EP2132417A1 - Vorrichtung zur nockenwellenverstellung einer brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zur nockenwellenverstellung einer brennkraftmaschine

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EP2132417A1
EP2132417A1 EP08708953A EP08708953A EP2132417A1 EP 2132417 A1 EP2132417 A1 EP 2132417A1 EP 08708953 A EP08708953 A EP 08708953A EP 08708953 A EP08708953 A EP 08708953A EP 2132417 A1 EP2132417 A1 EP 2132417A1
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EP
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locking
inner rotor
outer rotor
rotor
camshaft
Prior art date
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Michael Busse
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Schaeffler KG
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    • F01L2001/34469—Lock movement parallel to camshaft axis

Definitions

  • the invention relates to a device for adjusting the camshaft of an internal combustion engine, which has a rotatably connected to a camshaft inner rotor which is rotatably adjustable relative to an outer rotor in driving connection with the outer rotor, wherein in the outer rotor at least one sidewalls limited hydraulic chamber is introduced introduced introduced, wherein this is divided by a radially outwardly extending from the inner rotor member into two sub-chambers and wherein for locking the relative movement between the inner rotor and outer rotor two the inner rotor axially passing through locking pins are provided which can engage in two recesses formed in one of the locking lid Side walls are introduced.
  • a camshaft adjusting device of this type is known from US 6,450,137 B2.
  • the device has an inner rotor, which is screwed by a central screw with the camshaft of the internal combustion engine.
  • the outer rotor is connected via a chain or via a toothed belt with the crankshaft in operative connection.
  • a relative rotational movement can be initiated, controlled by an external hydraulic application.
  • the inner rotor is designed as an impeller having grooves for receiving wings.
  • the wings divide a hydraulic chamber into two areas.
  • the camshaft adjuster thus has the function of changing the angular position of the camshaft relative to the crankshaft of the internal combustion engine during operation.
  • the angular position which can be set with the described embodiment is stored in a characteristic map in an engine control unit and results essentially from the two parameters engine load and engine speed.
  • the camshaft adjuster operates on the vane-cell principle, that is, by generating an oil pressure difference in the hydraulic chambers, the camshaft phaser moves in the direction of "early stop” or "late stop".
  • the “center lock” differs from the “end stop lock” in that the camshaft adjuster is locked in a defined angular position between the two end positions “early” and “late”, which is advantageous in particular when starting the engine.
  • a disadvantage of this design is that due to the tolerance chain of the components, d. H. Namely, the locking pins in their holes and the recesses in the locking lid, a locking clearance results, which - in contrast to that in the Endanschlagsverriegelung - is not adjustable before mounting.
  • the locking clearance is essentially determined by the geometrical spacing of the two holes in the inner rotor for receiving the locking pins and the spacing of the two locking recesses (locking slots) in the locking cover.
  • the distance is therefore essentially determined by the manufacturing tolerances, wherein in prior art solutions no influence during assembly is possible.
  • Of influence are also the game of locking pins in their mounting holes in the inner rotor, the radial bearing clearance of the inner rotor in the outer rotor, the centering of the locking cover on the outer rotor and the dimensional accuracy of the locking link. All these effects make it particularly difficult to maintain a defined locking clearance in a camshaft adjuster of the generic type.
  • the present invention is therefore the object of a camshaft adjuster of the type mentioned in such a way that it is possible to obtain even when using a lock in the middle position between "early” and “late” a largely backlash-free arrangement, so that especially the noise remains low. Furthermore, the function of locking and unlocking should be ensured by choosing an optimal, low game.
  • the solution of this problem by the invention is characterized in that at least one of the two recesses in the locking cover has a stop surface for the locking pin whose position changes in the circumferential direction as viewed at the radial distance from the axis of the inner rotor.
  • the position of both stop surfaces changes with the radial distance from the axis of the inner rotor.
  • a preferred embodiment of the invention provides that at least one stop surface, preferably both stop surfaces, has a straight course.
  • the stop surface may include an angle to the radial direction.
  • the abutment surfaces are arranged so that their distance in the direction of the circumference increases with increasing radial distance from the axis of the inner rotor. Also possible is the reverse configuration, d. H. in that the abutment surfaces are arranged such that their spacing in the circumferential direction decreases with increasing radial distance from the axis of the inner rotor.
  • the locking cover is preferably disc-shaped.
  • the function of the locking cover is firstly the sealing of the oil chambers and secondly the transmission of the drive torque from the crankshaft to the camshaft when the camshaft adjuster is locked axially.
