-
TECHNISCHES GEBIET
-
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Nockenwellenphasenversteller gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie aus der
DE 601 10 654 T2 . Einen ähnlichen Nockenwellenphasenversteller beschreibt auch die US 2005 / 0 226 736 A1
-
Bezüglich des weitergehenden Standes der Technik sei auf die
JP 2002 -
180 807 A verwiesen.
-
HINTERGRUND
-
Motoranordnungen können einen Nockenwellenphasenversteller enthalten, der mit einer Nockenwelle eines Motors gekoppelt ist, um eine Zeitsteuerung von Öffnungsereignissen von Einlass- und/oder Auslassventilen einzustellen. Ein Einstellen einer Ventilzeitsteuerung basierend auf Motorbetriebsbedingungen kann eine erhöhte Leistungsfähigkeit eines Motors wie zum Beispiel eine erhöhte Leistungsabgabe, einen reduzierten Kraftstoffverbrauch und/oder reduzierte Motoremissionen liefern. Ein Vergrößern des Ausmaßes, in dem die Nockenwelle in Richtung Früh oder Spät verstellt wird, kann für erhöhte Leistungsausbeuten sorgen.
-
Typische Nockenwellenphasen verstellende Vorrichtungen mit Flügeln („Nockenphasenversteller“) enthalten einen Rotor und einen Stator und weisen bei der Standard- oder Grundposition eine eindeutige Stoppposition auf, indem eine Beeinflussung zwischen dem Stator und dem Rotor genutzt wird, um die Drehbewegung des Rotors beim Abschalten des Motors zu stoppen. Dies ermöglicht, dass eine Verriegelungsstiftvorrichtung beim Abschalten des Motors unbehindert in deren Sitz in Eingriff gelangt, um den Rotor bezüglich des Stators zu arretieren bzw. zu verriegeln. Der Nockenwellenphasenversteller ist in dieser verriegelten Position für ein Anfahren des Motors vorbereitet. Ein Nockenwellenphasenversteller mit Mittelparkposition muss bei einer Zwischenposition verriegeln, wo dieser normale eindeutige Stopp nicht vorhanden ist, das heißt der Rotor liegt nicht am Stator an, und somit kann der Verriegelungsstift schwer in seinen Sitz in Eingriff zu gelangen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, dauerhaft für eine korrekte Funktionsweise eines Nockenwellenphasenverstellers zu sorgen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Diese Aufgabe wird mit einem Nockenwellenphasenversteller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Gemäß Anspruch 1 enthält ein Nockenwellenphasenversteller einen Stator und einen Rotor. Der Stator weist eine erste Nase, die hier auch als erster Nocken bezeichnet wird, und eine zweite Nase auf, die hier auch als zweiter Nocken bezeichnet wird. Der Rotor weist einen Flügel auf, der zwischen dem ersten Nocken und dem zweiten Nocken so angeordnet ist, dass der Rotor und der Stator zwischen dem ersten Nocken und dem Flügel eine erste Kammer und zwischen dem zweiten Nocken und dem Flügel eine zweite Kammer definieren.
-
Der Rotor definiert ein Loch im Flügel. Ein Bewegungsbegrenzerstift ist zwischen einer ersten Bewegungsbegrenzerstiftposition und einer zweiten Bewegungsbegrenzerstiftposition selektiv bewegbar. Der Bewegungsbegrenzerstift erstreckt sich aus dem Loch weiter in die erste Kammer, wenn der Bewegungsbegrenzerstift in der ersten Bewegungsbegrenzerstiftposition ist, als wenn der Bewegungsbegrenzerstift in der zweiten Bewegungsbegrenzerstiftposition ist. Der Bewegungsbegrenzerstift kann somit den ersten Nocken berühren, wenn er in der ersten Bewegungsbegrenzerstiftposition ist, und dadurch den Rotor in der Mittelparkposition halten, um eine Ausrichtung des Verriegelungsstifts mit einem Sitz zu erleichtern.
