DE19959187B4

DE19959187B4 - Vorrichtung zur Ver- und Entriegelung eines Rotationskolbenverstellers

Info

Publication number: DE19959187B4
Application number: DE19959187A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. Finsterwalder
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2019-12-09
Also published as: DE19959187A1

Abstract

Vorrichtung zur Ver- und Entriegelung eines Rotationskolbenverstellers für die Drehwinkelverstellung der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors, wobei der Rotationskolbenversteller einen mit einem Antriebsrad verbundenen Außenrotor und einen mit der Nockenwelle verbundenen Innenrotor aufweist und der Außenrotor mindestens eine Hydraulikkammer und der Innenrotor mindestens einen Schwenkflügel besitzt, der die Hydraulikkammer in zwei mit Drucköl beaufschlagbare Arbeitskammern (A, B) dichtend unterteilt, wobei der Schwenkflügel zwischen einem Frühanschlag und einem Spätanschlag hydraulisch schwenkbar und in einem der Anschlagslagen durch ein federbelastetes Verriegelungselement mit dem Außenrotor verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement als Sperrklinke (16, 29) ausgebildet ist, die in einer Tasche (17, 31) auf der Innenseite (5, 32) einer Umfangswand (4, 33) des Außenrotors (2) mit Dichtspiel und bündig versenkbar ist und die bei Unterschreiten eines Mindestöldrucks in den Arbeitskammern (A, A' und B, B') sowie bei gleichzeitigem Anliegen des Schwenkflügels (10, 27) am Spätanschlag (8) aus der Umfangswand (4, 33) herausschwenkt, sich auf...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ver- und Entriegelung eines Rotationskolbenverstellers für die Drehwinkelverstellung der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hintergrund der Erfindung
In der EP 1 108 860 A1 ist ein Nockenwellenversteller mit einem Verriegelungsmechanismus offenbart. Der Verriegelungsmechanismus besteht aus einem Pin, der mit einem Innenrotor des Nockenwellenverstellers verbunden ist und in eine Umfangsnut eingreift, die an einem der Seitendeckel ausgebildet ist. Die Umfangsnut wird von einer Radialnut gekreuzt, in der ein Blockierelement angeordnet ist. Das Blockierelement wird von einer Feder mit einer Kraft radial nach innen beaufschlagt. Befindet sich das Blockierelement in der radial inneren Position, so sperrt diese die Umfangsnut. Somit ist eine drehfeste Verbindung zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor hergestellt. Zum Lösen dieser Verbindung kann das Blockierelement durch Druckmittelbeaufschlagung gegen die Kraft der Feder in radialer Richtung auswärts verschoben werden.
Eine weitere Vorrichtung ist aus der DE 197 26 300 A1 bekannt. Diese Vorrichtung weist einen Verriegelungsmechanismus auf, der einen axial oder radial in eine Aufnahme verschiebbaren, federbelasteten Pin umfasst. Zusätzlich ist eine entsperrbare Einwegkupplung vorgesehen, die im aktiven Zustand eine Änderung der Phasenlage zwischen Innenrotor und Außenrotor nur in eine Drehrichtung zulässt.
In der EP 0 848 140 A1 ist ein Flügelzellenversteller beschrieben, der einen mit einem Antriebsrad verbundenen Außenrotor und einen mit der Nockenwelle verbundenen Innenrotor aufweist. Der Außenrotor besitzt mindestens eine Hydraulikkammer und der Innenrotor mindestens einen Schwenkflügel, der die Hydraulikkammer in zwei mit Drucköl beaufschlagbare Arbeitskammern A und B dichtend unterteilt, wobei der Schwenkflügel zwischen einem Frühanschlag und einem Spätanschlag hydraulisch schwenkbar und in einer der Anschlagslagen durch ein federbelastetes Verriegelungselement mit dem Außenrotor verriegelbar ist. Bei dem Verriegelungselement handelt es sich um einen im Außenrotor radial geführten Verriegelungspin, der in eine im Innenrotor angeordnete radiale Öffnung einriegelbar ist. Dieser Verriegelungspin verriegelt den Außen- und Innenrotor nach Unterschreiten eines Mindestöldrucks in den Arbeitskammern A und B und entriegelt die Rotoren bei steigendem Öldruck in der Arbeitskammer B. Dieser Verriegelungspin ist jedoch fertigungsaufwändig.