  • camshaft adjusters of the generic type there is too great a locking clearance, as is often the case in previously known solutions.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a camshaft adjuster, which is connected to a camshaft,
  • FIG. 3 shows the front view of the camshaft adjuster in section A-B according to FIG. 1, shown without ancillary units, FIG.
  • FIG. 4 shows the upper part of the front view of FIG. 3 in an enlarged
  • Fig. 5 is an alternative to Fig. 4 embodiment of the invention.
  • a camshaft adjuster 1 is shown only very schematically, with which a camshaft 2 can be adjusted relative to the crankshaft with regard to the angle of rotation.
  • An inner rotor 3 and an outer rotor 4 of the camshaft adjuster 1 are indicated, the inner rotor 3 being rotated relative to the outer rotor 4, as will be seen in greater detail below can to move the camshaft between an "early" working position and a "late” working position.
  • the camshaft adjuster 1 has a first side wall 5 and a second side wall 6, wherein the second side wall 6 is designed as a locking cover, which is required for the axial locking when the phaser 1, in particular for the start of the engine in a middle position between " to be locked early and late.
  • an operative connection between the crankshaft of the internal combustion engine and a drive gear wheel is produced that is non-rotatably connected to the external rotor 4.
  • An adjusting mechanism not shown, establishes a relative rotational position between the outer rotor 4 and the inner rotor 3.
  • the inner rotor 3 is rotatably screwed by a (not shown) central screw with the camshaft 2 of the internal combustion engine.
  • the two figures 1 and 2 differ in that in the case of the solution according to FIG. 1, the locking cover 6 is arranged on the side remote from the camshaft 2 side. However, in the solution according to FIG. 2, the locking cover 6 is positioned on the side of the camshaft adjuster 1 facing the camshaft 2.
  • the locking cover 6 of the camshaft adjuster 1 can thus be located on the side facing the engine towards or away. Its axis is aligned coaxially with the axis of the inner / outer rotor 3, 4 or the camshaft 2.
  • Fig. 3 the known per se structure of a generic camshaft adjuster 1 can be seen.
  • the outer rotor 4 has five incorporated recesses which form hydraulic chambers 7. These are delimited by the two side walls 5, 6 (see Figures 1 and 2).
  • the inner rotor 3 in the exemplary embodiment five grooves are incorporated, which in the present case in the radial direction and along the axial direction of the No- Extend shaft adjuster.
  • an element 8 is inserted in the form of a wing.
  • the wing 8 extends in its assembled state radially to the outer radial boundary of the hydraulic chamber 7.
  • the hydraulic chamber 7 is divided into two sub-chambers 9 and 10, which - not shown in detail - are in communication with hydraulic lines on the Hydraulic fluid in the sub-chambers 9, 10 can be initiated.
  • the wing 8 can in principle also be designed as a sealing strip or similar element, which can accomplish a subdivision of the hydraulic chamber 7 into two sub-chambers 9, 10.
  • the locking of the camshaft adjuster 1 in a center position between “early” and “late” is accomplished by two locking pins 11 and 12, which are inserted into corresponding bores in the inner rotor 3.
  • the locking pins are movable by means not shown in the axial direction and act as a locking piston.
  • a blockage of the relative rotation between the inner rotor 3 and outer rotor 4 can be made.
  • FIGS. 4 and 5 show the locking cover 6 in cooperation with the inner rotor 3 and the outer rotor 4.
  • two recesses 13 and 14 are incorporated, which act as scenes. They serve to define stop surfaces 15 and 16 for the two locking pins 11 and 12 which delimit the recesses 13, 14 in the circumferential direction U, so that when the locking pins 11, 12 are locked, the inner rotor 3 relative to the outer rotor 4, on which the Locking lid 6 is fixed, is set in the circumferential direction U, in a central position, as is apparent from Fig. 4 (the wings 8 are located approximately centrally in the hydraulic chamber 7).
  • both recesses 13, 14 - a stop surface 15, 16 for the locking pin 11, 12 such that their Position - viewed in the circumferential direction U - changed with the radial distance r from the axis 17 of the inner rotor 3.
  • the two stop surfaces 15 and 16 formed here are arranged at an angle ⁇ to the radial direction R, which in the present case is approximately 15 °.
  • the two abutment surfaces 15, 16 are oriented in the opposite direction. This means that here the play between locking pins 11, 12 and abutment surfaces 15, 16 decreases when the locking cover 6 is moved relative to the outer rotor 4 radially outward. Accordingly, it becomes larger when the lock cover 6 is moved radially inward.
