DE19961193A1

DE19961193A1 - Rotationskolbenversteller

Info

Publication number: DE19961193A1
Application number: DE19961193A
Authority: DE
Inventors: Jens Schaefer; Martin Steigerwald
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1999-12-18
Filing date: 1999-12-18
Publication date: 2001-06-28
Anticipated expiration: 2019-12-19
Also published as: US6651600B1; DE19961193B4; WO2001044627A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenversteller zur Drehwinkelverstellung der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors, der einen Außenrotor mit zumindest einer Hydraulikkammer und einen Innenrotor mit zumindest einem Schwenkflügel aufweist, der in der Hydraulikkammer zwischen einer Spät- und einer Frühanschlagposition hydraulisch schwenkbar ist, wobei eine zum lösbaren Verbinden von Außen- und Innenrotor geeignete Sperreinrichtung vorgesehen ist. DOLLAR A Funktions- und Verschleißsicherheit sowie geringer Bauaufwand werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Sperreinrichtung (8) und die Anschläge (27, 28) in einem mit dem Rotationskolbenversteller verbundenen Anbauteil (4) angeordnet sind, dessen Bauelemente verschleißfest sind.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenversteller zur Drehwinkelverstel lung der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hintergrund der Erfindung

Beim Auslaufen und Anfahren eines Verbrennungsmotors entstehen bei leer gelaufenem Rotationskolbenversteller durch das Wechseldrehmoment der Nockenwelle Klappergeräusche. Um diese zu vermeiden werden Außen- und Innenrotor des Rotationskolbenverstellers in Startposition miteinander verbun den, die beim Rotationskolbenversteller der Einlaßnockenwelle dessen Spät position und beim Rotationskolbenversteller der Auslaßnockenwelle dessen Frühposition entspricht. Auf diese Weise wird neben der Geräuschunterdrückung auch ein sicherer Motorstart erreicht.

Es gibt zahlreiche Lösungen zur gegenseitigen Verriegelung bzw. Versperrung von Außen- und Innenrotor. In der gattungsbildenden DE 197 26 300 A1 ist ein als Drehflügelversteller ausgebildeter Rotationskolbenversteller zur Drehwin kelverstellung der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors beschrieben, der einen mit einem Antriebsrad verbundenen Außenrotor und einen mit der Nockenwelle verbundenen Innenrotor aufweist, wobei der Außenrotor zumindest eine Hydraulikkammer mit radialen Trennwänden und der Innenrotor zumindest einen Schwenkflügel besitzt, der die Hydraulikkammer in eine Arbeitskammer A und B dichtend unterteilt und der zwischen einer Spät- und einer Frühan schlagsposition hydraulisch schwenkbar ist, wobei eine zum lösbaren Verbin den von Außen- und Innenrotor geeignete Sperreinrichtung vorgesehen ist.

Dieser Drehflügelversteller weist in einem der Drehflügel einen axial angeord neten, federbeaufschlagten Fixierpin auf, dessen konische Spitze bei einer der Anschlagslagen in eine dazu passende konische Öffnung eines Seitendeckels des Drehflügelverstellers einführbar ist. Dabei übt die konische Spitze des Fi xierpins beim leicht exzentrischen Eindringen in die konische Öffnung eine Keilwirkung aus, die zu einer spielfreien Versperrung von Außen- und Innen rotor führt. Diese Sperr- und Verriegelungsvorrichtung ist funktionssicher aber aufwändig und verschleißgefährdet.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Sperreinrichtung für einen gattungsgemäßen Rotationskolbenversteller zu schaffen, die funktionssi cher, kostengünstig und langlebig ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmaie des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufteilung des Rotationskolbenverstellers in den ei gentlichen Versteller und in das Anbauteil mit der Sperreinrichtung und den Anschlägen gestattet die Verwendung des für den jeweiligen Zweck optimalen Werkstoffs. So können der weniger beanspruchte Außen- und Innenrotor aus weichen Materialien wie z. B. Leichtmetall oder Kunststoff und die punktuell hochbelasteten Bauteile der Sperreinrichtung und der Anschläge aus ver schleißfesten Materialien wie gehärtetem Stahl gefertigt werden. Durch die fertigungsfreundlichen, weichen Materialien, wird der Bauaufwand, durch die verschleißfesten Materialien der Platzbedarf gesenkt und die Lebensdauer und Funktionssicherheit des Rotationskolbenverstellers erhöht.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass das glei che Anbauteil für unterschiedliche Rotationskolbenversteller verwendet werden kann und eine Modifikation desselben unabhängig vom Rotationskolbenver steller möglich ist.