-
Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Verfahren zum Ausführen der Erfindung ohne weiteres ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine schematische Draufsicht eines Nockenwellenphasenverstellers;
- 2 ist eine schematische Seitenansicht im Schnitt des Nockenwellenphasenverstellers von 1;
- 3 ist eine schematische, teilweise aufgeschnittene Seitenansicht des Nockenwellenphasenverstellers von 1;
- 4 ist eine schematische, teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht des Nockenwellenphasenverstellers von 1;
- 5 ist eine schematische, perspektivische Ansicht eines anderen Nockenwellenphasenverstellers;
- 6 ist eine schematische, perspektivische Schnittansicht des Nockenwellenphasenversteller von 5; und
- 7 ist eine schematische Schnittansicht eines Teils des Nockenwellenphasenverstellers von 5.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Bezug nehmend auf 1 ist ein Nockenwellenphasenversteller 10 schematisch dargestellt. Der Nockenwellenphasenversteller 10 enthält eine Riemenscheibe oder ein Kettenrad 14, um mit einem Riemen oder einer Kette (nicht dargestellt) in Eingriff zu stehen, die mit einer (nicht dargestellten) Motorkurbelwelle wirksam verbunden ist. Demgemäß kann das Kettenrad 14 durch die Motorkurbelwelle über die Kette für eine Drehung um eine Achse 18 angetrieben werden. Der Nockenwellenphasenversteller 10 enthält auch einen Stator 22, der bezüglich des Kettenrads 14 für eine einheitliche Drehung damit um die Achse 18 montiert ist. Der Stator 22 hat eine innere Oberfläche 26, die eine Kammer 30 definiert. Die innere Oberfläche 26 ist im Wesentlichen zylindrisch, enthält aber mehrere Nocken 34, 35, 36, 37, die sich radial einwärts (in Richtung der Achse 18) erstrecken.
-
Der Nockenwellenphasenversteller 10 enthält auch einen innerhalb der Kammer 30 angeordneten Rotor 38. Der Rotor 38 weist einen Nabenabschnitt 42 mit einer im Wesentlichen zylindrischen äußeren Oberfläche 44 auf. Mehrere Flügel 46, 47, 48, 49 verlaufen vom Nabenabschnitt 42 nach außen. Jeder Flügel 46, 47, 48, 49 berührt einen jeweiligen zylindrischen Abschnitt der inneren Oberfläche 26 des Stators 22. Jeder der Flügel 46, 47, 48, 49 ist zwischen zwei der Nocken 34, 35, 36, 37 angeordnet. Jeder Nocken 34, 35, 36, 37 berührt einen zylindrischen Abschnitt der äußeren Oberfläche 44 des Rotors 38. Die Nocken 34, 35, 36, 37 und die Flügel 46, 47, 48, 49 definieren dazwischen Kammern 50, 54. Die Kammern 50, 54 werden durch ein hydraulisches Fluid selektiv unter Druck gesetzt, um zu bewirken, dass der Rotor 38 bezüglich des Stators 22 um die Achse 18 dreht und dadurch die Ventilzeitsteuerung im Motor ändert.
-
Konkreter ist der Rotor 38 bezüglich der (nicht dargestellten) Nockenwelle montiert. Demgemäß verstellt ein Drehen des Rotors 38 bezüglich des Stators 22 in einer Richtung eine Ventilzeitsteuerung in Richtung Früh; ein Drehen des Rotors 38 bezüglich des Stators 22 in der anderen Richtung wird eine Zeitsteuerung in Richtung Spät verstellen. Die Bewegung des Rotors 38 bezüglich des Stators 22 ist durch Beeinflussung zwischen den Nocken 34, 35, 36, 37 und den Flügeln 46, 47, 48, 49 beschränkt. Zum Beispiel kann eine maximale Verstellung der Ventilzeitsteuerung in Richtung Früh vorliegen, wenn der Flügel 49 den Nocken 34 berührt, und eine maximale Verstellung der Ventilzeitsteuerung in Richtung Spät kann vorliegen, wenn der Flügel 49 den Nocken 37 berührt.
