff stehen, dass die oberen Stege in die flächigen Schlitze passen. Die Ständerzähne 160 und die Ständersperrzähne 164 könnten unter Verwendung eines Zahnkranzes implementiert sein. Das Ständergehäuse 152 hat auch radial nach außen weisende Zähne integriert, die ein Nockenwellen-Kettenrad 166 bilden, welches mit einer Endlosschleife in Eingriff stehen kann, die auch mit einem Kurbelwellen-Kettenrad (nicht dargestellt) verbunden ist, um Drehbewegung an die Nockenwelle zu liefern. Eine Schrägscheibe 168 kann eine Vielzahl von Fortsätzen 170 beinhalten, die sich von einem Schwenkpunkt 172 nach außen erstrecken. Die Fortsätze 170 können mit einem Rand 174 der Sperrhülse 154 in Eingriff stehen, und wenn die Schrägscheibe 168 um den Schwenkpunkt 172 gekippt oder gewinkelt wird, bewegen die Fortsätze die Sperrhülse 154 axial relativ zu der Achse der Nockenwellendrehung (X).
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In 6-7 ist eine weitere Implementierung des hydrostatischen Nockenwellensystems 200 dargestellt. Das System 200 beinhaltet einen hydraulisch betätigten Nockenwellenversteller 14 und eine Pumpe mit variabler Verdrängung 12. Der Nockenwellenversteller 14 beinhaltet einen Läufer 48 und ein Ständergehäuse 152. Die Pumpe mit variabler Verdrängung 12 ist zumindest zum Teil in den Läufer 48 integriert und umfasst einen ersten Kolben und einen zweiten Kolben, die jeweils durch einen ersten Zylinder und einen zweiten Zylinder (nicht dargestellt) aufgenommen werden. Das System 200 beinhaltet eine Ständerplatte 202, die mit dem Ständergehäuse 152 gekoppelt ist und verwendet wird, um den Läufer 48 in einer fixierten Winkelstellung relativ zu dem Ständergehäuse 152 zu sperren. Eine Schrägscheibe 204 kann mit einer Vielzahl von Sperrkolben 206 in Eingriff stehen, die sich im Wesentlichen senkrecht auf die Ständerplatte 202 erstrecken. Die Ständerplatte 202 kann mit einer Seite des Ständergehäuses 152 gekoppelt sein, so dass die Schrägscheibe 204 und die Ständerplatte 202 an gegenüberliegenden Seiten des Läufers 48 positioniert sind. Die Sperrkolben 206 können sich parallel zu der Achse der Nockenwellendrehung (X) erstrecken, von der Schrägscheibe 204 durch Läuferöffnungen 208 in dem Läufer 48, die sich von einer Seite des Läufers 48 auf eine andere Seite des Läufers 48 erstrecken. Wenn die Schrägscheibe 202 in einer Neutralstellung angelenkt ist, so dass die Winkelstellung der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle weder vorverschoben noch verzögert ist, erstreckt sich die Vielzahl von Sperrkolben 206 in die Läuferöffnungen 208 hinein, aber nicht über diese Öffnungen 208 hinaus, so dass die Sperrkolben 206 nicht mit der Ständerplatte 202 an Sperraufnahmen 212 in Eingriff gelangen, die in der Ständerplatte 202 ausgebildet sind. Wenn die Schrägscheibe 204 um einen Schwenkpunkt 212 gewinkelt oder gekippt wird, um die Winkelstellung der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle zu verändern, also wie dies oben beschrieben wurde, vorzuverschieben oder zu verzögern, bewegt sich zumindest einer der Sperrkolben 206 axial zu der Ständerplatte 202 hin, erstreckt sich aus der und über die Läuferöffnung 208 hinaus und gelangt in Eingriff mit zumindest einer aus einer Vielzahl von Sperraufnahmen 210. Die Sperraufnahmen 210 können Schlitze oder Öffnungen in der Ständerplatte 202 sein, in welche ein Sperrkolben 206 eingreifen kann, um die relative Winkelbewegung zwischen dem Läufer 48 und dem Ständergehäuse 152 zu verhindern. Die Schrägscheibe 204 bleibt drehfest fixiert, während der Läufer 48 und die Ständerplatte 202 sich während des Betriebs des Verbrennungsmotors zusammen mit der Nockenwelle drehen. Wenn sich der Läufer 48 und die Ständerplatte 202 drehen, erstrecken sich verschiedene Kolben aus der Vielzahl von Sperrkolben 206 axial zu den Sperraufnahmen 210 hin, so dass eine Vielzahl von Sperrkolben 206 mit einer Vielzahl von Sperraufnahmen 210 in Eingriff gelangen bzw. diese freigeben, wenn die Nockenwelle sich durch eine volle Drehung über 2 π oder 360 Grad dreht.