  • This effect can be used to adjust the clearance between the locking pins 11, 12 and the abutment surfaces 15, 16 in the locking cover 6 during assembly of the camshaft adjuster.
  • a relative displacement of the locking cover 6 relative to the outer rotor 4 is made possible in the exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 5 by an embodiment of the fastening possibility of the locking cover 6 on the outer rotor 4, as indicated by the reference numerals 18 and 18 '.
  • a bore 18, which is introduced for the passage of a fastening screw in the locking cover 6 meets a trained as a through hole counterbore 18 'in the outer rotor 4, which is formed larger and thus a radial displacement of the locking cover 6 relative to External rotor 4 allows.
  • the locking cover 6 is designed as a thin-walled disc. In the center of a circular recess 19 is provided, which allows the mounting of the camshaft adjuster to the engine by means of a central screw.
  • the outer diameter of the locking cover 6 corresponds to that of the outer rotor. 4
  • the number of holes 18 in the locking cover 6 is dependent on the number of existing in the camshaft adjuster hydraulic chambers 7.
  • the holes 18 may be formed as passage or threaded holes.
  • the procedure is as follows: When setting the locking game is - similar to the prior art locking in an end stop - the locking cover 6 positioned in the required position to the outer rotor 4 and then fixed.
  • the outer rotor 4 (stator) is fixed in a mounting device.
  • the inner rotor 3 is aligned in the outer rotor 4 with respect to the center locking position and also fixed.

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Description

Bezeichnung der Erfindung
Vorrichtung zur Nockenwellenverstellung einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nockenwellenverstellung einer Brennkraftmaschine, die einen mit einer Nockenwelle drehfest verbundenen Innenrotor aufweist, der relativ zu einem mit einer Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden Außenrotor drehbar verstellbar ist, wobei in den Außenrotor mindestens eine durch Seitenwände begrenzte Hydraulikkammer einge- bracht ist, wobei diese durch ein sich vom Innenrotor radial nach außen erstreckendes Element in zwei Teilkammern unterteilt wird und wobei zur Verriegelung der Relativbewegung zwischen Innenrotor und Außenrotor zwei den Innenrotor axial durchsetzende Verriegelungsstifte vorhanden sind, die in zwei Ausnehmungen eingreifen können, die in eine der als Verriegelungsdeckel ausgebildeten Seitenwände eingebracht sind.
Hintergrund der Erfindung
Eine Nockenwellenverstellvorrichtung dieser Art ist aus der US 6,450,137 B2 bekannt. Die Vorrichtung weist einen Innenrotor auf, der über eine Zentralschraube mit der Nockenwelle der Brennkraftmaschine verschraubt ist. Der Außenrotor steht über eine Kette oder über einen Zahnriemen mit der Kurbelwelle in Wirkverbindung. Zwischen Innenrotor und Außenrotor kann - gesteuert über eine äußere hydraulische Beaufschlagung - eine Relativdrehbewe- gung eingeleitet werden. Hierzu ist der Innenrotor als Flügelrad ausgebildet, das Nuten für die Aufnahme von Flügeln aufweist. Die Flügel teilen eine Hydraulikkammer in zwei Bereiche. Durch entsprechende Beaufschlagung des jeweiligen Abschnitts der Hydraulikkammer kann eine Verstellung des Innenro- tors relativ zum Außenrotor zwischen einem „Frühanschlag" und einem „Spätanschlag" erfolgen.
Der Nockenwellenversteller hat also die Funktion, die Winkelposition der No- ckenwelle gegenüber der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors während des Betriebs zu verändern. Die mit der erläuterten Ausgestaltung einstellbare Winkelposition ist in einem Kennfeld in einem Motorsteuergerät gespeichert und ergibt sich im Wesentlichen durch die beiden Parameter Motorlast und Motordrehzahl. Während des Betriebs des Motors arbeitet der Nockenwellenverstel- ler nach dem Flügelzellenprinzip, das heißt durch Erzeugung einer Öldruckdifferenz in den Hydraulikkammern verstellt der Nockenwellenversteller in Richtung „Frühanschlag" oder „Spätanschlag".
Beim Start des Motors tritt das Problem auf, dass im Ölkreislauf des Motors nicht genügend Öldruck vorhanden ist, um den Nockenwellenversteller in einer bestimmten Position zu halten. Die Folge ist, dass der Nockenwellenversteller anfängt, unkontrolliert zu schwingen. Ferner werden durch das Anschlagen der Flügel am Außenrotor (Stator) Geräusche verursacht.