Da das Anbauteil zugleich auch Seitenabschluß des Außenrotors ist, wird axialer Bauraum gespart. Es ist aber auch denkbar, das Antriebsrad als Zwi schenplatte auszubilden und die Sperreinrichtung sowie die Anschläge auf der Antriebsseite anzuordnen und die nockenwellenferne Seite des Rotationskol benverstellers mit einem einfachen Deckel zu schließen.

Von Vorteil ist, dass die Sperreinrichtung einen als Flachschieber ausgebilde ten Sperrkörper aufweist, der in einer Führungsnut der mit dem Außenrotor verbundenen Zwischenplatte geführt ist, denn ein solcher Sperrkörper bean sprucht wenig axialen Bauraum und geringen Bauaufwand.

Vorteilhaft ist auch, dass die mit dem Innenrotor verbundene scheibenförmige Buchse in einer koaxialen Bohrung der Zwischenplatte und zwischen der Sei tenscheibe und dem Deckel dichtend geführt ist, und dass die Zwischenplatte am Umfang ihrer koaxialen Bohrung eine bogensegmentförmige Ausnehmung aufweist, deren radial stehende Endflächen als Spät- und Frühanschlag aus gebildet sind und in die die Führungsnut mündet. Da die Zwischenplatte aus verschleißfestem Material besteht, sind auch deren Anschläge und die Füh rungsnut verschleißfest.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass am Außen umfang der scheibenförmigen Buchse ein Zapfen mit als Anschlagflächen die nenden ersten und zweiten radial stehenden Seitenflächen angeordnet ist, der in der bogensegmentförmigen Ausnehmung der Zwischenplatte zwischen de ren Spät- und Frühanschlag schwenkbar ist. Da auch die scheibenförmige Buchse aus verschleißfestem Material besteht, sind auch die Anschlagflächen des Zapfens verschleißfest.

Wichtig ist, dass der Sperrkörper je nach Lage der Führungsnut in einer der beiden Anschlaglagen des Zapfens durch eine Sperrfeder unter einem spitzen Winkel α zu einer der radial stehenden Seitenflächen des Zapfens so tief in die bogensegmentförmige Ausnehmung einschiebbar ist, bis ein in Umfangsrich tung wirkender Druckkontakt zwischen einer vorzugsweise radial stehenden Druckkontaktfläche des Sperrkörpers und einer der radial stehenden Seiten flächen des Zapfens eingetreten ist. Durch eine entsprechende Lage der ra dialen Führungsnut ist eine Sperrung des Innenrotors am Frühanschlag (Aus laßnockenwelle) oder am Spätanschlag (Einlaßnockenwelle) möglich. Die nicht am Anschlag anliegende, radial stehende Seitenfläche des Zapfens dient je weils als Gegenfläche des in Sperrstellung befindlichen Sperrkörpers. Dieser wird durch die Sperrfeder soweit in Richtung Zentrum geschoben, bis das Ver drehspiel gleich Null ist. Die aus Gründen der Geräuschminderung bei der Montage des Rotationskolbenverstellers notwendige Einstellung des Verdreh spiels kann somit bei der erfindungsgemäßen Sperreinrichtung entfallen. Diese ist sogar selbstnachstellend, d. h., eine verschleißbedingte Vergrößerung des Verdrehspiels wird durch entsprechendes Tiefersetzen des Sperrkörpers mit tels Sperrfeder kompensiert.