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Weiter zu 8-12 ist dort eine weitere Implementierung des hydrostatischen Nockenwellensystems 250 dargestellt. Das System 250 beinhaltet einen hydraulisch betätigten Nockenwellenversteller 14 und eine Pumpe mit variabler Verdrängung 12. Der Nockenwellenversteller 14 beinhaltet einen Läufer 48 und ein Ständergehäuse 152. Die Pumpe mit variabler Verdrängung 12 ist zumindest zum Teil in den Läufer 48 integriert und umfasst den ersten Kolben 38 und den zweiten Kolben (nicht dargestellt), die jeweils durch den ersten Zylinder 40 und einen zweiten Zylinder 46 aufgenommen werden. Der erste Zylinder 40 steht in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer des Nockenwellenverstellers 14 und die zweite Zylinder 46 steht in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer des Nockenwellenverstellers 14. Eine Schrägscheibe 252 ist um einen Schwenkpunkt 254 herum montiert und steht mit dem ersten Kolben 38 und dem zweiten Kolben in Eingriff, und schwenkt um den Schwenkpunkt 254, um die Winkelstellung der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle zu verändern. Der Läufer 48 beinhaltet einen Sperrstift 256, der sich innerhalb einer Läuferöffnung 258 befindet, die sich von einem Ende des Läufers 48 zu einem anderen Ende des Läufers 48 erstreckt. Die Läuferöffnung 258 kann zylindrisch geformt sein, um den Sperrstift 256 aufzunehmen, so dass die Oberfläche der Läuferöffnung 258 eng an eine äußere Oberfläche des Sperrstifts 258 angepasst ist. Darüber hinaus beinhaltet der Läufer 48 einen Vorverschiebungs-Fluidsperrpfad 260, der Fluid von der Vorverschiebungskammer des Nockenwellenverstellers 14 an die Läuferöffnung 258 kommuniziert, sowie einen Verzögerungs-Fluidsperrpfad 262, der Fluid von der Verzögerungskammer des Nockenwellenverstellers 14 an die Läuferöffnung 258 kommuniziert.
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Der Sperrstift 256 kann axial innerhalb der Läuferöffnung 258 gleiten, um mit einem Sperrmerkmal 264 in Eingriff zu stehen, etwa einer Bohrung oder einem Schlitz, die/der in dem Ständergehäuse 152 ausgebildet ist. Der Sperrstift 256 kann in Eingriff mit dem Sperrmerkmal 264 vorgespannt sein, wenn der hydraulisch betätigte Nockenwellenversteller 14 die Nockenwellenphase weder vorverschiebt noch verzögert, was etwa auftreten könnte, wenn eine Schrägscheibe 266 weder mit dem ersten Kolben 38 noch mit dem zweiten Kolben in Kontakt steht oder der erste Kolben 38 und der zweite Kolben positioniert sind, um gleiche Mengen an Fluid sowohl in die Vorverschiebungskammer als auch in die Verzögerungskammer zu liefern. Der Sperrstift 256 kann eine Vorverschiebungsschulter 268 und eine Verzögerungsschulter 270 beinhalten, die von der Vorverschiebungsschulter 208 axial beabstandet angeordnet ist. Die Vorverschiebungsschulter 268 und die Verzögerungsschulter 270 können jeweils an einer äußeren Oberfläche des Sperrstifts 256 ausgebildet sein und im Wesentlichen senkrechte Oberflächen aufweisen.