-
Wie der Fachmann erkennt, kann es wünschenswert sein, den Rotor 38 bezüglich des Stators 22 in einer „Mittelpark“-Position wie in 1 gezeigt zu verriegeln, das heißt wenn die Flügel 46, 47, 48, 49 mit keinem der Nocken 34, 35, 36, 37 in Kontakt stehen. Bezug nehmend auf 3, worin gleiche Bezugszeichen auf gleiche Komponenten aus 1 und 2 verweisen, weist ein Verriegelungssystem 56 einen Rotorverriegelungsstift 58 auf, der zumindest teilweise innerhalb einer im Flügel 46 ausgebildeten zylindrischen Bohrung 62 angeordnet ist. Die Bohrung 62 und der Stift 58 sind so orientiert und bemessen, dass eine Bewegung des Stifts 58 bezüglich des Rotors 38 im Wesentlichen auf eine lineare Translation parallel zur Achse 18 beschränkt ist. Der Stift 58 ist in Bezug auf den Rotor 38 zwischen einer ausgefahrenen Position, wie in 2 gezeigt, und einer eingefahrenen bzw. zurückgezogenen Position bewegbar. In der ausgefahrenen Position ragt der Stift 58 aus der Bohrung 62 vor, und in der zurückgezogenen Position ragt der Stift 58 im Wesentlichen nicht aus der Bohrung 62 vor.
-
Eine Abdeckung 66 ist bezüglich des Stators 22 montiert, um ein Ende der Kammer 30 abzudichten. Die Abdeckung 66 definiert eine im Wesentlichen zylindrische Innenwölbung bzw. Höhlung, die als Sitz 70 für den Verriegelungsstift dient. Der Sitz 70 ist auf der Abdeckung 66 so angeordnet, dass der Sitz 70 mit dem Verriegelungsstift 58 ausgerichtet ist bzw. fluchtet, wenn der Rotor 38 in der Mittelparkposition in Bezug auf den Stator 22 ist. Wenn der Rotor 38 in der Mittelparkposition und der Stift 58 in der ausgefahrenen Position ist, befindet sich ein Abschnitt des Stifts 58 im Sitz 70, und ein anderer Abschnitt des Stifts 58 befindet sich in der Bohrung 62. Demgemäß verriegelt der Stift 58 den Rotor 38 in Bezug auf die Abdeckung 66 und den Stator 22. Eine Feder 74 ist innerhalb der Bohrung 62 angeordnet und spannt den Stift 58 in Richtung auf die ausgefahrene Position vor. Der Stift 58 ist durch Anwenden hydraulischen Drucks zurückziehbar.
-
Wenn der Sitz 70 mit dem Stift 58 nicht richtig ausgerichtet ist, kann der Stift 58 nicht in den Sitz 70 einrücken, und somit wird der Rotor 38 nicht verriegelt. Um die Ausrichtung und Einrückung des Stifts 58 in den Sitz 70 zu erleichtern, enthält der Nockenwellenphasenversteller 10 ein Bewegungsbegrenzersystem 78. Bezug nehmend auf 2 - 4 weist das Bewegungsbegrenzersystem 78 einen Bewegungsbegrenzerstift 82 auf, der innerhalb einer zylindrischen Bohrung 86 im Flügel 48 so angeordnet ist, dass eine Bewegung des Bewegungsbegrenzerstifts 82 in Bezug auf den Rotor 38 im Wesentlichen auf eine lineare Translation beschränkt ist. Der Stift 82 ist zwischen einer ersten Bewegungsbegrenzerstiftposition, das heißt einer ausgefahrenen Position wie in 3 und 4 dargestellt, und einer zweiten Bewegungsbegrenzerstiftposition, das heißt einer zurückgezogenen Position, selektiv bewegbar. In der ausgefahrenen Position ragt der Stift 82 aus der Bohrung 86 nach außen und in die Kammer 50 vor, die zwischen dem Flügel 48 und dem Nocken 36 ausgebildet ist; in der zurückgezogenen Position ragt der Stift 82 im Wesentlichen nicht aus der Bohrung 86 vor. Eine Feder 90 ist innerhalb der Bohrung 86 angeordnet und drängt den Stift 82 in Richtung seiner ausgefahrenen Position.