Dadurch, dass der Sperrkörper aufgrund der Größe des zwischen seiner Druckkontaktfläche und seiner Schieberichtung eingeschlossenen Winkels α an der Grenze zur Selbsthemmung liegt (quasi-selbsthemmend), wird ein Aus sperren des Sperrkörpers unter Drehmomenteinfluß bzw. ein unlösbares Ver klemmen verhindert. Das bedeutet eine hohe Funktionssicherheit des Rotati onskolbenverstellers.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass das federferne Ende des Sperrkörpers in Strömungsverbindung mit der Arbeitskammer A und dessen federseitiges Ende vorzugsweise in Strömungsverbindung mit der Ar beitskammer B stehen. Bei der Einlaßnockenwelle, die zumeist in Spätposition versperrt wird, liegt der Rotationskolbenversteller beim Start des Verbren nungsmotors durch das Reibmoment der Nockenwelle zumindest zeitweilig am Spätanschlag an. Der zur Überwindung des Reibmoments erforderliche Öl druck in der Arbeitskammer A reicht dann auch zur klemmfreien Entsperrung des Sperrkörpers aus.

Anders sind die Verhältnisse bei der Auslaßnockenwelle, deren Rotationskol benversteller zumeist in Frühposition versperrt wird. Beim Start des Verbren nungsmotors bewirkt hier das Reibmoment der Nockenwelle, das im gleichen Sinn wie der Öldruck der Arbeitskammer A wirkt, ein Abheben des Rotations kolbenverstellers vom Frühanschlag und dadurch ein Verklemmen des Sperr körpers. Deshalb muss der Sperrkörper zunächst durch Beaufschlagung der Arbeitskammer B entlastet werden, um dann mit eben diesem Öldruck klemm frei entsperrt zu werden. Um die Entsperrung auch bei Beaufschlagung der Arbeitskammer A aufrechtzuerhalten, muss der Sperrkörper auch mit dem Öl druck dieser Arbeitskammer beaufschlagbar sein. Dies kann mit einem gestuf ten Sperrkörper verwirklicht werden, auf dessen Stirnfläche der Öldruck der Arbeitskammer A und auf dessen abgestufter Schulter der Öldruck der Arbeits kammer B wirken.

Die Sperrfeder des Sperrkörpers kann als Schraubendruckfeder (einzeln oder mehrere) oder als Miniblockfeder ausgeführt sein. Sie kann mit rundem oder, zwecks Steigerung der bauraumbezogenen Energieaufnahme, mit rechtecki gem Federdraht ausgebildet sein. Die Miniblockfeder kann leicht konisch ge staltet werden. Dadurch können sich die Windungen beim Einfedern ineinan derlegen und so eine geringe Bauhöhe verwirklichen.

Von Vorteil ist, wenn die Trennwände und die Schwenkflügel auch in den An schlagpositionen einen Abstand zueinander in Schwenkrichtung aufweisen. Diese Lösung wird durch die externen Anschläge ermöglicht, die ein Anschla gen der Trennwände und der Schwenkflügel erübrigen. Der durch den Abstand in Schwenkrichtung gebildete Raum dient dem Ansammeln von Spänen und Schmutz aus dem Ölkreislauf. Seine Form wird im vorliegenden Fall durch die radial stehenden Seitenflächen der Trennwände und die parallel angeordneten Seitenwände der Schwenkflügel bestimmt.

Eine alternative Ausbildung der Sperreinrichtung besteht darin, dass eine an dere Sperreinrichtung einen als Flachschieber ausgebildeten anderen Sperr körper aufweist, der in einer radialen Führungsnut in der Stirnseite einer der anderen Trennwände eines anderen Außenrotors geführt und in einer der An schlagslagen eines anderen Innenrotors in eine Öffnung desselben einschieb bar ist. Da die radiale Führungsnut des anderen Sperrkörpers in der Stirnseite einer der anderen Trennwände und die Öffnung in der Stirnseite eines anderen Innenrotors angeordnet sind, erfordert diese Sperreinrichtung keine zusätzliche Baubreite. Das gilt auch für die Anschläge, falls diese im Inneren des Rotati onskolbenverstellers untergebracht sind.