Bekannt ist es geworden, das genannte Problem dadurch zu lösen, dass eine axiale Verriegelung zwischen dem Innenrotor und einem seitlich angeordneten Verriegelungsdeckel im Nockenwellenversteller vorgenommen wird. Dabei wurde zumeist eine Verriegelung in einer der Endanschlagspositionen „spät" oder „früh" vorgenommen. Dabei kann relativ problemlos durch entsprechende Posi- tionierung des Innenrotors zum Außenrotor vor der Montage des Nockenwel- lenverstellers das Verriegelungsspiel eingestellt werden. Dieses Spiel darf einerseits nicht zu groß sein, da sonst unerwünschte Geräusche auftreten, andererseits darf es auch nicht zu klein sein, da sonst der Verriegelungsstift (Verriegelungskolben) nicht mehr zuverlässig ein- bzw. ausriegeln kann.
Die Verriegelung in den Endpositionen „früh" bzw. „spät" hat aber auch Nachteile, so dass der Wunsch besteht, eine Verriegelung in einer Mittenlage zwischen „früh" und „spät" vornehmen zu können. Die „Mittenverriegelung" unterscheidet sich von der „Endanschlagverriegelung" dadurch, dass der No- ckenwellenversteller in einer definierten Winkelposition zwischen den beiden Endlagen „früh" und „spät" verriegelt wird, was insbesondere beim Start des Motors vorteilhaft ist.
Die oben genannte US 6,450,137 B2 ermöglicht dies durch zwei Verriegelungsstifte (Verriegelungskolben) die den Innenrotor axial durchsetzen. Die Verriegelungsstifte können mit ihrem einen axialen Ende in zwei Ausnehmungen eingreifen, die in eine der als Verriegelungsdeckel ausgebildeten Seitenwände des Nockenwellenverstellers eingebracht sind. Die beiden Verriegelungsstifte sind parallel zueinander angeordnet und voneinander radial beabstandet.
Ein Nachteil dieser Bauform ist, dass sich aufgrund der Toleranzkette der Bauteile, d. h. namentlich der Verriegelungsstifte in ihren Bohrungen und der Aus- nehmungen im Verriegelungsdeckel, ein Verriegelungsspiel ergibt, das - im Gegensatz zu demjenigen bei der Endanschlagsverriegelung - vor der Montage nicht einstellbar ist.
Das Verriegelungsspiel wird im Wesentlichen durch den geometrischen Ab- stand der beiden Bohrungen im Innenrotor zur Aufnahme der Verriegelungsstifte und den Abstand der beiden Verriegelungsausnehmungen (Verriegelungskulissen) im Verriegelungsdeckel bestimmt. Der Abstand wird daher wesentlich bestimmt durch die Fertigungstoleranzen, wobei bei vorbekannten Lösungen keine Beeinflussung bei der Montage möglich ist. Von Einfluss sind auch noch das Spiel der Verriegelungsstifte in ihren Aufnahmebohrungen im Innenrotor, das Radiallagerspiel des Innenrotors im Außenrotor, die Zentrierung des Verriegelungsdeckels auf dem Außenrotor und die Formgenauigkeit der Verriegelungskulisse. All diese Effekte machen es besonders schwer, ein definiertes Verriegelungsspiel bei einem Nockenwellenversteller der gattungsgemäßen Art aufrechtzuerhalten. Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Nocken- wellenversteller der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es möglich wird, auch beim Einsatz einer Verriegelung in der Mittenlage zwischen „früh" und „spät" eine weitgehend spielfreie Anordnung zu erhalten, so dass insbesondere die Geräuschentwicklung gering bleibt. Ferner soll die Funktion des Ein- und Ausriegeln durch Wahl eines optimalen, geringen Spiels sichergestellt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Ausnehmungen im Verriegelungsdeckel eine Anschlagsfläche für den Verriegelungsstift aufweist, deren Lage sich in Um- fangsrichtung betrachtet mit dem radialen Abstand von der Achse des Innenrotors verändert. Bevorzugt verändert sich die Lage beider Anschlagsflächen mit dem radialen Abstand von der Achse des Innenrotors.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine Anschlagsfläche, vorzugsweise beide Anschlagsflächen, einen geraden Verlauf aufweist. Die Anschlagsfläche kann dabei zur radialen Richtung einen Winkel einschließen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Anschlagsflächen so angeordnet sind, dass ihr Abstand in Umfangshchtung betrachtet mit zunehmendem radialen Abstand von der Achse des Innenrotors ansteigt. Möglich ist auch die umgekehrte Ausgestaltung, d. h. dass die Anschlagsflächen so angeordnet sind, dass ihr Abstand in Umfangsrichtung betrachtet mit zunehmendem radialen Abstand von der Achse des Innenrotors abnimmt.