Das gleiche gilt für einen Schwenkflügelversteller, der in der DE 196 23 818 A1 beschrieben ist. Dieser weist ebenfalls einen Verriegelunspin auf, der aber im Innenrotor axial geführt und in eine passende axiale Öffnung des Außenrotors einriegelbar ist.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum einwandfreien Ver- und Entriegeln eines Rotationskolbenverstellers zu schaffen, die funktionssicher ist, geringe Leckage aufweist und niedrige Fertigungskosten verursacht.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Durch die Ausbildung des Verriegelungselementes als Sperrklinke, die in einer Tasche auf der Innenseite der Umfangswand mit Dichtspiel und bündig versenkbar ist, bildet die Sperrklinke einen Teil der Wand der Arbeitskammern A und B. Dadurch besteht ein direkter Kontakt zwischen Sperrklinke und Drucköl, der jegliche Leitungen und Steuerorgane zur lecköllosen Versorgung derselben mit Drucköl erübrigt. Das ermöglicht einen einfachen Aufbau der Vorrichtung und eine rasche Reaktion derselben auf Öldruckänderungen. Dazu trägt auch die relativ kleine Schwenkbewegung der Sperrklinke zwischen dem Ein- und Ausriegeln bei. Durch das Abstützen der Sperrklinke auf dem am Spätanschlag anliegenden Schwenkflügel wird eine spielfreie Verriegelung von Innen- und Außenrotor erreicht. Durch die Verriegelungskräfte wird die Sperrklinke im wesentlichen nur auf Druck beansprucht. Die auf den Schwenkflügel wirkenden Kräfte, die diesen auf Biegung beanspruchen, verteilen sich auf dessen gesamte Breite.
Zum Ausriegeln der Sperrklinke wird der Öldruck in der Arbeitskammer B erhöht. Dadurch wird der Schwenkflügel fest gegen den Spätanschlag gedrückt und die Sperrklinke klemmfrei in die Ausgangslage zurückgeschwenkt. Dabei wirkt die mit der Nockenwellendrehzahl ansteigende Fliehkraft unterstützend mit. Das Unterschreiten des Mindestöldrucks findet bei niedriger Nockenwellendrehzahl statt, so dass das Einriegeln der Sperrklinke nicht durch Fliehkraft behindert wird. Solange der Öldruck in einer der Arbeitskammern A oder B über dem Mindestwert liegt, bleibt die Sperrklinke ausgeriegelt.
Es ist auch denkbar, dass die Sperrlinke als Seitensperrklinke in mindestens einer der Seitenwände der Arbeitskammer B bündig eingelassen ist und bei Unterschreiten des Mindestöldrucks sowie bei der Anlage des Innenrotors am Spätanschlag aus der Seitenwand herausschwenkt und sich auf dem Schwenkflügel abstützt. Durch steigenden Öldruck in der Arbeitskammer B würde auch bei dieser Lösung der Schwenkflügel fest gegen den Spätanschlag gedrückt und die Seitensperrklinke klemmfrei in die Ausgangsposition zurückgeschwenkt. Bei dieser Lösung hat die Fliehkraft keinen Einfluss.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Rückseite der Sperrklinke durch die Kraft einer Flachbiegefeder beaufschlagt ist, die in der Ausgangsstellung der Sperrklinke auf deren Rückenseite anliegt. Die Flachbiegefeder hat im zusammengedrückten Zustand nur den Platzbedarf ihrer Blechdicke. Sie kann, falls sie elastomerbeschichtet ist, als Flachdichtung zwischen Sperrklinke und Boden der Tasche dienen. Wegen des geringen Schwenkweges der Sperrklinke wird eine nur geringe Federkraft benötigt. Die Flachbiegefeder selbst ist ein einfaches Stanzteil.