Es ist von Vorteil, dass die Öffnung als zur Achse des anderen Innenrotors parallele Nut in dessen Stirnseite und an dessen Umfang angeordnet ist und dass einer der Schenkel der Nut eine radial stehende Schräge aufweist, die durch Einschieben des anderen Sperrkörpers mittels Federkraft einer anderen Sperrfeder in einen umfangsgerichteten Druckkontakt mit einer entsprechen den Gegenschräge einer anderen Druckkontaktfläche des anderen Sperrkör pers bringbar ist. Diese Anordnung des Sperrkörpers bietet bezüglich des Aus gleichs von montage- und verschleißbedingtem Spiel und bezüglich der Selbsthemmung des Sperrkörpers die entsprechenden Vorteile der Lösung mit Anbauteil. Die Anschläge können auch bei dieser Lösung in einem Anbauteil untergebracht werden.

Vorteilhaft ist auch, dass die Nut über eine in der Stirnseite des anderen Innen rotors angeordnete Radialnut mit der anderen Arbeitskammer A' und das fe derseitige Ende des anderen Sperrkörpers über eine in der Stirnseite einer anderen Trennwand angeordnete Entlüftungsnut vorzugsweise mit der anderen Arbeitskammer B' in Strömungsverbindung stehen. Bezüglich klemmfreier Entsperrung in Früh- oder Spätposition gilt auch hier das für die Lösung mit Anbauteil Gesagte. Die Größe der Aussperrkraft kann durch die Breite des Sperrkörpers beeinflusst werden. Es ist auch denkbar, den Sperrkörper als Flachschieber mit keilförmig zueinander angeordneten Führungsflächen aus zubilden. Nachteilig ist dabei dessen mangelhafte Seitenführung außerhalb der Endposition desselben.

Es sind weitere Sperreinrichtungen denkbar, z. B. in Gestalt eines leicht koni schen Sperrpins, der axial oder radial aus dem Außenrotor kommend vor einen in Anschlagposition befindlichen Schwenkflügel gefahren wird. Nachteilig ist hierbei der axiale und radiale Platzbedarf des ausgesperrten Sperrpins. Dieser muss zur klemmfreien Aussperrung in beiden Anschlaglagen in gestufter Aus führung mit Wirkflächen und Verbindungsleitungen für das Drucköl beider Kammern ausgebildet sein.

Aus dem Stand der Technik sind auch Nockenwellenversteller bekannt, die in beliebiger Position verriegelbar sind. Eine Versperrung des Innenrotors in meh reren Positionen zwischen den Anschlaglagen ist bei dem erfindungsgemäßen System durch Verwendung mehrerer Sperrkörper möglich. Alternativ ist eine Ausführung mit einem Sperrkörper denkbar, der zusätzlich in eine Ausnehmung am Umfang des Zapfens der scheibenförmigen Buchse eingreift.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen Ausführungsbei spiele der Erfindung schematisch dargestellt sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher er läutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt A-A durch einen Drehflügelversteller von Fig. 2 mit Anbauteil;

Fig. 2 einen Schnitt B-B durch den Drehflügelversteller von Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt C-C durch den Anbauteil des Drehflügelverstel lers von Fig. 1;

Fig. 3a eine vergrößerte Einzelheit Y der Sperreinrichtung aus Fig. 3;

Fig. 4 eine Außenansicht auf die Deckelseite des Drehflügelverstel lers von Fig. 1;

Fig. 5 einen Drehflügelversteller mit alternativer Anordnung der Sperreinrichtung;