Für eine einfache Montagemöglichkeit mit Einstellung des Spiels zwischen Anschlagflächen und Verriegelungsstiften ist es sehr vorteilhaft, wenn vorge- sehen wird, dass die als Verriegelungsdeckel ausgebildete Seitenwand der Vorrichtung und der Außenrotor so ausgebildet sind, dass der Verriegelungsdeckel in unterschiedlichen radialen Relativpositionen zum Außenrotor festgelegt werden kann. Dabei kann insbesondere vorgesehen werden, dass im Ver- riegelungsdeckel oder im Außenrotor Bohrungen für den Durchtritt von Befestigungselementen, insbesondere Schrauben, angeordnet sind, die eine Radialverschiebung zwischen dem Verriegelungsdeckel und dem Außenrotor erlauben.
Der Verriegelungsdeckel ist dabei bevorzugt scheibenförmig ausgebildet.
Die Funktion des Verriegelungsdeckels ist zum einen das Abdichten der Öl- kammern und zum anderen das Übertragen des Antriebsmoments von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle, wenn der Nockenwellenversteller axial verriegelt ist.
Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung eines Nockenwellenverstellers wird es möglich, eine „Mittenverriegelung" zu erreichen, bei der bei Einsatz der beiden Verriegelungsstifte ein genau einstellbares Spiel verbleibt, das die Funktionali- tat des Nockenwellenverstellers aufrecht erhält und zu einem günstigen Betriebsverhalten führt, insbesondere was die Geräuschentwicklung anbelangt. Das Spiel für die Verriegelungsstifte kann in einfacher Weise bei der Montage des Nockenwellenverstellers eingestellt werden.
Insbesondere muss nicht in Kauf genommen werden, dass bei Nockenwellen- verstellern der gattungsgemäßen Art ein zu großes Verriegelungsspiel vorliegt, wie es bei vorbekannten Lösungen oft der Fall ist.
In vorteilhafter Weise ist keine Änderung des axialen Bauraums erforderlich, d. h. die Deckelbreite bzw. -dicke ist im Vergleich mit vorbekannten Lösungen unverändert. Die vorgeschlagene Lösung ist auch anwendbar, wenn sich im Nockenwellen- versteller ein zusätzlicher Verriegelungskolben für eine zusätzliche Endan- schlagsverriegelung befindet, wie es bei manchen Konstruktionen vorgesehen ist.
Kurze Beschreibung der Figuren
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die Seitenansicht eines Nockenwellenverstellers, der mit einer Nockenwelle verbunden ist,
Fig. 2 eine zu Fig. 1 alternative Ausgestaltung des Nockenwellenvers- tellers,
Fig. 3 die Vorderansicht des Nockenwellenverstellers im Schnitt A-B gemäß Fig. 1 , dargestellt ohne Nebenaggregate,
Fig. 4 den oberen Teil der Vorderansicht gemäß Fig. 3 in vergrößerter
Darstellung, wobei der Innenrotor, der Außenrotor und die als Verriegelungsdeckel ausgebildete Seitenwand angedeutet sind, und
Fig. 5 eine zu Fig. 4 alternative Ausgestaltung der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
In Fig. 1 und Fig. 2 ist nur sehr schematisch ein Nockenwellenversteller 1 dar- gestellt, mit dem eine Nockenwelle 2 relativ zur Kurbelwelle hinsichtlich des Drehwinkels verstellt werden kann. Angedeutet ist ein Innenrotor 3 und ein Außenrotor 4 des Nockenwellenverstellers 1 , wobei der Innenrotor 3 relativ zum Außenrotor 4 - wie noch näher zu sehen sein wird - verdreht werden kann, um die Nockenwelle zwischen einer „frühen" Arbeitsstellung und einer „späten" Arbeitsstellung zu bewegen. Der Nockenwellenversteller 1 weist eine erste Seitenwand 5 und eine zweite Seitenwand 6 auf, wobei die zweite Seitenwand 6 als Verriegelungsdeckel ausgeführt ist, der für die axiale Verriege- lung benötigt wird, wenn der Nockenwellenversteller 1 insbesondere für den Start des Motors in einer Mittenlage zwischen „früh" und „spät" arretiert werden soll.
