WO2015180716A2 - Nockenwellenversteller - Google Patents

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WO2015180716A2
WO2015180716A2 PCT/DE2015/200249 DE2015200249W WO2015180716A2 WO 2015180716 A2 WO2015180716 A2 WO 2015180716A2 DE 2015200249 W DE2015200249 W DE 2015200249W WO 2015180716 A2 WO2015180716 A2 WO 2015180716A2
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Holger BRENNER
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    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34483—Phaser return springs

Definitions

  • the invention relates to a camshaft adjuster.
  • Camshaft adjusters are used in internal combustion engines for varying the timing of the combustion chamber valves in order to make the phase relation between a crankshaft and a camshaft in a defined angular range, between a maximum early and a maximum late position, variable. Adjusting the timing to the current load and speed reduces fuel consumption and emissions.
  • camshaft adjuster are integrated into a drive train, via which a torque is transmitted from the crankshaft to the camshaft.
  • This drive train can be formed, for example, as a belt, chain or gear drive.
  • the output element and the drive element form one or more pairs of mutually acting pressure chambers, which can be acted upon by hydraulic fluid.
  • the drive element and the output element are arranged coaxially. By filling and emptying individual pressure chambers, a relative movement between the drive element and the output element is generated.
  • the rotationally acting between the drive element and the output element spring urges the Anthebselement against the output element in an advantageous direction.
  • This advantage direction can be the same or opposite to the direction of rotation.
  • One type of hydraulic camshaft adjuster is the vane cell dispenser.
  • the vane cell adjuster comprises a stator, a rotor and a drive wheel with an external toothing.
  • the rotor is designed as a driven element usually rotatably connected to the camshaft.
  • the drive element includes the stator and the drive wheel.
  • the stator and the drive wheel are rotatably connected to each other or alternatively formed integrally with each other.
  • the rotor is coaxial with the stator and located inside the stator.
  • the rotor and the stator are characterized by their, radially extending wings, oppositely acting oil chambers, which are acted upon by oil pressure and allow relative rotation between the stator and the rotor.
  • the vanes are either formed integrally with the rotor or the stator or arranged as "inserted vanes" in grooves of the rotor or the stator provided for this purpose Furthermore, the vane cell adjusters have various sealing lids The stator and the sealing lids are secured together by a plurality of screw connections ,
  • a displacement element is axially displaced via oil pressure, which generates a helical gear teeth relative rotation between a drive element and an output element.
  • camshaft adjuster Another design of a camshaft adjuster is the electromechanical camshaft adjuster, which has a three-shaft transmission (for example, a planetary gear). One of the shafts forms the drive element and a second shaft forms the output element. About the third wave, the system by means of an adjusting device, such as an electric motor or a brake, rotational energy supplied or removed from the system. A spring may additionally be arranged, which supports or returns the relative rotation between the drive element and output element.
  • DE 10 201 1 007 883 A1 shows a camshaft adjuster, which has two output element and an ant element, which have wings which axial direction cover the lateral surfaces of the respectively adjacent element.
  • the object of the invention is to provide a camshaft adjuster which has a particularly reliable mid-position positioning between the output element connected to the camshaft and the drive element of a camshaft adjuster.
  • the solution according to the invention thus comprises a hydraulic camshaft adjuster with a drive element, a first output element and a second output element, wherein the drive element and the two output elements have a plurality of wings, wherein the two
  • Output elements can be braced in the circumferential direction by means of a spreading element arranged between the output elements, wherein only the first output element is connected to a camshaft and a locking mechanism both output elements lock or unlock each other, so that either both output elements together or each separately from each other relative to the drive element are rotatable, wherein a wing of the second output element contacts a wing of the drive element and the spreading spring spaced a wing of the first output element to the wing of the drive element and thus the first
  • Output element is located in an angular position relative to the drive element, which within the Winkelverstell Schemes between the first
  • Output elements and the drive element is. This ensures that an intermediate position, in particular a center position between the connectable with the camshaft or connected output element and the drive element is independent of the oil supply reachable.
  • the intermediate position can be found within the adjustment range between the output element which can be connected or connected to the camshaft and the drive element insofar as the intermediate position does not correspond to the angular positions in the end stops.
  • the center position is that angular position within the adjustment range, in which almost the same travel in the circumferential direction to the respective end stops would have to be covered.
  • a wing of the first output element at least partially covers a wing of the second output element, wherein a common printable working chamber is formed with one wing of the drive element to adjust both output elements relative to the drive element.
  • the at least partial overlap of the two wings is to be understood as viewed along the axis of rotation of the camshaft adjuster.
  • Output element limited and in the axial direction of the wing of the second output element and a rotatably connected to the drive element lid member. These limitations are at least so sealed that can build up a pressure in the working chamber by the supply of oil from the oil pump.
  • This working chamber has, in the contacting position of the second output element with the drive element, a volume that is smaller than the volume of the working chamber in the non-contacting position of the second
  • the locking mechanism which can allow or prevent the relative rotation between the first and the second output element is such that a locking piston can engage in a locking engagement and can prevent relative rotation between the two output elements.
  • the locking mechanism comprises a locking piston and a locking link with a partially circumferential groove and with the locking piston locked in the groove, the first output element relative to the second output element in the direction of Anläge the wings of the drive element and the second output element is rotatable.
  • a trained as a groove locking link has the advantage that the locking piston can very reliably come into engagement with the locking link.
  • the groove defines an angular range which extends from the center position to the stop position, wherein the wing of the second output element contacts the wing of the drive element.
  • the two output elements in the angular range of the center position to the stop position are rotated against each other and braced by the spreading. If the two output elements against the Sp DrSON rotated against each other, for example. By hydraulic pressure loading a working chamber, and the pressure drops, the center position is reliably achieved by the relaxation of the spreading. Also, the spreading spring compensates for the Nockenwellenreibmoment which moves the first output member in the direction of the stop position. If the internal combustion engine is now suddenly switched off, and the first output element is outside the above-mentioned angular range, the camshaft friction torque moves the first output element into the locking position, in which the locking piston engages in the groove formed as a locking link.