Fig. 5a eine vergrößerte Einzelheit X der Sperreinrichtung von Fig. 5.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt A-A durch einen Drehflügelversteller 1 von Fig. 2 dargestellt, mit einem Außenrotor 2 und einem Innenrotor 3. Der Außenrotor 2 weist auf seiner nockenwellenfernen Seite ein Anbauteil 4 mit einer Zwi schenplatte 5 auf, die mit einer Seitenscheibe 6 und einem Deckel 7 verbunden ist und die zusammen mit einer scheibenförmigen Buchse 11 den nockenwel lenfernen Seitenabschluss des Außenrotors 2 bilden. Den Abschluss der Nockenwellenseite des Außenrotors 2 bildet ein Antriebsrad 9. Die Zwischenplatte 5, die Seitenscheibe 6, der Decke) 7 und das Antriebsrad 9 sind zusammen mit dem Außenrotor 2 durch Schrauben 10 verspannt. Der Innenrotor 3 ist mit der scheibenförmigen Buchse 11 verbunden, die zwischen der Seitenscheibe 6 und dem Deckel 7 sowie in einer koaxialen Bohrung 12 (Fig. 3) der Zwi schenplatte 5 dichtend geführt ist. Die scheibenförmige Buchse 11 ist über eine Dichtringträger 13 durch eine nicht dargestellte Zentralschraube mit dem In nenrotor 3 verschraubt. Der Dichtringträger 13 dichtet gegenüber dem Deckel 7 ab. In einer abgestuften, zentralen Bohrung 14 des Innenrotors 3 ist eine Hülse 15 angeordnet, die eine getrennte Druckölzufuhr durch erste Leitungen 16 zu Arbeitskammern A und durch zweite Leitungen 17 zu Arbeitskammern B be wirkt.

Der Querschnitt B-B der Fig. 2 durch den Drehflügelversteller 1 der Fig. 1 zeigt den Außenrotor 2 mit Hydraulikkammern 18, die durch Trennwände 19 mit radial stehenden Seitenflächen 20 begrenzt und durch Schwenkflügel 21 mit parallelen Seitenflächen 22 in Arbeitskammern A und B dichtend unterteilt sind. Durch die parallelen Seitenflächen 22 der Schwenkflügel 21 bilden sich in deren Anschlagpositionen Restvolumina der Arbeitskammern A und B, in de nen sich Schmutz und Abrieb aus dem Ölkreislauf ansammeln können. Die Schwenkflügel 21 sind einstückig mit dem Innenrotor 3 ausgebildet.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt C-C durch das Anbauteil des Drehflügelverstellers 1 von Fig. 1, während in Fig. 3a die Sperreinrichtung 8 vergrößert dargestellt ist. Aus diesen Figuren geht hervor, dass am Umfang der scheibenförmigen Buchse 11 ein Zapfen 23 mit einer ersten und einer zweiten radial stehenden Seitenfläche 24, 25 angeordnet ist, der in einer bogensegmentförmigen Aus nehmung 26 der Zwischenplatte 5 zwischen den als Spätanschlag 27 und als Frühanschlag 28 ausgebildeten radial stehenden Endflächen der bogenseg mentförmigen Ausnehmung 26 schwenkbar angeordnet ist.

Die Zwischenplatte 5 weist eine Führungsnut 29 für eine parallele erste und zweite Führungsfläche 30, 31 eines durch eine Sperrfeder 32 belasteten Sperrkörpers 33 auf. Dieser wird durch die Kraft der Sperrfeder 32 beim Anlie gen des Zapfens 23 am Spätanschlag 27 in die bogensegmentförmige Aus nehmung 26 bis zum Druckkontakt zwischen einer Druckkontaktfläche 34 des Sperrkörpers 33 und der zweiten radial stehenden Seitenfläche 25 des Zapfens 23 eingeschoben. Die Schieberichtung des Sperrkörpers 33 ist im spitzen Win kel α auf die zweite radial stehende Seitenfläche 25 des Zapfens 23 hin ausge richtet. Die in Umfangsrichtung auf den Zapfen 23 wirkende Kraft gleicht mon tage- und verschleißbedingtes Verdrehspiel der Nockenwelle aus. Da der zwi schen der Druckkontaktfläche 34 und der Schieberichtung des Sperrkörpers 33 eingeschlossene Winkel α an der Grenze zur Selbsthemmung liegt (quasi-selbsthemmend), wird ein Aussperren des Sperrkörpers 33 unter Drehmoment einfluß bzw. ein unlösbares Verklemmen verhindert.