Von Vorteil ist auch, wenn die Flachbiegefeder ein Fenster aufweist, das in Strömungsverbindung in einer radialen Entlüftungsöffnung in der Umfangswand steht. Die Fensterfläche gestattet eine Entlüftung der Rückseite der Sperrklinke über die Entlüftungsöffnung in jeder Stellung der Sperrklinke. Die radial angeordnete Entlüftungsöffnung fördert auch die Fliehkraftaustragung eventueller Verunreinigungen aus dem rückwärtigen Bereich der Sperrklinke.
Die Form des Fensters der Flachbiegefeder bestimmt deren Kraft und Spannungsverteilung. Die Schwenkbewegung der Sperrklinke wird dadurch ermöglicht, dass eine halbzylinderförmige Lagerrinne als Schwenklager für die Sperrklinke vorgesehen ist, die parallel zur Drehachse des Rotationsverstellers in eine Schmalseite der Tasche eingeformt ist und das die Sperrklinke an ihrer Schwenklagerseite einen zur Lagerrinne passenden halbzylindrischen Abschluss aufweist. Die Position der Lagerrinne bewirkt, dass der Schwenkspalt des Schwenklagers mit der äußeren Ecke des Frühanschlags zusammenfällt.
Vorteilhaft ist auch, dass die Sperrklinke die Breite des Schwenkflügels und die Krümmung der Innenseite der Umfangswand aufweist. Dadurch wird die Tasche durch die Seitenwände des Außenrotors begrenzt und kann zusammen mit der Lagerrinne hinterschnittfrei und somit ohne Mehraufwand in einem Arbeitsgang mit dem Außenrotor gefertigt werden. Die der Innenseite der Umfangswand entsprechende Form der Sperrklinke bietet der Außenfläche des Schwenkflügels eine adäquate Dichtfläche.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die der Lagerrinne gegenüberliegende Schmalseite der Tasche und die entsprechende Schmalseite der Sperrklinke als Kreiszylinderausschnitt und koaxial zur Schwenkachse der Sperrklinke sowie mit Dichtspiel zwischen den Schmalseiten ausgebildet sind. Auf diese Weise besteht zwischen Tasche und Sperrklinke beim Schwenken derselben auch an der dem Schwenklager gegenüberliegenden Seite eine Spaltdichtung, die unter anderem das zum Rückschwenken der Sperrklinke erforderliche Druckgefälle zwischen der Arbeitskammer B und der Rückseite der Sperrklinke ermöglicht.