-
Ein Bewegungsbegrenzerverriegelungsstift 94 ist innerhalb einer anderen zylindrischen Bohrung 98 im Flügel 48 angeordnet. Der Verriegelungsstift 94 ist im Wesentlichen auf eine lineare Translation senkrecht zur Bewegung des Bewegungsbegrenzerstifts 82 beschränkt. Der Verriegelungsstift 94 ist zwischen einer ausgefahrenen Position, wie in 2 - 4 dargestellt, und einer zurückgezogenen Position bewegbar. Der Bewegungsbegrenzerstift 82 definiert eine ringförmige Rille 102; wenn der Stift 94 in der ausgefahrenen Position ist, ist er zum Teil innerhalb der Rille 102 angeordnet, was den Bewegungsbegrenzerstift 82 in Bezug auf den Rotor 38 verriegelt. Konkreter wirkt in der dargestellten Ausführungsform der Verriegelungsstift 94 mit den Wänden der Rille 102 zusammen, um eine Translation des Bewegungsbegrenzerstifts 82 zu verhindern, wenn der Verriegelungsstift 94 in seiner ausgefahrenen Position ist. Wenn der Verriegelungsstift 94 in seiner zurückgezogenen Position ist, liegt er außerhalb der Rille 102, und somit kann der Bewegungsbegrenzerstift 82 innerhalb der Bohrung 86 ungehindert verrücken. Eine Feder 106 drängt den Stift 94 in Richtung seiner ausgefahrenen Position.
-
Beim Anlassen bzw. Anfahren des Motors zieht Motoröldruck durch einen Durchgang 110 den Begrenzerverriegelungsstift 94 aus der Rille 102 des Bewegungsbegrenzerstifts 82, gefolgt davon, dass der Motoröldruck den Verriegelungsstift 58 zurückzieht, wodurch eine vollständige Bewegung des Rotors 38 innerhalb des durch den Stator 22 vorgesehenen Phasenbereichs ermöglicht wird. Während der Rotor 38 in irgendeiner gesteuerten Position ist, ermöglicht die Bewegungsbegrenzerfeder 90, dass sich der Bewegungsbegrenzerstift 82 je nach Position des Rotors 38 zurückzieht oder ausfährt.
-
Beim Abschalten des Motors wird Öldruck durch den Versorgungsdurchgang 110 abgebaut, und die Feder 106 des Bewegungsbegrenzerverriegelungsstifts zwingt den Begrenzerverriegelungsstift 94 in die verriegelte Position in der Rille 102 des Bewegungsbegrenzerstifts. Die Bewegungsbegrenzerfeder 90 zwingt den Bewegungsbegrenzerstift 82 in eine Position, so dass der Begrenzerverriegelungsstift 94 in die Rille 102 des Bewegungsbegrenzerstifts eingreift und den Bewegungsbegrenzerstift 82 in der ausgefahrenen Position verriegelt. Der Bewegungsbegrenzerstift 82 fungiert als ein eindeutiger Stopp für die Bewegung des Rotors 38 und richtet den Phasenverstellerverriegelungsstift 58 über den Verriegelungsstiftsitz 70 für einen korrekten Eingriff beim Abschalten aus. Konkreter ragt der Stift 82 in seiner ausgefahrenen Position aus dem Flügel 48 vor und berührt den Nocken 36. Die Wechselwirkung des Stifts 82 und des Nockens 36 hält den Rotor 38 in der Mittelparkposition, um den Einsatz bzw. die Einrückung des Verriegelungsstifts 58 in den Sitz 70 zu erleichtern.