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Ein Stößel 272 kann im Wesentlichen axial oder koaxial mit dem Sperrstift 256 innerhalb des Sperrmerkmals 264 ausgerichtet und in das Ständergehäuse 152 integriert sein. Der Stößel 272 kann ein Bolzen sein, der mit einem Ende des Sperrstifts 256 innerhalb des Sperrmerkmals 264 in Eingriff steht und sich aus dem Ständergehäuse 152 heraus erstreckt, so dass der Stößel 272 mit der Schrägscheibe 266 in Eingriff stehen und axial von dieser bewegt werden kann, wenn der hydraulisch betätigte Nockenwellenversteller 14 gesteuert wird, um die Nockenwellenphase vorzuverschieben oder zu verzögern. Die Schrägscheibe 266 kann so geschwenkt werden, dass sie parallel zu einer äußeren Oberfläche des Ständergehäuses 152 ist, sodass die Winkelstellung der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle weder vorverschoben noch verzögert wird. Wenn sie auf diese Weise angelenkt ist, kann die Schrägscheibe nicht mit dem Stößel 272 in Kontakt stehen, und der Sperrstift 256 kann durch ein Vorspannelement 274, etwa eine Feder, wie in 10 dargestellt, in den Eingriff mit dem Sperrmerkmal 264 vorgespannt werden. Die äußere Oberfläche des Sperrstifts 256 verhindert die Fluidströmung von dem Vorverschiebungs-Fluidsperrpfad 260 und dem Verzögerungs-Fluidsperrpfad 262 in die Läuferöffnung 258. Wenn die Schrägscheibe 252 um den Schwenkpunkt 254 gekippt wird, um die Winkelstellung der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle verändern, kann die Schrägscheibe 252 mit dem Stößel 272 in Eingriff gelangen und den Stößel 272 axial bewegen und dadurch den Sperrzapfen 256 aus dem Sperrmerkmal 264 zwingen. Dies ist in 11 dargestellt. Wenn der Sperrstift 256 in Ansprechen auf die Bewegung des Stößels 272 axial verdrängt wird, gelangt der Zapfen 256 außer Eingriff mit dem Sperrmerkmal 264. Darüber hinaus können sich die Vorverschiebungsschulter 268 und die Verzögerungsschulter 270 jeweils aus einer Stellung entlang der Läuferöffnung 258 in eine andere Stellung bewegen und dadurch die Fluidströmung von der Vorverschiebungskammer oder der Verzögerungskammer jeweils an die Läuferöffnung 258 erlauben. Wenn die Schrägscheibe 266 um den Schwenkpunkt 254 gekippt wird, um die Phase der Nockenwelle zu verändern, empfängt entweder die Vorverschiebungskammer oder die Verzögerungskammer des Nockenwellenverstellers ein größeres Volumen und einen höheren Druck an Fluid, das dann an die Vorverschiebungsschulter 268 oder die Verzögerungsschulter 270 kommuniziert wird, um der Vorspannwirkung des Vorspannelements 274 entgegenzuwirken und die axiale Stellung des Sperrstifts 256 in einem nicht gesperrten Zustand zu halten, so dass der Sperrstift 256 nicht mit dem Sperrmerkmal 264 in Eingriff gelangt, während die Phase vorverschoben oder verzögert wird. Wenn die Schrägscheibe 266 in eine Stellung zurückgeführt wird, welche die relative Nockenwellenstellung weder vorverschiebt noch verzögert, können der Fluiddruck und die Strömung von der Vorverschiebungs- oder Verzögerungskammer den Sperrstift 256 in einer axial verdrängten Stellung halten, wie in 12 dargestellt, bis der Fluiddruck nachlässt und das Vorspannelement 274 den verringerten Fluiddruck, der entweder von dem Vorverschiebungs-Fluidsperrpfad 260 oder dem Verzögerungs-Fluidsperrpfad 262 geliefert wird, überwindet. Der Sperrstift 256 kann dann in den Eingriff mit dem Sperrmerkmal 264 gedrängt werden.