Es ist von Vorteil, dass im Außenbereich der Schwenkflügel zumindest auf deren der Sperrklinke zugewandten Seite eine sich über die Breite des Schwenkflügels erstreckende Stufe vorgesehen ist, deren Tiefe vorzugsweise 1 mm beträgt und deren radiale Erstreckung kleiner als die Dicke der Sperrklinke ist. Die radiale Erstreckung der Stufe begrenzt den Schwenkbereich der Sperrklinke und bildet deren Schwenkanschlag. Dieser ist so gewählt, dass immer eine Überdeckung und damit ein Dichtspalt zwischen Tasche und Sperrklinke sowie eine Führung der Sperrklinke bleiben. Wird der Innenrotor wahlweise am Spät- oder am Frühanschlag verriegelt, ist die Stufe an beiden Seiten der Schwenkflügel vorzusehen. Beim anderen Schwenkflügel des Flügelzellenverstellers muss die den anderen Schwenkflügel nach außen drückende Flachbiegefeder so stark gewählt werden, dass die durch die auf der Stufe liegende Sperrklinke nicht überdrückt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
1 einen Schnitt durch einen Drehflügelversteller mit der erfindungsgemäßen Sperrklinke in ein- und ausgeriegeltem Zustand;
2 eine Draufsicht auf die Sperrklinke;
2a eine Seitenansicht der Sperrklinke von 2;
3 eine Draufsicht auf eine Flachbiegefeder in ebenem Zustand;
3a die Seitenansicht der Flachbiegefeder gemäß 3 im entspannten Zustand;
4 einen Schnitt durch einen Flügelzellenversteller mit der erfindungsgemäßen Sperrklinke in ausgeriegeltem Zustand;
5 den Längsschnitt A-A durch den Flügelzellenversteller gemäß 4.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt einen Drehflügelversteller 1 mit einem Außenrotor 2 und einem Innenrotor 3. Der Außenrotor 2 weist eine Umfangswand 4 auf, deren Innenseite 5 einstückig mit vier gleichmäßig am Umfang verteilten, radialen Trennwänden 6 verbunden ist. Diese laufen in Richtung Drehachse des Drehflügelverstellers 1 hin konisch zu und enden mit Dichtspiel auf einer Nabe 7 des Innenrotors 3. Die konisch in Richtung Drehachse verlaufenden Seitenflächen der Trennwände 6 dienen als Spätanschlag 8 bzw. Frühanschlag 9 für die ebenfalls nach innen konisch verlaufenden Schwenkflügel 10 des Innenrotors 3. Diese sind mit dessen Nabe 7 einstückig verbunden.
Der Außenrotor 2 ist seitlich durch ein als Seitenwand ausgebildetes Antriebsrad 12 und durch einen nicht dargestellten Deckel geschlossen. Diese Teile sind durch Schrauben 15 zusammengeschraubt. Die Umfangswand 4, die Trennwände 6 und die Nabe 7 begrenzen vier Hydraulikkammern 12, die durch die Schwenkflügel 10 in Arbeitskammern A und B dichtend unterteilt sind. Diese werden über erste Kanäle 13 und zweite Kanäle 14 mit Drucköl versorgt, wodurch die Schwenkflügel 10 zwischen den Anschlägen 8 und 9 hin und hergeschwenkt werden.
Beim Aus- oder Anlaufen des Verbrennungsmotors sind die Hydraulikkammern 12 nicht mit Drucköl gefüllt, so dass die Schwenkflügel 10 durch das Wechselmoment der Nockenwelle hin und herschwenken und dabei Klappergeräusche verursachen können. Um diese zu vermeiden, muss der Innenrotor 3 bzw. ein Schwenkfügel 10 desselben mit dem Außenrotor 2 verriegelt werden.
Dazu dient eine Sperrklinke 16, die in 1 an der Stelle X' in eingeriegeltem Zustand und an der Stelle X im ausgeriegelten Zustand dargestellt ist.
Die Sperrlinke 16 weist gemäß 2 eine rechteckige Form auf, mit einer Krümmung, die der Innenseite der Umfangswand 4 entspricht. Die Breite der Sperrklinke 16 entspricht der Breite der Schwenkflügel 10. Die Sperrklinke 16 ist in einer Tasche 17, die auf der Innenseite 5 der Umfangswand 4 angeordnet ist, gemäß Stelle X bündig versenkt und bildet so einen Teil der Innenseite 5 der Umfangswand 4. An einer Schmalseite weist die Sperrklinke 16 einen halbzylindrischen Abschluss 18 auf, der in eine Lagerrinne 19 der Tasche 17 passt. Diese ist parallel zur Drehachse des Drehflügelverstellers 1 angeordnet und bildet zusammen mit dem halbzylindrischen Abschluss 18 ein Schwenklager für die Sperrklinke 16.
Auf der Rückseite der Sperrklinke 16 ist eine Flachbiegefeder 20 angeordnet, die Druck auf die Sperrklinke 16 ausübt. Die Flachbiegefeder 20 liegt in ausgeriegeltem Zustand der Sperrklinke 16 – siehe Stelle X – flach an deren Rückseite an und weist im eingeriegelten Zustand – siehe Stelle X' – eine größere Krümmung als die der Rückseite der Sperrklinke 16 auf.