Das federferne Ende 35 des Sperrkörpers 33 steht über eine in der scheiben förmigen Buchse 11 angeordnete radiale Strömungsnut 36 mit der Arbeits kammer A und das federseitige Ende des Sperrkörpers 33 über eine Entlüf tungsbohrung 37 mit der Arbeitskammer B in Strömungsverbindung. Diese An ordnung eignet sich zur klemmfreien Aussperrung des Sperrkörpers 33 eines Einlaßnockenwellenverstellers. Dieser wird am Spätanschlag versperrt, in des sen Richtung die Einlaßnockenwelle beim Motorstart durch ihr Reibmoment beaufschlagt und der Sperrkörper 33 entlastet wird. Beim Auslaßnockenwel lenversteller ist zum klemmfreien Aussperren ein gestufter Sperrkörper erfor derlich, der vom Öldruck der Arbeitskammern A und B beaufschlagt wird.

Da der Radius des federfernen Endes 35 des Sperrkörpers 33 größer als der Außenradius der scheibenförmigen Buchse 11 ist, kommt es zwischen beiden Flächen nur zu einer die Reibung vermindernden Linienberührung.

Eine alternative Anordnung der Sperreinheit ist in Fig. 5 dargestellt. Bei die sem Rotationskolbenversteller handelt es sich um einen konventionell aufge bauten anderen Drehflügelversteller 1' mit einem anderen Außenrotor 2' und einem anderen Innenrotor 3', der andere Schwenkflügel 21' aufweist. Der an dere Außenrotor 2' ist durch andere Trennwände 19' in andere Hydraulikkam mern 18' eingeteilt, die durch die anderen Schwenkflügel 21' in andere Arbeits kammern A' und B' dichtend unterteilt sind. Die anderen Arbeitskammern A' und B' werden durch andere erste und zweite Leitungen 16', 17', mit Drucköl versorgt. Die erste Leitung 16' steht mit einem Ringraum 38 in Strömungsver bindung.

Die Fig. 5a zeigt als vergrößerte Einzelheit X der Fig. 5 eine andere Sperr einrichtung 8'. Ein anderer Sperrkörper 33', der ebenfalls als Flachschieber ausgebildet ist, weist parallel andere Führungsflächen 30', 31' auf, die in einer radialen Führungsnut 39 geführt sind. Diese ist in der Stirnseite einer der ande ren Trennwände 19' angeordnet. In einer der Anschlagslagen des anderen Innenrotors 3' wird der andere Sperrkörper 33' durch eine andere Sperrfeder 32' in eine Nut 40 eingeschoben, die in der Stirnseite und am Umfang des an deren Innenrotors 3' und parallel zu dessen Achse angeordnet ist. Die Nut 40 besitzt einen Schenkel, der eine in etwa radial stehende Schräge 41 aufweist, die mit einer entsprechenden Gegenschräge einer anderen Druckkontaktfläche 34' des anderen Sperrkörpers 33' in einen umfangsgerichteten Druckkontakt bringbar ist. Dadurch wird auch bei dieser Lösung montage- und verschleißbe dingtes Verdrehspiel der Nockenwelle kompensiert. Die Schräge 41 ist so ge wählt, dass der andere Sperrkörper 33' aufgrund der Quasi-Selbsthemmung nicht unbeabsichtigt aussperrbar ist. Zur Verminderung von Verschleiß weist die Nut 40 eine Auskleidung 42 aus verschleißfestem Material auf, aus dem auch der andere Sperrkörper 33' besteht.

Die Aussperrung des anderen Sperrkörpers 33' geschieht über eine Radialnut 43, die in der Stirnseite des anderen Innenrotors 3' angeordnet und mit der anderen Arbeitskammer A' über den Ringraum 38 in Strömungsverbindung steht. Das federseitige Ende des anderen Sperrkörpers 33' steht über eine Entlüftungsnut 44 mit der anderen Arbeitskammer B' in Strömungsverbindung. Die unkomplizierte Verbindung zur anderen Arbeitskammer B' ermöglicht auch eine einfache Realisierung eines gestuften anderen Sperrkörpers, der zur klemmfreien Aussperrung durch die Öldrücke der anderen Arbeitskammern A' und B' erforderlich ist.