  • the spreading spring presses the locking piston against the groove end.
  • the locking piston is received by the first or the second output element and the locking link is located in the corresponding other output element.
  • the Nockenwellenreibmoment is not enough to further bias the spreading spring in the direction of the stop position. In this respect, the force is higher than the spring force by the Nockenwellenreibmoment only in an area of the spring characteristic.
  • the locking link on a bore which is disposed within the partially circumferential groove, wherein with locked locking piston in the bore no rotation movement between the abb Ebs instituten is possible.
  • the influence of the camshaft alternating torques can be reduced by the bore, in particular in the middle position.
  • the locking link is formed by the second output element and the locking piston is received by the first output element.
  • Output element in the axial direction occupy minimal space, because the second output element carries the functions of supporting by means of the wing on the wing of the drive element and the locking link.
  • the first output element is determined in the space in the axial direction by the axial width of its wings, which are hydraulically pressurized. It is therefore advantageous to receive the locking piston in the first output element, which is connectable or connected to the camshaft.
  • this has a second spring, which braces the first output element and / or the second output element relative to the drive element.
  • the second spring can bias the locked packet of the two output elements relative to the drive element in a preferred direction.
  • the two output elements have a recess in which a spreading spring designed as a spiral spring is received.
  • the advantage here is the space-saving recording of the spreading spring.
  • the first output element on a hydraulic fluid channel, which with the working chamber, by the contact of the wing of the drive element with the wing of the second
  • Output element is limited communicates.
  • the oil necessary for rotating the output element package can thus be reliably introduced into the working chamber.
  • the inventive arrangement of two Abt ebselement and a drive element in a camshaft adjuster an independence of the oil temperature with respect to the adjustment is achieved in a center position with abrupt engine stop.
  • FIG. 1 shows a camshaft adjuster according to the invention, cut along its axis of rotation
  • FIG. 2 shows a cross section of the camshaft adjuster according to FIG. 1 in a base position of the first output element
  • FIG. 3 shows a cross section of the camshaft adjuster according to FIG. 1 in a first end stop position of the first output element
  • Fig. 4 shows a cross section of the camshaft adjuster according to Fig. 1 in the middle position
  • FIG. 5 shows a cross section of the camshaft adjuster according to FIG. 1 in a second end stop position of the first output element.
  • the camshaft adjuster 1 shows a camshaft adjuster 1 according to the invention, cut along its axis of rotation 19.
  • the section follows the section line F-F in the following figures.
  • the camshaft adjuster 1 has a first
  • Output element 3a a second output element 3b and a drive element 2 on. That the two output elements 3a and 3b lie with their faces flat against each other and are arranged along the axis of rotation 19 successively.
  • the first output element 3a is placed on the camshaft-facing side of the camshaft adjuster 1 and connected to the - not shown here camshaft - connected or connected.
  • the second output element 3a is placed on the camshaft-facing side of the camshaft adjuster 1 and connected to the - not shown here camshaft - connected or connected.
  • Output element 3b is on the camshaft side facing away from the cam shaft adjuster 1 arranged.
  • Both Abthebs comprise 3a and 3b are initially mutually entangled in the circumferential direction 8, which will be discussed in the following figures.
  • Axially limited the camshaft adjuster 1 is on the one hand by a camshaft facing side and rotatably with the drive element 2 arranged lid member 10 sealingly abuts the first output member 3a and arranged on the other by a camshaft facing away from the camshaft adjuster 1 and also with the drive element 2 rotatably connected and sealing front cover 20.
  • Output elements 3a and 3b have at the mutually facing end faces in each case a recess 16 in which a spreading spring 7 is received.
  • the spreading spring 7 pushes the two output elements 3a and 3b apart in the circumferential direction 8, so that the respective vanes 5 and 6 of the output elements 3a and 3b overlap only partially in the axial direction and the pressure surfaces of the vanes 5 and 6, which with pressurized oil of the working chambers A , B are pressurized, spaced from each other in the circumferential direction 8.
  • the output element 3a has a bore 14 of the locking link 12 aligned bore 21 which receives the locking piston 1 1, a cartridge 18 and a locking spring 17 of the locking mechanism 9. Trained as a compression spring locking spring 17, presses the locking piston 1 1 in the locking link 12, provided that no oil pressure to the locking piston 1 1 is applied. By covering the locking piston 1 1 with the bore 21 and the bore 14 both output element 3a and 3b are fixed to each other rotationally fixed.
  • the locking spring 17 is supported, on the one hand, on a cartridge 18 arranged in the bore 21 of the first output element 3a and, on the other hand, on the locking piston 11.
  • the locking piston 1 1 strikes in the axial direction on the front cover 20.
  • the cartridge 18 abuts in the axial direction on the cover element 10.
  • the locking link 12 is formed by the second output element 3b and includes the bore 21 and a circumferentially extending groove 13.
  • the bore 21 is disposed within the groove 13. Since the locking piston 1 1 is not complete in the bore 21 is retractable, so that it is not engaged with the locking link 12, an uncontrolled rotation between the two output elements 3a and 3b is prevented, thereby also ensuring that the working chambers A and B are formed pressure-tight and the wings 5 and 6 are not spread so far that a hydraulic short circuit between the working chambers A and B can occur.
  • FIG. 2 shows a cross section of the camshaft adjuster 1 according to FIG. 1 in a base position of the first output element 3a.
  • the integrally formed with the second output element 3b wing 6 is in contact with the integrally formed wing 4 of the drive element 2.
  • the spreading spring 7 entangles the first output element 3a to the second
  • Output element 3b such that the wing 5 of the first output element 3a, the wing 6 partially covers and limits a working chamber A in the circumferential direction 8.
  • the limitation of the working chamber A in the axial direction takes place on the camshaft side facing away from the wing 6 of the second
  • the contour of the groove 13 of the locking slot 12 formed by the groove 13 and the bore 14 is clearly visible.
  • the locking piston 1 1 is in engagement with the bore 14.