Über eine nicht dargestellte Kette wird eine Wirkverbindung zwischen der Kur- belwelle der Brenn kraftmasch ine und einem Antriebszahnrad hergestellt, das drehfest mit dem Außenrotor 4 verbunden ist. Eine nicht dargestellte Verstellmechanik stellt eine relative Drehstellung zwischen Außenrotor 4 und Innenrotor 3 her. Der Innenrotor 3 ist über eine (nicht skizzierte) Zentralschraube drehfest mit der Nockenwelle 2 der Brennkraftmaschine verschraubt.
Die beiden Figuren 1 und 2 unterscheiden sich darin, dass im Falle der Lösung gemäß der Fig. 1 der Verriegelungsdeckel 6 an der von der Nockenwelle 2 abgewandten Seite angeordnet ist. Indes ist der Verriegelungsdeckel 6 bei der Lösung gemäß Fig. 2 an der der Nockenwelle 2 zugewandten Seite des No- ckenwellenverstellers 1 positioniert.
Der Verriegelungsdeckel 6 des Nockenwellenverstellers 1 kann sich also auf der zum Motor hin zu- oder abgewandten Seite befinden. Seine Achse ist koaxial zur Achse des Innen-/Außenrotors 3, 4 bzw. der Nockenwelle 2 ausge- richtet.
In Fig. 3 ist der an sich bekannte Aufbau eines gattungsgemäßen Nockenwellenverstellers 1 zu sehen. Der Außenrotor 4 weist im Ausführungsbeispiel fünf eingearbeitete Ausnehmungen auf, die Hydraulikkammern 7 bilden. Diese wer- den durch die beiden Seitenwände 5, 6 (s. Fig. 1 und 2) begrenzt.
In den Innenrotor 3 sind im Ausführungsbeispiel fünf Nuten eingearbeitet, die sich vorliegend in radiale Richtung und entlang der axialen Richtung des No- ckenwellenverstellers erstrecken. In jede Nut ist ein Element 8 in Form eines Flügels eingesteckt. Der Flügel 8 erstreckt sich in seinem montierten Zustand radial bis an die äußere radiale Begrenzung der Hydraulikkammer 7. Dadurch wird die Hydraulikkammer 7 in zwei Teilkammern 9 und 10 unterteilt, die jeweils - was nicht näher dargestellt ist - mit Hydraulikleitungen in Verbindung stehen, über die Hydraulikfluid in die Teilkammern 9, 10 eingeleitet werden kann. Der Flügel 8 kann grundsätzlich auch als Dichtleiste oder ähnliches Element ausgebildet sein, das eine Unterteilung der Hydraulikkammer 7 in zwei Teilkammern 9, 10 bewerkstelligen kann.
Die Verriegelung des Nockenwellenverstellers 1 in einer Mittenlage zwischen „früh" und „spät" wird durch zwei Verriegelungsstifte 11 und 12 bewerkstelligt, die in entsprechenden Bohrungen im Innenrotor 3 eingesetzt sind. Die Verriegelungsstifte sind mit nicht dargestellten Mitteln in Achsrichtung beweglich und wirken als Verriegelungskolben. Im Zusammenwirken mit der Ausgestaltung des Verriegelungsdeckels 6 kann eine Blockierung der relativen Drehung zwischen Innenrotor 3 und Außenrotor 4 vorgenommen werden.
Hierzu wird auf die Figuren 4 und 5 verwiesen, die den Verriegelungsdeckel 6 im Zusammenwirken mit dem Innenrotor 3 und dem Außenrotor 4 zeigen.
In den Verriegelungsdeckel 6 sind zwei Ausnehmungen 13 und 14 eingearbeitet, die als Kulissen fungieren. Sie dienen dazu, für die beiden Verriegelungsstifte 11 und 12 Anschlagsflächen 15 und 16 zu definieren, die die Ausneh- mungen 13, 14 in Umfangsrichtung U begrenzen, so dass bei eingeriegelten Verriegelungsstiften 11 , 12 der Innenrotor 3 relativ zum Außenrotor 4, an dem der Verriegelungsdeckel 6 befestigt ist, in Unfangsrichtung U festgelegt ist, und zwar in einer Mittenposition, wie es aus Fig. 4 hervorgeht (die Flügel 8 befinden sich etwa mittig in der Hydraulikkammer 7).
Wesentlich ist, dass mindestens eine der beiden Ausnehmungen 13 bzw. 14 - im Ausführungsbeispiel beide Ausnehmungen 13, 14 - eine Anschlagsfläche 15, 16 für den Verriegelungsstift 11 , 12 dergestalt aufweist, dass sich deren Lage - in Umfangsrichtung U betrachtet - mit dem radialen Abstand r von der Achse 17 des Innenrotors 3 verändert. Wie zu sehen ist, sind die beiden hier gerade ausgebildeten Anschlagsflächen 15 und 16 unter einem Winkel α zur radialen Richtung R angeordnet, der vorliegend bei ca. 15° liegt.