Die Anordnung der Sperreinheit nach Fig. 5 bzw. Fig. 5a benötigt keinen zusätzlichen axialen Bauraum. Dieser Vorteil kommt aber nur dann zum Tra gen, wenn der Rotationskolbenversteller einen internen Spät- und Frühan schlag aufweist, der ebenfalls keinen zusätzlichen axialen Bauraum benötigt.

Die erfindungsgemäße Sperreinrichtung bietet in ihren unterschiedlichen Aus führungen eine spiel- und klemmfreie Ver- und Entsperrung des Rotationskol benverstellers. Sie erfordert wenig Bauaufwand und lässt eine hohe Lebens dauer erwarten.

Das erfindungsgemäße Anbauteil 4 mit der Sperreinrichtung 8 und dem Spät- und Frühanschlag 27, 28 eignet sich im Übrigen zum Anbau an jegliche Art von Rotationskolbenverstellern und darüber hinaus auch für solche Nockenwellen versteller, die auf dem Prinzip des Orbit-Langsamläufer-Hydromotors beruhen.

Bezugszeichenliste

1

Drehflügelversteller

1

' anderer Drehflügelversteller

2

Außenrotor

2

' anderer Außenrotor

3

Innenrotor

3

' anderer Innenrotor

4

Anbauteil

5

Zwischenplatte

6

Seitenscheibe

7

Deckel

8

Sperreinrichtung

8

' andere Sperreinrichtung

9

Antriebsrad

10

Schraube

11

scheibenförmige Buchse

12

koaxiale Bohrung

13

Dichtringträger

14

zentrale Bohrung

15

Hülse

16

erste Leitung

16

' andere erste Leitung

17

zweite Leitung

17

' andere zweite Leitung

18

Hydraulikkammer

18

' andere Hydraulikkammer

19

Trennwand

19

' andere Trennwand

20

radial stehende Seitenfläche

21

Schwenkflügel

21

' anderer Schwenkflügel

22

parallele Seitenfläche

23

Zapfen

24

erste radial stehende Seitenfläche

25

zweite radial stehende Seitenfläche

26

bogensegmentförmige Ausnehmung

27

Spätanschlag

28

Frühanschlag

29

Führungsnut

30

erste Führungsfläche

30

' andere erste Führungsfläche

31

zweite Führungsfläche

31

' andere zweite Führungsfläche

32

Sperrfeder

32

' andere Sperrfeder

33

Sperrkörper

33

' anderer Sperrkörper

34

Druckkontaktfläche

34

' andere Druckkontaktfläche

35

federfernes Ende

36

radiale Strömungsnut

37

Entlüftungsbohrung

38

Ringraum

39

radiale Führungsnut

40

Nut

41

Schräge

42

Auskleidung

43

Radialnut

44

Entlüftungsnut

Claims

1. Rotationskolbenversteller zur Drehwinkelverstellung der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors, der einen mit einem Antriebsrad verbundenen Au ßenrotor und einen mit der Nockenwelle verbundenen Innenrotor aufweist, wobei der Außenrotor zumindest eine Hydraulikkammer mit radialen Trennwänden und der Innenrotor zumindest einen Schwenkflügel besitzt, der die Hydraulikkammer in eine Arbeitskammer A und B dichtend unterteilt und der zwischen einer Spät- und einer Frühanschlagsposition hydraulisch schwenkbar ist, wobei eine zum lösbaren Verbinden von Außen- und In nenrotor geeignete Sperreinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekenn zeichnet, dass die Sperreinrichtung (8) und die Anschläge (27, 28) in ei nem mit dem Rotationskolbenversteller verbundenen Anbauteil (4) ange ordnet sind, dessen Bauelemente verschleißfest sind.

2. Rotationskolbenversteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil (4) eine Zwischenplatte (5) mit einer Seitenscheibe (6) und einem Deckel (7) sowie eine scheibenförmige Buchse (11) aufweist, die zusammen einen Seitenabschluß der nockenwellenfernen Seite des Außenrotors (2) bilden.

3. Rotationskolbenversteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (8) einen als Flachschieber ausgebildeten Sperrkörper (33) aufweist, der in einer Führungsnut (29) der mit dem Au ßenrotor (2) verbundenen Zwischenplatte (5) geführt ist.

4. Rotationskolbenversteller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Innenrotor (3) verbunden scheibenförmige Buchse (11) in einer koaxialen Bohrung (12) der Zwischenplatte (5) und zwischen der Seitenscheibe (6) und dem Deckel (7) dichtend geführt ist.

5. Rotationskolbenversteller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (5) am Umfang ihrer koaxialen Bohrung (12) eine bogensegmentförmige Ausnehmung (26) aufweist, deren radial stehende Endflächen als Spät- und Frühanschlag (27, 28) ausgebildet sind und in die die Führungsnut (29) mündet.

6. Rotationskolbenversteller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang der scheibenförmigen Buchse (11) ein Zapfen (23) mit als Anschlagflächen dienenden ersten und zweiten radial stehenden Seitenflächen (24, 25) angeordnet ist, der in der bogensegmentförmigen Ausnehmung (26) der Zwischenplatte (5) zwischen deren Spät- und Frühanschlag (27, 28) schwenkbar ist.

7. Rotationskolbenversteller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrkörper (33) je nach Lage der Führungsnut (29) in einer der beiden Anschlaglagen des Zapfens (23) durch eine Sperrfeder (32) unter einem spitzen Winkel α zu einer der radial stehenden Seitenflächen (24, 25) des Zapfens (23) so tief in die bogensegmentförmige Ausnehmung (26) einschiebbar ist, bis ein in Umfangsrichtung wirkender Druckkontakt zwi schen einer vorzugsweise radial stehenden Druckkontaktfläche (34) des Sperrkörpers (33) und einer der radial stehenden Seitenflächen (24, 25) des Zapfens (23) eingetreten ist.

8. Rotationskolbenversteller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrkörper (33) zwischen seiner Druckkontaktfläche (34) und seiner Schieberichtung einen Winkel α einschließt, der quasi-selbsthem mend ist.

9. Rotationskolbenversteller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das federferne Ende (35) des Sperrkörpers (33) in Strömungsverbin dung mit der Arbeitskammer A und dessen federseitiges Ende vorzugswei se in Strömungsverbindung der Arbeitskammer B stehen.

10. Rotationskolbenversteller nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (19) und die Schwenkflügel (21) auch in den An schlagpositionen einen Abstand zueinander in Schwenkrichtung aufweisen.

11. Rotationskolbenversteller nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine andere Sperreinrichtung (8') einen als Flach schieber ausgebildeten Sperrkörper (33') aufweist, der in einer radialen Führungsnut (39) in der Stirnseite einer der anderen Trennwände (19') ei nes anderen Außenrotors (2') geführt und in einer der Anschlagslagen ei nes anderen Innenrotors (3') in eine Öffnung desselben einschiebbar ist.

12. Rotationskolbenversteller nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung als eine zur Achse des anderen Innenrotors (3') parallele Nut (40) in dessen Stirnseite und an dessen Umfang angeordnet ist und dass einer der Schenkel der Nut (40) eine radial stehende Schräge (41) aufweist, die durch Einschieben des anderen Sperrkörpers (33') mittels Federkraft einer anderen Sperrfeder (32') in einen umfangsgerichteten Druckkontakt mit einer entsprechenden Gegenschräge einer anderen Druckkontaktfläche (34') des anderen Sperrkörpers (33') bringbar ist.

13. Rotationskolbenversteller nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (40) über eine in der Stirnseite des anderen Innenrotors (3') angeordnete Radialnut (43) mit der anderen Arbeitskammer A' und das fe derseitige Ende des anderen Sperrkörpers (33') über eine in der Stirnseite einer anderen Trennwand (19') angeordnete Entlüftungsnut (44) vorzugs weise mit der anderen Arbeitskammer B' in Strömungsverbindung stehen.