  • the locked locking piston 1 1 prevents the system between the wings 4 and 6 an adjustment that would have a reduction of the working chamber A result.
  • An adjustment, which would have a reduction of the working chamber B result, can be done by pressure medium supply (pressure oil) through the hydraulic fluid channel a.
  • the working chamber A can be filled and printed and both output element 3a and 3b can move clockwise without the locking piston 1 1 comes out of engagement with the bore 14.
  • the hydraulic fluid channel a pressurized oil almost free of covers of its mouth in the working chamber A bring.
  • Fig. 3 shows a cross section of the camshaft adjuster 1 according to Fig. 1 in a first end stop position of the first Abt ebselements 3a.
  • first end stop position of the first output element 3a can be formed by the contact of the vanes 5 and 6 of the two output elements 3a and 3b simultaneously with the vane 4 of the drive element 2 or through the groove 13.
  • the locking piston 1 1 runs during this adjustment process within the groove 13.
  • the groove 13 may form the first end stop position in which the adjustment range made possible by the groove 13 is smaller than the possible adjustment range between the wings 4 and 6.
  • the spreading spring is tensioned during this process, so that when the oil pressure in the working chamber B ceases, the first output element 3a can return to the base position.
  • the locking piston 1 1 is guided in the groove 13 this is aligned with the bore 14 and can lock into this or strikes at the other end of the groove 13.
  • FIG. 4 shows a cross section of the camshaft adjuster 1 according to FIG. 1 in the middle position of the first output element 3 a.
  • the volumes of the working chambers A and B are not the same size, but the wing 5 of the first output element 3a has each of the wings 4 in the circumferential direction 8 almost the same distance.
  • the vane 5 would therefore travel in the clockwise or counterclockwise direction almost the same way (angle) to the first and second end stop position.
  • the spreading spring 7 has the same bias in this state of the camshaft adjuster 1 as in FIG. 2.
  • the locking mechanism 9 also remains locked as in the state of FIG. 2.
  • FIG. 5 shows a cross section of the camshaft adjuster 1 according to FIG. 1 in a second end stop position of the first output element 3 a.
  • the configuration of the camshaft adjuster 1 largely corresponds to that of FIGS. 2 and 4.
  • the vane 5 of the first output element 3a now has contact with the vane 4 of the drive element 2 which follows in the peripheral direction from FIG. 3 in the circumferential direction.
  • the vane 6 of the second output element 3b has to this wing 4 of FIG. 5 now a distance in the circumferential direction 8.
  • the working chamber B in the circumferential direction 8 is limited by the wings 6 and 4 and in the axial direction on the camshaft-facing side by the wing 5 and the cover member 10 and on The camshaft side facing away from the sealing formed by the front cover 20.

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Abstract

Vorgeschlagen ist ein Nockenwellenversteller (1), welcher ein Antriebselement (2), ein erstes Abthebselement (3a) und ein zweites Abtriebselement (3b) hat, wobei das Antriebselement (2) und die beiden Abtriebselemente (3a, 3b) jeweils mehrere Flügel (4, 5, 6) aufweisen, wobei die beiden Abtriebselemente (3a, 3b) gegeneinander mittels einer zwischen den Abtriebselementen (3a, 3b) angeordneten Spreizfeder (7) in Umfangsrichtung (8) verspannbar sind und nur das erste Abtriebselement (3a) mit einer Nockenwelle verbindbar ausgebildet ist und ein Verriegelungsmechanismus (9) beide Abtriebselemente (3a, 3b) miteinander verriegeln bzw. entriegeln kann, so dass entweder beide Abtriebselemente (3a, 3b) zusammen oder jeweils getrennt voneinander relativ zum Antriebselement (2) verdrehbar sind, wobei ein Flügel (6) des zweiten Abtriebselements (3b) einen Flügel (4) des Antriebselements kontaktiert und die Spreizfeder (7) einen Flügel (5) des ersten Abtriebselements (3a) zu dem Flügel (4) des Antriebselements (2) beabstandet und sich somit das erste Abtriebselement (3a) in einer Winkelposition relativ zum Antriebselement (2) befindet, welche innerhalb des Winkelverstellbereichs zwischen dem ersten Abtriebselements (3a) und dem Antriebselement (2) ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Nockenwellenversteller
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller.
Hintergrund der Erfindung
Nockenwellenversteller werden in Verbrennungsmotoren zur Variation der Steuerzeiten der Brennraumventile eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Die Anpassung der Steuerzeiten an die aktuelle Last und Drehzahl senkt den Verbrauch und die Emissionen. Zu diesem Zweck sind Nockenwellenversteller in einen Antriebsstrang integriert, über welche ein Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb aus- gebildet sein.
Bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller bilden das Abtriebselement und das Antriebselement ein oder mehrere Paare gegeneinander wirkende Druckkammern aus, welche mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind. Das An- triebselement und das Abtriebselement sind koaxial angeordnet. Durch die Befüllung und Entleerung einzelner Druckkammern wird eine Relativbewegung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement erzeugt. Die auf zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement rotativ wirkende Feder drängt das Anthebselement gegenüber dem Abtriebselement in eine Vorteilsrichtung. Diese Vorteilsrichtung kann gleichläufig oder gegenläufig zu der Verdrehrichtung sein. Eine Bauart der hydraulischen Nockenwellenversteller ist der Flügelzellenvers- teller. Der Flügelzellenversteller weist einen Stator, einen Rotor und ein Antriebsrad mit einer Außenverzahnung auf. Der Rotor ist als Abtriebselement meist mit der Nockenwelle drehfest verbindbar ausgebildet. Das Antriebselement beinhaltet den Stator und das Antriebsrad. Der Stator und das Antriebsrad werden drehfest miteinander verbunden oder sind alternativ dazu einteilig miteinander ausgebildet. Der Rotor ist koaxial zum Stator und innerhalb des Stators angeordnet. Der Rotor und der Stator prägen mit deren, sich radial erstreckenden Flügeln, gegensätzlich wirkende Ölkammern aus, welche durch Öldruck beaufschlagbar sind und eine Relativdrehung zwischen dem Stator und dem Rotor ermöglichen. Die Flügel sind entweder einteilig mit dem Rotor bzw. dem Stator ausgebildet oder als„gesteckte Flügel" in dafür vorgesehene Nuten des Rotors bzw. des Stators angeordnet. Weiterhin weisen die Flügelzellenversteller diverse Abdichtdeckel auf. Der Stator und die Abdichtdeckel werden über mehrere Schraubenverbindungen miteinander gesichert.