Damit wird folgender vorteilhafte Effekt erreicht: Wird der Verriegelungsdeckel 6 relativ zum Außenrotor 4 in radiale Richtung R verschoben, ergibt sich zwischen den beiden Anschlagsflächen 15 und 16 in Abhängigkeit der radialen Relativposition ein sich verändernder Abstand in Umfangsrichtung U betrach- tet.
Bezogen auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 heißt das, dass sich bei einem radialen Verschieben des Verriegelungsdeckels 6 relativ zum Außenrotor 4 nach außen bezüglich der Verriegelungsstifte 11 , 12 ein anwachsender Abstand zwischen den Anschlagsflächen 15, 16 ergibt, so dass das Spiel zwischen den Verriegelungsstiften 11 , 12 und den Anschlagsflächen 15, 16 anwächst. Umgekehrt wird dieses Spiel reduziert, wenn der Verriegelungsdeckel 6 relativ zum Außenrotor 4 radial nach innen verschoben wird.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 sind die beiden Anschlagsflächen 15, 16 umgekehrt orientiert. Das bedeutet, dass hier das Spiel zwischen Verriegelungsstiften 11 , 12 und Anschlagsflächen 15, 16 sinkt, wenn der Verriegelungsdeckel 6 relativ zum Außenrotor 4 radial nach außen bewegt wird. Entsprechend wird es größer bei Verschiebung des Verriegelungsdeckels 6 radial nach innen.
Dieser Effekt kann genutzt werden, um bei der Montage des Nockenwellen- verstellers das Spiel zwischen den Verriegelungsstiften 11 , 12 und den Anschlagsflächen 15, 16 im Verriegelungsdeckel 6 einzustellen.
Eine relative Verschiebung des Verriegelungsdeckels 6 relativ zum Außenrotor 4 wird im Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 4 und 5 ermöglicht durch eine Ausgestaltung der Befestigungsmöglichkeit des Verriegelungsdeckels 6 am Außenrotor 4, wie es durch die Bezugsziffern 18 und 18' angedeutet ist. Hier ist zu sehen, dass eine Bohrung 18, die für den Durchtritt einer Befestigungsschraube in den Verriegelungsdeckel 6 eingebracht ist, auf eine als Durchgangsbohrung ausgebildete Gegenbohrung 18' im Außenrotor 4 trifft, die größer ausgebildet ist und somit eine radiale Verschiebung des Verriegelungsdeckels 6 relativ zum Außenrotor 4 zulässt.
Der Verriegelungsdeckel 6 ist als dünnwandige Scheibe ausgeführt. Im Zentrum ist eine kreisförmige Aussparung 19 vorgesehen, die das Montieren des Nockenwellenverstellers am Motor mittels einer Zentralschraube ermöglicht. Der Außendurchmesser des Verriegelungsdeckels 6 entspricht dem des Außenrotors 4.
Die Anzahl der Bohrungen 18 im Verriegelungsdeckel 6 ist abhängig von der Anzahl der im Nockenwellenversteller vorhandenen Hydraulikkammern 7. Die Bohrungen 18 können als Durchgangs- oder als Gewindebohrungen ausgebildet sein.
Bei Betätigung der Verriegelungsstifte 11 , 12 (z. B. mittels einer Federkraftbe- aufschlagung in axiale Richtung) treten diese in die Ausnehmungen 13, 14 ein und kommen in der in Fig. 4 und 5 dargestellten Position zu liegen. Dann kann über sie ein Antriebsmoment vom Außenrotor 4 auf die Nockenwelle 2 übertragen werden.
Die beiden Anschlagsflächen 15, 16 in den Ausnehmungen 13, 14, die als Kulisse fungieren, wirken also wie ein Keil, über den das Spiel eingestellt werden kann.
Bei der Montage, bei der auch das Verriegelungsspiel für die Verriegelungsstif- te eingestellt wird, wird wie folgt vorgegangen: Bei der Einstellung des Verriegelungsspiels wird - ähnlich wie bei der vorbekannten Verriegelung in einem Endanschlag - der Verriegelungsdeckel 6 in der benötigten Position zum Außenrotor 4 positioniert und dann fixiert.
Bei der Montage wird zunächst der Nockenwellenversteller verriegelt komplett vormontiert, die Schrauben zum Festlegen des Verriegelungsdeckels 6 sind jedoch noch nicht angezogen.