In 3 ist eine Draufsicht auf die flachliegende und in 3a eine Seitenansicht der entspannten und deshalb gekrümmten Flachbiegefeder 20 dargestellt. Die Flachbiegefeder 20 weist ein Fenster 21 auf, das in Strömungsverbindung mit einer im Mittenbereich der Umfangswand 4 angeordneten radialen Entlüfungsöffnung 22 steht. Der Fensterrahmen ist mit Blick auf eine gleichmäßige Biegebeanspruchung der Flachbiegefeder 20 gestaltet. Diese dient, mit einem Elastomerüberzug versehen auch als Dichtung zwischen den Arbeitskammern A und B und der radialen Entlüfungsöffnung.
Die der Lagerrinne gegenüberliegende Schmalseite 23 der Tasche 17 und die entsprechende andere Schmalseite 24 der Sperrklinke 16 sind als Teil zweier um die Schwenkachse der Sperrklinke 16 koaxial angeordneter Kreiszylinder ausgebildet, zwischen denen Dichtspiel vorgesehen ist. Dadurch besteht an dieser Stelle eine Spaltdichtung, die auch während des Schwenkens der Sperrklinke 16 wirksam ist. Dasselbe gilt auch für die Spaltdichtungen zu den Seitenwänden der Hydraulikkammer 12 und für das Schwenklager der Sperrklinke 16, so dass diese während es Schwenkvorgangs und im eingeriegelten Zustand am gesamten Umfang durch Spaltdichtungen gegenüber der radialen Entlüftungsöffnung 22 abgedichtet ist. Da bei einriegelnder und eingeriegelter Sperrklinke 16, vom Augenblick des Ausriegelns abgesehen, kein Öldruck in den Arbeitskammern A und B herrscht, spielt die begrenzte Dichtwirkung der Spaltdichtungen im vorliegenden Fall eine untergeordnete Rolle. Bei Öldruck befindet sich die Sperrklinke 16 in Ausgangsposition, bei der die Flachbiegefeder als Dichtung fungiert.
Im eingeriegelten Zustand ruht die Sperrklinke 16 auf einer Stufe 25, die sich im Außenbereich des Schwenkflügels 10 und dessen der Sperrklinke 16 zugewandten Seite über die gesamte Breite des Schwenkflügels 10 erstreckt und als Anschlag für die Sperrklinke 16 dient. Die Tiefe der Stufe 25 und damit die Breite des Anschlags der Sperrklinke 16 beträgt vorzugsweise 1 mm, die radiale Erstreckung der Stufe 25 ist kleiner als die Dicke der Sperrklinke 16. Dadurch kann die Sperrklinke 16 nicht aus der Tasche 17 austauchen und es ergibt sich eine Überdeckung der Schmalseite 24 und der anderen Schmalseite 25. Auf diese Weise ist die Sperrklinke 16 während ihrer gesamten Schwenkbewegung geführt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung funktioniert bei dem Drehflügelversteller 1 folgendermaßen: Beim Start des Verbrennungsmotors ist die Sperrklinke 16 wie an der Stelle X dargestellt, in Spätstellung eingeriegelt, so dass der Außenrotor 2 und der Innenrotor 3 drehfest miteinander verriegelt sind. Dadurch werden Klappergeräusche durch Relativbewegungen der beiden Teile unter dem Wechseldrehmoment der Nockenwelle unterbunden. Mit steigender Motordrehzahl steigt auch der Öldruck an und zwar zunächst in der Arbeitskammer B. Dadurch wird der Schwenkflügel 10 gegen den Spätanschlag 8 gepresst und die Sperrklinke 16 von der Stufe 25 klemm- und verschleißfrei in die Ausgangsstellung in der Tasche 17 zurückgeschwenkt. Beim Ansteigen des Öldrucks in der Arbeitskammer A und gleichzeitigem Absinken in der Arbeitskammer B wird der Schwenkflügel 10 in Richtung Frühanschlag 9 geschwenkt. Dadurch gerät die Sperrklinke 16 zunehmend unter den Umfang des Schwenkflügels 10, bis dieser sie am Frühanschlag anliegend völlig abdeckt.