Eine andere Bauart der hydraulischen Nockenwellenversteller ist der Axialkolbenversteller. Hierbei wird über Öldruck ein Verschiebeelement axial verschoben, welches über Schrägverzahnungen eine Relativdrehung zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement erzeugt.
Eine weitere Bauform eines Nockenwellenverstellers ist der elektromechani- sche Nockenwellenversteller, der ein Dreiwellengetriebe (beispielsweise ein Planetengetriebe) aufweist. Dabei bildet eine der Wellen das Antriebselement und eine zweite Welle das Abtriebselement. Über die dritte Welle kann dem System mittels einer Stelleinrichtung, beispielsweise ein Elektromotor oder eine Bremse, Rotationsenergie zugeführt oder aus dem System abgeführt werden. Eine Feder kann zusätzlich angeordnet werden, welche die Relativdrehung zwischen Antriebselement und Abtriebselement unterstützt oder zurückführt. Die DE 10 201 1 007 883 A1 zeigt einen Nockenwellenversteller, welcher zwei Abtriebselement und ein Ant ebselement aufweist, die Flügel haben, welche axialer Richtung die Mantelflächen des jeweils benachbarten Elements überde- cken.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Nockenwellenversteller anzugeben, der ei- ne besonders zuverlässige Mittenlagenpositionierung zwischen dem mit der Nockenwelle verbundenen Abtriebselement und dem Antriebselement eines Nockenwellenverstellers aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge- löst.
Die erfindungsgemäße Lösung umfasst somit einen hydraulischen Nockenwellenversteller mit einem Antriebselement, einem ersten Abtriebselement und einem zweiten Abtriebselement, wobei das Antriebselement und die beiden Abtriebselemente mehrere Flügel aufweisen, wobei die beiden
Abtriebselemente mittels einer zwischen den Abtriebselementen angeordneten Spreizfeder in Umfangsrichtung verspannt sein können, wobei nur das erste Abtriebselement mit einer Nockenwelle verbindbar ausgebildet ist und ein Verriegelungsmechanismus beide Abtriebselemente miteinander verriegeln bzw. entriegeln kann, so dass entweder beide Abtriebselemente zusammen oder jeweils getrennt voneinander relativ zum Antriebselement verdrehbar sind, wobei ein Flügel des zweiten Abtriebselements einen Flügel des Antriebselements kontaktiert und die Spreizfeder einen Flügel des ersten Abtriebselements zu dem Flügel des Antriebselements beabstandet und sich somit das erste
Abtriebselement in einer Winkelposition relativ zum Antriebselement befindet, welche innerhalb des Winkelverstellbereichs zwischen dem ersten
Abtriebselements und dem Antriebselement ist. Hierdurch wird erreicht, dass eine Zwischenposition, insbesondere eine Mittenposition zwischen dem mit der Nockenwelle verbindbaren oder verbundenen Abtriebselement und dem Antriebselement unabhängig von der Ölversorgung erreichbar ist. Die Zwischenposition ist innerhalb des Verstellbereichs zwischen dem mit der Nockenwelle verbindbaren oder verbundenen Abtriebselement und dem Antriebselement insofern vorzufinden, als dass die Zwischenposition nicht den Winkellagen in den Endanschlägen entspricht. Die Mittenposition ist diejenige Winkellage innerhalb des Verstellbereichs, in der nahezu derselbe Weg in Umfangsrichtung zu den jeweiligen Endanschlägen zurückgelegt werden müss- te.
So steht das nicht mit der Nockenwelle verbindbare bzw. verbundene zweite Abtriebselement mit seinem Flügel in Kontakt mit dem Flügel des Antriebselements. Dieser Kontakt kann durch einen Sicherungsmechanismus gesichert sein. Die Flügel von Antriebselement, ersten Abtriebselement und zweiten Abtriebselement zur Ausbildung von hydraulische beaufschlagbaren Arbeitskammern sind hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt. Der Umfang des Verständnisses des Flügels des zweiten Abtriebselements, welcher vom Flügel des Antriebselement kontaktiert ist, ist nicht ausschließlich auf die Aus- bildung einer hydraulisch beaufschlagbaren Arbeitskammer beschränkt, sondern umfasst auch bspw. eine mit der Spreizfeder beaufschlagte Klappe, Kolben o.ä., welcher sich am Flügel des Antriebselements abstützt. Wesentlich hierbei ist, dass dann durch die Spreizfeder das erste Abtriebselement in den Winkelverstellbereich hinein gedrückt oder gezogen wird.