Der Außenrotor 4 (Stator) wird in einer Montageeinrichtung fixiert. Der Innenro- tor 3 wird im Außenrotor 4 bezüglich der Mittenverriegelungsposition ausgerichtet und ebenfalls fixiert.
Dann wird der Verriegelungsdeckel 6 in radiale Richtung R (in Abhängigkeit von der Lösung gemäß Fig. 4 oder 5 nach innen oder nach außen) verscho- ben, bis das Spiel in Umfangsrichtung U zwischen den Verriegelungsstiften 11 , 12 und den Anschlagsflächen 15, 16 Null ist.
Zur Einstellung eines gewünschten Verriegelungsspiels wird der Verriegelungsdeckel 6 dann um einen entsprechenden Betrag in radiale Richtung R wieder zurückgezogen (radial nach außen bzw. nach innen) und dann mit Schrauben fixiert.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung zur Nockenwellenverstellung
2 Nockenwelle
3 Innenrotor
4 Außenrotor
5 erste Seitenwand
6 zweite Seitenwand (Verriegelungsdeckel)
7 Hydraulikkammer
8 Element (Flügel)
9 erste Teilkammer
10 zweite Teilkammer
11 Verriegelungsstift
12 Verriegelungsstift
13 Ausnehmung (Kulisse)
14 Ausnehmung (Kulisse)
15 Anschlagsfläche
16 Anschlagsfläche
17 Achse
18, 18' Bohrung
19 Aussparung
U Umfangshchtung r radialer Abstand von der Achse
R radiale Richtung α Winkel

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zur Nockenwellenverstellung einer Brennkraftmaschine, die einen mit einer Nockenwelle (2) drehfest verbundenen Innenrotor (3) auf- weist, der relativ zu einem mit einer Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden Außenrotor (4) drehbar verstellbar ist, wobei in den Außenrotor (4) mindestens eine durch Seitenwände (5, 6) begrenzte Hydraulikkammer (7) eingebracht ist, wobei diese durch ein sich vom Innenrotor (3) radial nach außen erstreckendes Element (8) in zwei Teilkammem (9, 10) unterteilt wird und wobei zur Verriegelung der Relativbewegung zwischen Innenrotor (3) und Außenrotor (4) zwei den Innenrotor (3) axial durchsetzende Verriegelungsstifte (11 , 12) vorhanden sind, die in zwei Ausnehmungen (13, 14) eingreifen können, die in eine der als Verriegelungsdeckel ausgebildeten Seitenwände (6) eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Ausnehmungen (13, 14) eine Anschlagsfläche (15, 16) für den Verriegelungsstift (11 , 12) aufweist, deren Lage sich in Umfangsrichtung (U) betrachtet mit dem radialen Abstand (r) von der Achse (17) des Unnenrotors (3) verändert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dacäurcti gekennzeichnet, dass sich die Lage beider Anschlagsflächen (15, 16) mit dem radialen Abstand (r) von der
Achse (17) des Innenrotors (3) verändern.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekenrnsefcfonet, dass mindestens eine Anschlagsfläche (15, 16) einen geraden Verlauf aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, säadlωrch gekennseichnet, dass die mindestens eine Anschlagsfläche (15, 16) zur radialen Richtung (R) einen Winkel (α) einschließt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gjs&eirmi-te.chniet, dass die Anschlagsflächen (15, 16) so angeordnet sind, dass ihr Abstand in Umfangsrich- tung (U) betrachtet mit zunehmendem radialen Abstand (r) von der Achse (17) des Innenrotors (3) ansteigt.
δ. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die An- Schlagsflächen (15, 16) so angeordnet sind, dass ihr Abstand in Umfangsrich- tung (U) betrachtet mit zunehmendem radialen Abstand (r) von der Achse (17) des Jnnenrotors (3) abnimmt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, - dadurch qekmmzelcbnet, dass dte als Verdegelungsdeckel ausgebildete Seitenwand (6) der Vorrichtung und der Außenrotor (4) so ausgebildet sind, dass der Verriegelungsdeckel (6) in unterschiedlichen radialen ReSativpositionen zum Außenrotor (4) festgelegt werden kann.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Verriegelungsdeckel (6) oder im Außenrotor (4) Bohrungen (18, 18') für den Durchtritt von Befestigungselementen, insbesondere Schrauben, angeordnet sind, die eine RadtaSverschiebung zwischen dem Verriegelungsdeckel (6) und dem Außenrotor (4) erlauben.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 , ύaύuψQh gekennzeichnet, dass der Verriegelungsdeckel (6) scheibenförmig ausgebildet ist.
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