-
Diese Ausführung erlaubt die Verwendung einer zusätzlichen Verzögerungsautorität (engl. retard authority) während des Nockenphasen verstellenden Ereignisses, indem eine Mittelparkposition als die Standard-Verriegelungsposition beim Anfahren genutzt wird. Diese zusätzliche Verzögerungsautorität stabilisiert Leerlauf und verbessert den Kraftstoffverbrauch um bis zu 1 %. Ohne einen sicheren Verriegelungsmechanismus, der zu 100 % der Zeitspanne vorliegt, ist die Verwendung des Nockenwellenphasenverstellers mit Mittelparkposition nicht möglich, und die zusätzliche Kraftstoffersparnis würde durch dieses Verfahren nicht erreicht werden. Der Bewegungsbegrenzerstift 82 dient als eindeutiger Stopp, wenn der Rotor in einer Mittelpark- oder Zwischenposition ist. Es ist dann möglich, dass der Verriegelungsstift 58 für geeignete Motorstartbedingungen in seinen Sitz 70 in Eingriff gelangt. Außerdem kann der Bewegungsbegrenzerverriegelungsstift 82 mit Öldruck aktiviert werden, der in dem typischen Nockenphasenversteller mit Flügel unter normalen Bedingungen ohne zusätzlichen Ölversorgungsanschluss und Steuerungshardware (Ölsteuerventil) vorhanden ist, obgleich die Ausführung flexibel ist, um verschiedene Ölversorgungsverfahren zu nutzen.
-
Somit enthält der Nockenwellenphasenversteller 10 einen Stator 22 mit einem ersten Nocken 36 und einem zweiten Nocken 37. Ein Rotor 38 hat einen Flügel 48, der zwischen dem ersten Nocken 36 und dem zweiten Nocken 37 so angeordnet ist, dass der Rotor 38 und der Stator 22 eine erste Kammer 54 zwischen dem ersten Nocken 36 und dem Flügel 48 und eine zweite Kammer 50 zwischen dem zweiten Nocken 37 und dem Flügel 48 definieren. Der Rotor 38 definiert ein Loch (d.h. Bohrung 86) im Flügel 48, und ein Bewegungsbegrenzerstift 82 ist zwischen einer ersten Position des Bewegungsbegrenzerstifts zu einer zweiten Position des Bewegungsbegrenzerstifts selektiv bewegbar. Der Bewegungsbegrenzerstift 82 erstreckt sich aus dem Loch 86 weiter in die erste Kammer 54, wenn der Bewegungsbegrenzerstift 82 in der ersten Position des Bewegungsbegrenzerstifts ist, als wenn der Bewegungsbegrenzerstift in der zweiten Bewegungsbegrenzerstiftposition ist.
-
Der Bewegungsbegrenzerstift 82 definiert eine Höhlung (d.h. Rille 102), und der Nockenwellenphasenversteller 10 enthält einen Bewegungsbegrenzerverriegelungsstift 94, der dafür eingerichtet ist, in der Höhlung in Eingriff zu gelangen und dadurch den Bewegungsbegrenzerstift 82 in der ersten Bewegungsbegrenzerstiftposition zu verriegeln. Eine Feder 90 drängt den Bewegungsbegrenzerstift 82 in Richtung auf die erste Bewegungsbegrenzerstiftposition.
-
Der Rotor 38 definiert ein zweites Loch (d.h. eine Bohrung 62), und ein Rotorverriegelungsstift 58 ist bezüglich des Rotors 38 innerhalb des zweiten Lochs selektiv bewegbar. Eine Abdeckung 66 ist bezüglich des Stators 22 montiert und definiert einen Sitz 70. Der Sitz 70 ist so positioniert, dass der Rotorverriegelungsstift 58 mit dem Sitz 70 ausgerichtet ist, wenn der Bewegungsbegrenzerstift 82 in der ersten Bewegungsbegrenzerstiftposition ist und den ersten Nocken 36 berührt.
-
Bezug nehmend auf 5 und 6 ist ein Nockenwellenphasenversteller 200 schematisch dargestellt. Der Nockenwellenphasenversteller 200 weist eine Riemenscheibe oder ein Kettenrad 214 auf, um einen Riemen oder eine Kette (nicht dargestellt) in Eingriff zu halten, die mit einer (nicht dargestellten) Motorkurbelwelle wirksam verbunden ist. Demgemäß ist das Kettenrad 214 über die Kette für eine Drehung um eine Achse 218 durch die Motorkurbelwelle antreibbar. Der Nockenwellenphasenversteller 200 enthält auch einen Stator 222, der bezüglich des Kettenrads 214 für eine einheitliche Drehung damit um die Achse 218 montiert ist. Der Stator 222 hat eine innere Oberfläche 226, die eine Kammer 230 definiert. Die innere Oberfläche 226 ist im Wesentlichen zylindrisch, enthält aber mehrere Nocken 234, 235, 236, 237, die sich radial einwärts (in Richtung der Achse 18) erstrecken.