Sobald die Kraft der Flachbiegefeder 20 gegenüber der öldruckbedingen Kraft auf die Sperrklinke 16 überwiegt, legt sich diese auf den Umfang des Schwenkflügels 10 und dichtet diesen durch eine Berührungsdichtung ab. Nach erneutem Druckanstieg in Arbeitskammer B und Druckabfall in Arbeitskammer A werden der Schwenkflügel 10 in Richtung Spätanschlag 8 und die Sperrklinke 16 um das Spaltmaß der Spaltdichtung am Schwenkflügelumfang in ihre Ausgansstellung geschwenkt.
Beim Auslaufen des Verbrennungsmotors sinkt der Öldruck in beiden Arbeitskammern so stark ab, dass der Schwenkflügel 10 unter dem Schleppmoment der Nockenwelle gegen den Spätanschlag 8 schlägt und dort durch die von der Flachbiegefeder 20 vorbespannte Sperrklinke 16 verriegelt wird. Nach erneutem Anstieg des Öldrucks in der Arbeitskammer B beginnt die Ausriegelung der Sperrklinke 16 aufs Neue. Der Flügelzellenversteller 26 der 4 und 5 unterscheidet sich von dem Drehflügelversteller 1 der 1 hauptsächlich durch die Ausbildung der anderen Drehflügel 27. Diese sind als schmale Schieber ausgeführt, die in radialen Führungsnuten 28 geführt sind. Die schmalen anderen Drehflügel 27 bedingen eine größere Länge der anderen Sperrklinke 29. Diese ist beim Schwenken immer vom Öldruck beider Arbeitskammern A' und B' beaufschlagbar. Damit bleibt die andere Sperrklinke 29 solange ausgeriegelt, wie der Öldruck einer der Arbeitskammern A' und B' über dem Mindestöldruck liegt. Liegt der Öldruck in beiden Arbeitskammern darunter, rastet die andere Sperrklinke 29 in die andere Stufe 30 ein. Steigt der in der Arbeitskammer B' darüber an, wird die andere Sperrklinke 29 klemmfrei ausgeriegelt.
Die Tasche 17 ist bei dem Drehflügelversteller 1 in die Innenseite 5 der Umfangswand 4 eingesenkt. Das führt zu einer Schwächung der Umfangswand 4, die evtl. durch einen größeren Außendurchmesser verstärkt werden muss. Die andere Tasche 31 ist auf die andere Innenseite 32 der anderen Umfangswand 33 des Flügelzellenverstellers 26 aufgesetzt. Dadurch verkürzt sich der andere Schwenkflügel 27 um die Dicke von anderer Sperrklinke 29 und anderer Flachbiegefeder 34. Beide Ausführungsformen sind an beiden Rotationsverstellern möglich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ver- und Entriegelung von Rotationsverstellern bietet eine funktionssichere, verschleißarme und leckagearme Lösung ohne Verwendung eines Fixierpins.
Da die Fertigung der Sperrklinke und der Flachbiegefeder sowie die Änderungen an Außenrotor und Schwenkflügeln ausschließlich spanlos erfolgen, ergibt sich eine kostengünstige Fertigung.