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Noch eine weitere Implementierung eines hydrostatischen Nockenwellensystems 300 ist in 13-16 dargestellt. Das System 300 beinhaltet einen hydraulisch betätigten Nockenwellenversteller 14 und eine Pumpe mit variabler Verdrängung 12. Der Nockenwellenversteller 14 beinhaltet einen Läufer 48 und ein Ständergehäuse 152. Die Pumpe mit variabler Verdrängung 12 ist zumindest zum Teil in den Läufer 48 integriert und umfasst einen ersten Kolben 38 und einen zweiten Kolben (nicht dargestellt), die jeweils durch einen ersten Zylinder 40 und einen zweiten Zylinder 42 aufgenommen werden. Der erste Zylinder 40 steht in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer des Nockenwellenverstellers 14 und die zweite Zylinder 42 steht in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer des Nockenwellenverstellers 14. Eine Schrägscheibe 302 ist um einen Schwenkpunkt 304 herum montiert und steht mit dem ersten Kolben 38 und dem zweiten Kolben in Eingriff, und schwenkt um den Schwenkpunkt 304, um die Winkelstellung der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle zu verändern. Der Läufer 48 beinhaltet einen Sperrstift 306, der sich innerhalb einer Läuferöffnung 258 befindet, die sich von einem Ende des Läufers 48 zu einem anderen Ende des Läufers 48 erstreckt. Die Läuferöffnung 258 kann zylindrisch geformt sein, um den Sperrstift 306 aufzunehmen, so dass die Oberfläche der Läuferöffnung 258 eng an eine äußere Oberfläche des Sperrstifts 306 angepasst ist. Darüber hinaus beinhaltet der Läufer 48 einen Vorverschiebungs-Fluidsperrpfad 260, der Fluid von der Vorverschiebungskammer des Nockenwellenverstellers 14 an die Läuferöffnung 258 kommuniziert, sowie einen Verzögerungs-Fluidsperrpfad 262, der Fluid von der Verzögerungskammer des Nockenwellenverstellers 14 an die Läuferöffnung 258 kommuniziert.
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Der Sperrstift 306 kann axial innerhalb der Läuferöffnung 258 gleiten, um mit einem Sperrmerkmal 308 in Eingriff zu stehen, etwa einer Bohrung oder einem Schlitz, die/der in dem Ständergehäuse 156 ausgebildet ist. Der Sperrstift 306 kann in Eingriff mit dem Sperrmerkmal 308 vorgespannt sein, wenn der hydraulisch betätigte Nockenwellenversteller 14 die Nockenwellenphase weder vorverschiebt noch verzögert, was etwa auftreten könnte, wenn die Schrägscheibe 302 weder mit dem ersten Kolben noch mit dem zweiten Kolben in Kontakt steht oder der erste Kolben und der zweite Kolben positioniert sind, um gleiche Mengen an Fluid sowohl in die Vorverschiebungskammer als auch in die Verzögerungskammer zu liefern. Der Sperrstift 306 kann eine Vorverschiebungsschulter 310 und eine Verzögerungsschulter 312 beinhalten, die von der Vorverschiebungsschulter 310 axial beabstandet angeordnet ist. Die Vorverschiebungsschulter 310 und die Verzögerungsschulter 312 können jeweils an einer äußeren Oberfläche des Sperrstifts 306 ausgebildet sein und im Wesentlichen senkrechte Oberflächen aufweisen. Der Sperrstift 306 kann axial innerhalb der Läuferöffnung 258 gleiten, um mit dem Sperrmerkmal 308 in Eingriff zu stehen, etwa einer Bohrung oder einem Schlitz, die/der in dem Ständergehäuse 152 ausgebildet ist. Der Sperrstift 306 kann in Eingriff mit dem Sperrmerkmal 308 vorgespannt sein, wenn der hydraulisch betätigte Nockenwellenversteller 14 die Nockenwellenphase weder vorverschiebt noch verzögert, was etwa auftreten könnte, wenn die Schrägscheibe 302 weder mit dem ersten Kolben noch mit dem zweiten Kolben in Kontakt steht oder der erste Kolben und der zweite Kolben positioniert sind, um gleiche Mengen an Fluid sowohl in die Vorverschiebungskammer als auch in die Verzögerungskammer zu liefern.