-
Der Nockenwellenphasenversteller 200 enthält auch einen Rotor 238, der innerhalb der Kammer 230 angeordnet ist. Der Rotor 238 weist einen Nabenabschnitt 242 mit einer im Wesentlichen zylindrischen äußeren Oberfläche 244 auf. Mehrere Flügel 246, 247, 248, 249 erstrecken sich vom Nabenabschnitt 242 nach außen. Jeder Flügel 246, 247, 248, 249 berührt einen jeweiligen zylindrischen Abschnitt der inneren Oberfläche 226 des Stators 222. Jeder der Flügel 246, 247, 248, 249 ist zwischen zwei der Nocken 234, 235, 236, 237 angeordnet. Jeder Nocken 234, 235, 236, 237 berührt einen zylindrischen Abschnitt der äußeren Oberfläche 244 des Rotors 238. Die Nocken 234, 235, 236, 237 und die Flügel 236, 247, 248, 249 definieren dazwischen Kammern 250, 254. Die Kammern 250, 254 werden durch ein hydraulisches Fluid selektiv unter Druck gesetzt, um zu bewirken, dass der Rotor 238 bezüglich des Stators 222 um die Achse 218 dreht und dadurch die Ventilzeitsteuerung im Motor ändert.
-
Konkreter ist der Rotor 238 bezüglich der Nockenwelle (nicht dargestellt) montiert. Demgemäß verstellt ein Drehen des Rotors 238 in Bezug auf den Stator 222 in einer Richtung eine Ventilzeitsteuerung in Richtung Früh; ein Drehen des Rotors 238 in Bezug auf den Stator 222 in der anderen Richtung verstellt eine Zeitsteuerung in Richtung Spät. Die Bewegung des Rotors 238 bezüglich des Stators 222 ist durch eine Beeinflussung zwischen den Nocken 234, 235, 236, 237 und den Flügeln 246, 247, 248, 249 beschränkt. Zum Beispiel kann eine maximale Verstellung der Ventilzeitsteuerung in Richtung Früh vorliegen, wenn der Flügel 249 den Nocken 234 berührt, und eine maximale Verstellung der Ventilzeitsteuerung in Richtung Spät kann vorliegen, wenn der Flügel 249 den Nocken 237 berührt.
-
Wie der Fachmann erkennt, kann es wünschenswert sein, den Rotor 238 bezüglich des Stators 222 in einer „Mittelpark“-Position wie in 5 gezeigt zu verriegeln, das heißt wenn die Flügel 246, 247, 248, 249 mit keinem der Nocken 234, 236, 236, 237 in Kontakt stehen. Beim Anlassen bzw. Anfahren des Motors ist der Phasenversteller 200 in der Mittelparkposition. Bezug nehmend auf 5 - 7 tritt Öl 260, das durch die (nicht dargestellte) Motorölpumpe unter Druck gesetzt wird, in einen Durchgang 264 (der innerhalb des Flügels 249 ausgebildet ist) ein und setzt Kammern 268, 272 gleichermaßen unter Druck. Der Flügel 249 definiert eine zylindrische Bohrung 276, und zwei Verriegelungsstifte 280, 284 sind innerhalb der Bohrung 276 parallel zur Achse 218 selektiv verrückbar. Der Verriegelungsstift 280 wirkt mit der Oberfläche der Bohrung 276 zusammen, um eine Kammer 268 zu definieren. Der Verriegelungsstift 284 wirkt mit der Oberfläche der Bohrung 276 zusammen, um eine Kammer 272 zu definieren. Eine Feder 288 ist zwischen den Stiften 280, 284 innerhalb der Bohrung 276 angeordnet und spannt die Stifte 280, 284 auseinander und in Richtung auf jeweilige ausgefahrene Positionen vor. Während der Öldruck auf die Kammern 268, 272 angewendet wird, überwindet der Druck die Vorspannung der Feder 288, und die Verriegelungsstifte 280, 284 ziehen sich in Richtung aufeinander zurück, wodurch sie aus den Verriegelungsstiftsitzen 292, 296 ausrücken und eine Bewegung des Rotors 238 zu den durch den Stator 222 gegebenen Grenzen durch Unterdrucksetzen der Kammern 254, 250 ermöglichen. Die Verriegelungsstiftsitze 292, 296 sind innerhalb von Abdeckungen 300 bzw. 304 ausgebildet. Die Abdeckungen 300, 304 sind am Stator 222 montiert.