1: Drehflügelversteller
2: Außenrotor
3: Innenrotor
4: Umfangswand
5: Innenseite
6: Trennwand
7: Nabe
8: Spätanschlag
9: Frühanschlag
10: Schwenkflügel
11: Antriebsrad
12: Hydraulikkammer
13: erster Kanal
14: zweiter Kanal
15: Schraube
16: Sperrklinke
17: Tasche
18: halbzylindrischer Abschluss
19: Lagerrinne
20: Flachbiegefeder
21: Fenster
22: radiale Entlüftungsöffnung
23: Schmalseite
24: andere Schmalseite
25: Stufe
26: Flügelzellenversteller
27: anderer Schwenkflügel
28: Führungsnut
29: andere Sperrklinke
30: andere Stufe
31: andere Tasche
32: andere Innenseite
33: andere Umfangswand
34: andere Flachbiegefeder

Claims

Vorrichtung zur Ver- und Entriegelung eines Rotationskolbenverstellers für die Drehwinkelverstellung der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors, wobei der Rotationskolbenversteller einen mit einem Antriebsrad verbundenen Außenrotor und einen mit der Nockenwelle verbundenen Innenrotor aufweist und der Außenrotor mindestens eine Hydraulikkammer und der Innenrotor mindestens einen Schwenkflügel besitzt, der die Hydraulikkammer in zwei mit Drucköl beaufschlagbare Arbeitskammern (A, B) dichtend unterteilt, wobei der Schwenkflügel zwischen einem Frühanschlag und einem Spätanschlag hydraulisch schwenkbar und in einem der Anschlagslagen durch ein federbelastetes Verriegelungselement mit dem Außenrotor verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement als Sperrklinke (16, 29) ausgebildet ist, die in einer Tasche (17, 31) auf der Innenseite (5, 32) einer Umfangswand (4, 33) des Außenrotors (2) mit Dichtspiel und bündig versenkbar ist und die bei Unterschreiten eines Mindestöldrucks in den Arbeitskammern (A, A' und B, B') sowie bei gleichzeitigem Anliegen des Schwenkflügels (10, 27) am Spätanschlag (8) aus der Umfangswand (4, 33) herausschwenkt, sich auf dem Schwenkflügel (10, 27) abstützt und diesen dadurch mit dem Außenrotor (2) verriegelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (16, 29) bei Überschreiten des Mindestöldrucks in der Arbeitskammer (B, B') in ihre Ausgangslage zurückschwenkbar ist und dort verbleibt, bis der Öldruck in den Arbeitskammer (A, A' und B, B') unter den Mindestöldruck fällt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite der Sperrklinke (16, 29) durch die Kraft einer Flachbiegefeder (20, 34) beaufschlagt ist, die in der Ausgangsstellung der Sperrklinke (16, 29) auf deren Rückseite anliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachbiegefeder (20, 34) ein Fenster (21) aufweist, das in Strömungsverbindung mit einer radialen Entlüftungsöffnung (22) in der Umfangswand (4, 33) steht.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine halbzylinderförmige Lagerrinne (19) als Schwenklager für die Sperrklinke (16, 29) vorgesehen ist, die parallel zur Drehachse des Rotationsverstellers in eine Schmalseite der Tasche (17, 31) eingeformt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (16, 29) an ihrer Schwenklagerseite einen zur Lagerrinne (19) passenden, halbzylindrischen Abschluss (18) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (16, 29) die Breite des Schwenkflügels (10, 27) und die Krümmung der Innenseite (5, 32) der Umfangswand (4, 33) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die der Lagerrinne (19) gegenüberliegende Schmalseite (23) der Tasche (17, 31) und die entsprechende Schmalseite (24) der Sperrklinke (16, 29) als Kreiszylinderausschnitt und koaxial zur Schwenkachse der Sperrklinke (16, 29) sowie mit Dichtspiel zwischen den Schmalseiten (23, 24) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenbereich der Schwenkflügel (10, 27) zumindest auf deren der Sperrklinke (16, 29) zugewandten Seite eine sich über die Breite des Schwenkflügels (10, 27) erstreckende Stufe (25, 30) vorgesehen ist, deren Tiefe vorzugs weise 1 mm beträgt und deren radiale Erstreckung kleiner als die Dicke der Sperrklinke (16, 29) ist.