In einer Ausgestaltung der Erfindung überdeckt im verriegelten Zustand ein Flügel des ersten Abtriebselements einen Flügel des zweiten Abtriebselements zumindest teilweise, wobei mit einem Flügel des Antriebselements eine gemeinsame bedruckbare Arbeitskammer zu Verstellung beider Abtriebselemente relativ zum Antriebselement ausgebildet ist. Die zumindest teilweise Überdeckung der beiden Flügel ist mit Blick entlang der Drehachse des Nockenwellen- verstellers zu verstehen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Arbeitskammer in Umfangsrichtung von dem Flügel des Antriebselements und einem Flügel des ersten
Abtriebselements begrenzt und in axialer Richtung von dem Flügel des zweiten Abtriebselements und einem mit dem Antriebselement drehfest verbundenen Deckelelement. Diese Begrenzungen sind zumindest so abgedichtet, dass sich durch die Zufuhr des Öls von der Ölpumpe ein Druck in der Arbeitskammer aufbauen kann.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind im verriegelten Zustand beider Abtriebselemente zueinander die beiden Abtriebselemente gemeinsam mittels Hydraulikmitteldruck relativ zum Antriebselement drehbar. Diese Arbeitskammer weist in der kontaktierenden Position des zweiten Abtriebselements mit dem Antriebselement ein Volumen auf, dass kleiner als das Volumen der Arbeitskammer in der nicht kontaktierenden Position des zweiten
Abtriebselements mit dem Antriebselement. Folglich liegt vorteilhafterweise eine variable Druckübersetzung vor, in dem in der Kontaktlage mit dem Öldruck und einem geringen Ölvolumen der Nockenwellenversteller betätigbar ist, da der Öldruck lediglich auf die Fläche des Flügels des ersten Abtriebselements wirkt. Wird nun das erste Abtriebselement bewegt, so wird das zweite
Abtriebselement durch den eingeriegelten Verriegelungsmechanismus mit bewegt und der Kontakt des Flügels des zweiten Abtriebselements mit dem Flügel des Antriebselements gelöst. Der Öldruck kann nun auch auf den Flügel des zweiten Abtriebselements wirken. Bei fortschreitender Verstellung wirkt der Öldruck folglich auf eine größere Druckfläche, welche durch die in axialer Rich- tung hintereinander angeordneten Flügel der beiden Abtriebselemente ausgebildet ist.
Der Verriegelungsmechanismus, welcher die Relativdrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Abtriebselement zulassen bzw. verhindern kann, ist dergestalt, dass ein Verriegelungskolben in eine Verriegelungskulisse eingreifen kann und eine Relativdrehung zwischen den beiden Abtriebselementen verhindern kann. In einer bevorzugten Ausbildung umfasst der Verriegelungsmechanismus einen Verriegelungskolben und eine Verriegelungskulisse mit einer teilweise umlaufenden Nut und bei in der Nut eingeriegeltem Verriegelungskolben das erste Abtriebselement gegenüber dem zweiten Abtriebselement in Richtung der An- läge der Flügel von Antriebselement und zweitem Abtriebselement verdrehbar ist. Eine als Nut ausgebildete Verriegelungskulisse hat den Vorteil, dass der Verriegelungskolben sehr zuverlässig in Eingriff mit der Verriegelungskulisse kommen kann. Zudem begrenzt die Nut einen Winkelbereich, welcher sich von der Mittenposition bis zur Anschlagsposition erstreckt, bei welcher der Flügel des zweiten Abtriebselements den Flügel des Antriebselements kontaktiert. Insofern sind die beiden Abtriebselemente in dem Winkelbereich von der Mittenlage bis zur Anschlagsposition gegeneinander verdrehbar und von der Spreizfeder verspannt. Werden die beiden Abtriebselemente entgegen der Spreizfederkraft gegeneinander verdreht, bspw. durch hydraulische Druckbeaufschla- gung einer Arbeitskammer, und fällt der Druck ab, so wird die Mittenposition zuverlässig durch die Entspannung der Spreizfeder erreicht. Auch kompensiert die Spreizfeder das Nockenwellenreibmoment, welches das erste Abtriebselement in Richtung der Anschlagsposition bewegt. Wird die Brennkraftmaschine nun plötzlich abgeschaltet, und das erste Abtriebselement befindet sich außerhalb des oben genannten Winkelbereichs, so bewegt das Nockenwellenreibmoment das erste Abtriebselement in die Verriegelungsposition, bei der der Verriegelungskolben in die als Nut ausgebildete Verriegelungskulisse eingreift. Die Spreizfeder drückt den Verriegelungskolben gegen das Nutende. Dazu ist der Verriegelungskolben von dem ersten oder dem zweiten Abtriebselement aufge- nommen und die Verriegelungskulisse befindet sich in dem entsprechend anderen Abtriebselement. Das Nockenwellenreibmoment reicht jedoch nicht aus, um die Spreizfeder in Richtung der Anschlagsposition weiter vorzuspannen. Insofern ist die Kraft durch das Nockenwellenreibmoment nur in einem Bereich der Federkennlinie höher als die Federkraft.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Verriegelungskulisse eine Bohrung auf, welches innerhalb der teilweise umlaufenden Nut angeordnet ist, wobei bei eingeriegeltem Verriegelungskolben in der Bohrung keine Dreh- bewegung zwischen den Abt ebselementen möglich ist. Vorteilhafterweise kann durch die Bohrung, insbesondere in der Mittenposition, der Einfluss der Nockenwellenwechselmomente reduziert werden. In einer Ausbildung der Erfindung ist die Verriegelungskulisse vom zweiten Abtriebselement ausgebildet ist und der Verriegelungskolben vom ersten Abtriebselement aufgenommen. Vorteilhafterweise kann so das zweite
Abtriebselement in axialer Richtung minimalen Bauraum einnehmen, denn das zweite Abtriebselement trägt die Funktionen des Abstützens mittels des Flügels am Flügel des Antriebselements und die Verriegelungskulisse. Das erste Abtriebselement hingegen ist im Bauraum in axialer Richtung bestimmt durch die axiale Breite seiner Flügel, welche hydraulisch druckbeaufschlagt werden. Daher ist es vorteilhaft, den Verriegelungskolben im ersten Abtriebselement, welches mit der Nockenwelle verbindbar bzw. verbunden ist, aufzunehmen.