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Wenn die Schrägscheibe 302 um den Schwenkpunkt 304 gekippt wird, um die Winkelstellung der Nockenwelle 56 relativ zu der Kurbelwelle verändern, kann die Schrägscheibe 302 den ersten Kolben und den zweiten Kolben jeweils relativ zu dem ersten Zylinder 38 und dem zweiten Zylinder 40 bewegen. Die gekippte Schrägscheibe 302 kann die Phase der Nockenwelle 54 verändern, und entweder die Vorverschiebungskammer oder die Verzögerungskammer des Nockenwellenverstellers 14 empfängt ein größeres Volumen und einen höheren Druck an Fluid, das dann an die Vorverschiebungsschulter 310 oder die Verzögerungsschulter 312 kommuniziert wird, um der Vorspannwirkung des Vorspannelements 314 entgegenzuwirken und den Sperrstift 306 axial relativ zu der Läuferöffnung 258 zu verschieben und den Sperrstift 306 aus einem gesperrten Zustand, in welchem der Stift 306 mit dem Sperrmerkmal 308 in Eingriff steht, in einen nicht gesperrten Zustand zu bewegen, sodass der Sperrstift 306 nicht mit dem Sperrmerkmal 308 in Eingriff steht, während die Phase vorverschoben oder verzögert wird. Wenn die Schrägscheibe 302 in eine Stellung zurückgeführt wird, welche die relative Nockenwellenstellung weder vorverschiebt noch verzögert, lassen der Fluiddruck und die Strömung von der Vorverschiebungs- und Verzögerungskammer nach und das Vorspannelement 314 überwindet den verringerten Fluiddruck, der entweder von dem Vorverschiebungs-Fluidsperrpfad 260 oder dem Verzögerungs-Fluidsperrpfad 262 zugeführt wird. Der Sperrstift 306 kann dann durch das Vorspannelement in den Eingriff mit dem Sperrmerkmal 308 gedrängt werden.
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Es sollte klar sein, dass das Vorstehende eine Beschreibung einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung darstellt. Die Erfindung ist nicht auf die hierin offenbarte(n) konkreten Ausführungsform(en) beschränkt, sondern wird ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche definiert. Des Weiteren betreffen die in der vorstehenden Beschreibung enthaltenen Angaben bestimmte Ausführungsformen und sind nicht derart auszulegen, dass sie Beschränkungen des Umfangs der Erfindung oder der Definitionen der in den Ansprüchen verwendeten Begriffe darstellen, außer ein Begriff oder Ausdruck wurde vorstehend ausdrücklich definiert. Zahlreiche weitere Ausführungsformen und verschiedene Abwandlungen und Modifikationen der offenbarten Ausführungsform(en) werden für den Fachmann klar sein. Alle derartigen anderen Ausführungsformen, Abwandlungen und Modifikationen sollen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche fallen.
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Die Begriffe „z. B.“, „zum Beispiel“, „beispielsweise“, „etwa“ und „gleich/ähnlich“, und die Verben „umfassen“, „aufweisen/haben“, „einschließen“ und ihre konkreten Verbalformen sollen so, wie sie in dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, in Verbindung mit einer Auflistung von einer oder mehreren Komponenten oder anderen Punkten als nicht ausschließlich und nach oben offen ausgelegt werden; dies bedeutet, dass die Auflistung nicht als abschließend oder andere zusätzliche Komponenten oder Punkte ausschließend ausgelegt werden sollte. Auch andere Begriffe sind stets in ihrer weitestmöglichen Bedeutung auszulegen, außer sie werden in einem Kontext verwendet, der eine andere Auslegung erforderlich macht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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