In einer vorteilhaften Ausbildung des Nockenwellenverstellers weist dieser eine zweite Feder auf, welche das erste Abtriebselement und/oder das zweite Abtriebselement gegenüber dem Antriebselement verspannt. Vorteilhafterweise kann die zweite Feder das verriegelte Paket der beiden Abtriebselemente ge- genüber dem Antriebselement in einer Vorzugsrichtung vorspannen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die beiden Abtriebselemente eine Vertiefung auf, in der eine als Spiralfeder ausgebildete Spreizfeder aufgenommen ist. Von Vorteil ist hierbei die platzsparende Aufnahme der Spreizfeder.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist das erste Abtriebselement einen Hydraulikmittelkanal auf, welcher mit der Arbeitskammer, die durch die Anlage des Flügels des Antriebselement mit dem Flügel des zweiten
Abtriebselements begrenzt ist, kommuniziert. Vorteilhafterweise kann so das zum Verdrehen des Abtriebselementepakets notwendige Öl zuverlässig in die Arbeitskammer eingebracht werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung zweier Abt ebselement und einem Antriebselement in einem Nockenwellenversteller wird eine Unabhängigkeit von der Oltemperatur hinsichtlich der Verstellung in eine Mittenposition bei abrupten Motorstopp erreicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen, entlang seiner Drehachse geschnittenen Nockenwellenversteller,
Fig. 2 einen Querschnitt des Nockenwellenverstellers nach Fig. 1 in einer Basisposition des ersten Abtriebselements,
Fig. 3 einen Querschnitt des Nockenwellenverstellers nach Fig. 1 in einer ersten Endanschlagsposition des ersten Abtriebselements,
Fig. 4 einen Querschnitt des Nockenwellenverstellers nach Fig. 1 in der Mittenposition und
Fig. 5 einen Querschnitt des Nockenwellenverstellers nach Fig. 1 in einer zweiten Endanschlagsposition des ersten Abtriebselements.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen, entlang seiner Drehachse 19 geschnit- tenen Nockenwellenversteller 1 . Der Schnitt folgt der Schnittlinie F-F in den nachfolgenden Figuren. Der Nockenwellenversteller 1 weist ein erstes
Abtriebselement 3a, ein zweites Abtriebselement 3b und ein Antriebselement 2 auf. Das die beiden Abtriebselemente 3a und 3b liegen mit ihren Stirnflächen flächig aneinander und sind entlang der Drehachse 19 aufeinanderfolgend an- geordnet. Das erste Abtriebselement 3a ist auf der nockenwellenzugewandten Seite des Nockenwellenverstellers 1 platziert und mit der - hier nicht dargestellten Nockenwelle - verbindbar ausgebildet bzw. verbunden. Das zweite
Abtriebselement 3b ist auf der nockenwellenabgewandten Seite des Nocken- wellenverstellers 1 angeordnet. Beide Abthebselemente 3a und 3b sind zunächst zueinander in Umfangsrichtung 8 verschränkt, worauf in den folgenden Figuren noch eingegangen wird. Axial begrenzt wird der Nockenwellenversteller 1 zum Einen durch ein auf der nockenwellenzugewandten Seite und drehfest mit dem Antriebselement 2 angeordnetes Deckelelement 10 und an dem ersten Abtriebselement 3a dichtend anliegt und zum Anderen durch einen auf der nockenwellenabgewandten Seite des Nockenwellenverstellers 1 angeordneten und ebenfalls mit dem Antriebs- element 2 drehfest verbundenen und abdichtenden Frontdeckel 20. Beide
Abtriebselemente 3a und 3b weisen an den einander zugewandten Stirnflächen jeweils eine Vertiefung 16 auf, in der eine Spreizfeder 7 aufgenommen ist. Die Spreizfeder 7 drückt die beiden Abtriebselement 3a und 3b in Umfangsrichtung 8 auseinander, so dass die jeweiligen Flügel 5 und 6 der Abtriebselemente 3a und 3b sich lediglich teilweise in axialer Richtung überdecken und die Druckflächen der Flügel 5 und 6, welche mit Drucköl der Arbeitskammern A, B druckbeaufschlagt werden, zueinander in Umfangsrichtung 8 beabstandet sind.
Das Abtriebselement 3a weist eine zur Bohrung 14 der Verriegelungskulisse 12 fluchtende Bohrung 21 auf, welche den Verriegelungskolben 1 1 , eine Patrone 18 und eine Verriegelungsfeder 17 des Verriegelungsmechanismus 9 aufnimmt. Die als Druckfeder ausgebildete Verriegelungsfeder 17, drückt den Verriegelungskolben 1 1 in die Verriegelungskulisse 12, sofern kein Öldruck an dem Verriegelungskolben 1 1 anliegt. Durch die Überdeckung des Verriegelungskolbens 1 1 mit der Bohrung 21 und der Bohrung 14 sind beide Abtriebselement 3a und 3b zueinander drehfest fixiert. Die Verriegelungsfeder 17 stützt sich zum Einen an einer in der Bohrung 21 des ersten Abtriebselements 3a angeordneten Patrone 18 und zum Anderen am Verriegelungskolben 1 1 ab. Der Verriegelungskolben 1 1 schlägt in axialer Richtung am Frontdeckel 20 an. Die Patrone 18 schlägt in axialer Richtung am Deckelelement 10 an. Die Verriegelungskulisse 12 ist vom zweiten Abtriebselement 3b ausgebildet und umfasst die Bohrung 21 und eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut 13. Die Bohrung 21 ist innerhalb der Nut 13 angeordnet. Da der Verriegelungskolben 1 1 nicht vollständig in der Bohrung 21 versenkbar ist, so dass dieser nicht im Eingriff mit der Verriegelungskulisse 12 steht, ist ein unkontrolliertes Verdrehen zwischen den beiden Abtriebselementen 3a und 3b verhindert, wobei dadurch auch sichergestellt ist, dass die Arbeitskammern A und B druckdicht ausgebildet bleiben und die Flügel 5 und 6 nicht soweit gespreizt werden, dass ein hydraulischer Kurzschluss zwischen den Arbeitskammern A und B eintreten kann.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Nockenwellenverstellers 1 nach Fig. 1 in einer Basisposition des ersten Abtriebselements 3a. Zur Erläuterung der Funkti- onsweise des Mechanismus wird der erste Quadrant betrachtet. Die Flügel 4, 5, 6 und die Arbeitskammern A, B und die Druckmittelversorgungskanäle wiederholen sich klarerweise in Umfangsrichtung in den anderen Quadranten.
Der mit den zweiten Abtriebselement 3b einteilig ausgebildete Flügel 6 steht in Kontakt mit dem einteilig ausgebildeten Flügel 4 des Antriebselements 2. Die Spreizfeder 7 verschränkt das erste Abtriebselement 3a zum zweiten
Abtriebselement 3b derart, dass der Flügel 5 des ersten Abtriebselements 3a den Flügel 6 teilweise überdeckt und eine Arbeitskammer A in Umfangrichtung 8 begrenzt. Die Begrenzung der Arbeitskammer A in axialer Richtung erfolgt auf der nockenwellenabgewandten Seite durch den Flügel 6 des zweiten
Abtriebselements 3b und des Frontdeckels 20 und auf der nockenwellenzugewandten Seite durch das Deckelelement 10.
Die Kontur der Nut 13 der durch die Nut 13 und der Bohrung 14 gestuft ausge- bildeten Verriegelungskulisse 12 ist gut erkennbar. Der Verriegelungskolben 1 1 befindet sich im Eingriff mit der Bohrung 14. Der eingeriegelte Verriegelungskolben 1 1 verhindert mit der Anlage zwischen den Flügeln 4 und 6 eine Verstellung, die eine Verkleinerung der Arbeitskammer A zur Folge hätte. Eine Verstellung, die eine Verkleinerung der Arbeitskammer B zur Folge hätte, kann durch Druckmittelzufuhr (Drucköl) durch den Hydraulikmittelkanal a erfolgen. Die Arbeitskammer A kann befüllt und bedruckt werden und beide Abtriebselement 3a und 3b können sich im Uhrzeigersinn bewegen, ohne dass der Verriegelungskolben 1 1 außer Eingriff mit der Bohrung 14 kommt. Vorteilhafterweise kann hierbei der Hydraulikmittelkanal a Drucköl nahezu frei von Abdeckungen seiner Mündung in die Arbeitskammer A eingebringen.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des Nockenwellenverstellers 1 nach Fig. 1 in einer ersten Endanschlagsposition des ersten Abt ebselements 3a.
Wird dem Verriegelungskolben 1 1 Drucköl zugeführt, so bewegt sich dieser aus der Bohrung 14 heraus, bis seine Stirnseite mit dem Nutgrund der Nut 13 fluch- tet. Nun kann durch Bedruckung der Arbeitskammer B und/oder durch das No- ckenwellenreibmoment die Arbeitskammer A verkleinert werden und der Flügel 5 auf den Flügel 4 zubewegt werden, bis diese sich einander kontaktieren und die erste Endanschlagsposition ausbilden. Die erste Endanschlagsposition des ersten Abtriebselements 3a kann durch den Kontakt der Flügel 5 und 6 der bei- den Abtriebselemente 3a und 3b zugleich mit dem Flügel 4 des Antriebselements 2 ausgebildet sein oder durch die Nut 13.
Der Verriegelungskolben 1 1 läuft während dieses Verstell prozesses innerhalb der Nut 13. Die Nut 13 kann die erste Endanschlagsposition ausbilden in dem der durch die Nut 13 ermöglichte Verstellbereich kleiner gewählt ist, als der mögliche Verstellbereich zwischen den Flügeln 4 und 6. In dem Fall schlägt der Verriegelungskolben 1 1 am Ende der Nut 13 an bevor sich die Flügel 4 und 6 einander kontaktieren. Die Spreizfeder wird während dieses Vorgangs gespannt, damit bei Wegfall des Öldrucks in der Arbeitskammer B das erste Abtriebselement 3a wieder zurück in die Basisposition gelangen kann. Der der Verriegelungskolben 1 1 wird dabei in der Nut 13 geführt dieser zur Bohrung 14 fluchtet und in diese einriegeln kann oder an dem anderen Ende der Nut 13 anschlägt.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt des Nockenwellenverstellers 1 nach Fig. 1 in der Mittenposition des ersten Abtriebselements 3a. In dieser Winkelposition des ersten Abtnebselements 3a sind zwar die Volumina der Arbeitskammern A und B nicht gleich groß, jedoch hat der Flügel 5 des ersten Abtriebselements 3a jeweils zu den Flügeln 4 in Umfangsrichtung 8 nahezu denselben Abstand. Der Flügel 5 würde demnach im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn nahezu denselben Weg (Winkel) zur ersten bzw. zweiten Endanschlagsposition zurücklegen. Die Spreizfeder 7 hat in diesem Zustand des Nockenwellenverstellers 1 dieselbe Vorspannung wie in der Fig. 2. Der Verriegelungsmechanismus 9 bleibt ebenfalls verriegelt wie im Zustand der Fig. 2.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt des Nockenwellenverstellers 1 nach Fig. 1 in einer zweiten Endanschlagsposition des ersten Abtriebselements 3a.
Die Konfiguration des Nockenwellenverstellers 1 entspricht weitestgehend der aus Fig. 2 und Fig. 4. Jedoch hat nun der Flügel 5 des ersten Abtriebselements 3a Kontakt zum auf den aus Fig. 3 in Umfangsrichtung darauffolgenden Flügel 4 des Antriebselements 2. Der Flügel 6 des zweiten Abtriebselements 3b hat zu diesem Flügel 4 der Fig. 5 nun einen Abstand in Umfangsrichtung 8. Somit ist die Arbeitskammer B in Umfangsrichtung 8 begrenzt durch den Flügel 6 und 4 und in axialer Richtung auf der nockenwellenzugewandten Seite durch den Flügel 5 und dem Deckelelement 10 sowie auf der nockenwellenabgewandten Seite durch den dichtend ausgebildeten Frontdeckel 20. Durch die Beabstandung des Flügels 6 vom Flügel 4 und der damit verbundenen Ausbildung der Arbeitskammer B kann diese gut mit Drucköl gefüllt werden. Vorteilhafterweise kann hierbei ein Hydraulikmittelkanal Drucköl nahezu frei von Abdeckungen seiner Mündung in die Arbeitskammer B eingebringen. Liste der Bezugszahlen
1 ) Nockenwellenversteller
2) Antriebselement
3a)erstes Abtnebselement
3b)zweites Abtriebselement
4) Flügel
5) Flügel
6) Flügel
7) Spreizfeder
8) Umfangsrichtung
9) Verriegelungsmechanismus
10) Deckelelement
1 1 )Verriegelungskolben
12) Verriegelungskulisse
13) Nut
14) Bohrung
15)
16) Vertiefung
a) Hydraulikmittelkanal
A) Arbeitskammer
B) Arbeitskammer
17) Verriegelungsfeder
18) Patrone
19) Drehachse
20) Frontdeckel

Claims

Patentansprüche
Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) mit
• einem Antriebselement (2), einem ersten Abtriebselement (3a) und einem zweiten Abtriebselement (3b),
• wobei das Antriebselement (2) und die beiden Abtriebselemente (3a, 3b) jeweils mehrere Flügel (4, 5, 6) aufweisen,
• wobei die beiden Abtriebselemente (3a, 3b) gegeneinander mittels einer zwischen den Abtriebselementen (3a, 3b) angeordneten Spreizfeder (7) in Umfangsrichtung (8) verspannbar sind
dadurch gekennzeichnet, dass
• nur das erste Abtriebselement (3a) mit einer Nockenwelle
verbindbar ausgebildet ist und
• ein Verriegelungsmechanismus (9) beide Abtriebselemente (3a, 3b) miteinander verriegeln bzw. entriegeln kann, so dass entweder beide Abtriebselemente (3a, 3b) zusammen oder jeweils getrennt voneinander relativ zum Antriebselement (2) verdrehbar sind,
• wobei ein Flügel (6) des zweiten Abtriebselements (3b) einen Flügel (4) des Antriebselements kontaktiert und die Spreizfeder (7) einen Flügel (5) des ersten Abtriebselements (3a) zu dem Flügel (4) des Antriebselements (2) beabstandet und
• sich somit das erste Abtriebselement (3a) in einer Winkelposition relativ zum Antriebselement (2) befindet, welche innerhalb des Winkelverstellbereichs zwischen dem ersten Abtriebselements (3a) und dem Antriebselement (2) ist.
Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich im verriegelten Zustand ein Flügel (5) des ersten
Abtriebselements (3a) und ein Flügel (6) des zweiten Abtriebselements (3b) teilweise überdecken und mit einem Flügel (4) des Antriebselements (2) eine gemeinsame bedruckbare Arbeitskammer (A) zu Verstellung beider Abtriebselemente (3a, 3b) relativ zum Antriebselement (2) bilden. Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammer (A) in Umfangshchtung (8) von den Flügeln (4, 5) des Antriebselements (2) und des ersten Abtriebselements (3a) begrenzt ist und in axialer Richtung von dem Flügel (6) des zweiten
Abtriebselements (3b) und einem mit dem Antriebselement (2) drehfest verbundenen Deckelelement (10).
Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im verriegelten Zustand beider Abtriebselemente (3a, 3b) zueinander die beiden Abtriebselemente (3a, 3b) gemeinsam mittels Hydraulikmitteldruck relativ zum Antriebselement (2) drehbar sind.
Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (9) einen Verriegelungskolben (1 1 ) und eine Verriegelungskulisse (12) mit einer teilweise umlaufenden Nut (13) umfasst und das erste Abtriebselement (3a) gegenüber dem zweiten Abtriebselement (3b) in Richtung der Anlage der Flügel (4, 6) von Antriebselement (2) und zweitem Abtriebselement (3b) unter in der Nut (13) eingeriegeltem Verriegelungskolben (1 1 ) verdrehbar ist.
Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskulisse (12) eine Bohrung (14) aufweist, welches innerhalb der teilweise umlaufenden Nut (13) angeordnet ist und unter in der Bohrung (14) eingeriegeltem Verriegelungskolben (1 1 ) keine Drehbewegung zwischen den Abtriebselementen (3a, 3b) möglich ist.
Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskulisse (12) von dem zweiten
Abtriebselement (3b) ausgebildet ist und der Verriegelungskolben (1 1 ) von dem ersten Abtriebselement (3a) aufgenommen ist.
8. Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwellenversteller (1 ) eine zweite Feder aufweist, welche das erste Abtriebselement (3a) und/oder das zweite Abtriebselement (3b) gegenüber dem Antriebselement (2) verspannt.
9. Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abtriebselemente (3a, 3b) jeweils eine Vertiefung (16) aufweisen, von der eine als Spiralfeder ausgebildete Spreizfeder (7) aufgenommen ist.
10. Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Abtriebselement (3a) einen Hydraulikmittelkanal (a) aufweist, welcher mit der Arbeitskammer (A), die durch die Anlage des Flügels (4) des Antriebselement (2) mit dem Flügel (6) des zweiten Abtriebselements (3b) begrenzt ist, kommuniziert.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011007883A1 (de) 2011-04-21 2012-10-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2413168A (en) 2004-04-13 2005-10-19 Mechadyne Plc Variable phase drive mechanism
JP2008057397A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
DE102008033230B4 (de) * 2008-01-04 2010-05-27 Hydraulik-Ring Gmbh Doppelter Nockenwellenversteller in Schichtaufbau
DE102009041755B4 (de) * 2008-10-09 2019-02-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Doppeltes unabhängiges Verstellsystem zum unabhängigen Verstellen der Ansaug- und der Ausstoßnockenerhebungen einer konzentrischen Nockenwellenanordnung
JP5263448B2 (ja) * 2011-03-31 2013-08-14 トヨタ自動車株式会社 カム軸の位相可変装置
DE102011079183A1 (de) * 2011-07-14 2013-01-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller
CN103375212B (zh) * 2012-04-26 2016-12-28 日立汽车系统株式会社 内燃机的可变气门装置
US9222378B2 (en) * 2013-07-15 2015-12-29 GM Global Technology Operations LLC Variable cam phaser

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011007883A1 (de) 2011-04-21 2012-10-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller

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WO2015180716A3 (de) 2016-02-04
DE102014210073A1 (de) 2015-12-03
US20170159509A1 (en) 2017-06-08

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