-
Ein Stift 308 in 6 erstreckt sich in die Bohrung 276 und stellt sicher, dass kein Verriegelungsstift 280, 284 die gesamte axiale Bewegung nutzt und den anderen Verriegelungsstift von einer Ausrückung abhält. Konkreter ist der Stift 308 am Flügel 249 montiert und erstreckt sich in die Bohrung 276, so dass zumindest ein Abschnitt des Stifts 308 zwischen den Verriegelungsstiften 280, 284 verläuft, wodurch verhindert wird, dass einer der Stifte 280, 284 sich am Mittelabschnitt der Bohrung 275 vorbei bewegt. Die Verriegelungsstiftfeder 288 ist so entworfen, dass kein Stift 280, 284 vor dem minimalen Arbeitsdruck ausrückt, aber noch einen Ausrücken beider Stifte beim maximalen Arbeitsdruck zulässt. Hochdruckkammern 250, 254 werden mit für Nockenphasenverstellern typischem Öldruck unter Verwendung eines Schieberventils mit drei Positionen gespeist. Die Hochdruckkammern 268, 272 für ein Ausrücken der Verriegelungsstifte nutzen eine zusätzliche Ölversorgung unter Verwendung eines An/Aus-Steuerventils.
-
Beim Abschalten des Motors müssen die Verriegelungsstifte 280, 284 in die Sitze 292, 296 eingerückt werden, um den Rotor 238 in seiner Mittelparkposition zu verriegeln. Der Druck auf die Verriegelungsstifte 280, 284 über die Kammern 268, 272 wird unter Verwendung des An/Aus-Steuerventils weggenommen, wenn der Motor abgeschaltet wird. Dies ermöglicht der Verriegelungsstiftfeder 288, die Verriegelungsstifte 280, 284 in die Richtung ihrer jeweiligen Sitze 292, 296 zu zwingen. Eine hydraulische Verriegelung findet aufgrund von Löchern 310, 312 in den Enden der Verriegelungsstifte 280, 284 nicht statt. Die gestreckte Beschaffenheit der Verriegelungsstiftsitze 292, 296 gibt den Stiften 280, 284 Zeit, in das Loch zu fallen, während sich der Rotor 238 zu einer befohlenen Abschaltposition bewegt.
-
Bei einer endgültigen Grundstellung (Standard) ist der Verriegelungsstift 284 wie dargestellt in Kontakt mit der Wand 316 des Verriegelungsstiftsitzes 296, während ein Spalt 320 zwischen dem Stift 284 und der Wand 324 des Sitzes 296 besteht. Ähnlich ist dargestellt, dass der Verriegelungsstift 280 in Kontakt steht mit der Wand 328 des Verriegelungsstiftsitzes 292, während ein Spalt 332 zwischen dem Stift 280 und der Wand 336 des Sitzes 292 besteht. Dieses Spiel im System, welches durch die Spalte 320, 332 geschaffen wird, ist wichtig, um ein Geräusch oder Rütteln beim Anfahren auf ein Minimum einzuschränken. In dieser Ausführung behalten die beiden Verriegelungsstifte 280, 284 ein Spiel gegeneinander für einen erneuten Eingriff bei.
-
Das Spiel wird beibehalten zwischen dem Stift 280 an der Wand 328 und Stift 284 an der Wand 316. Beide Stifte 280, 284 können in ihrem jeweiligen Sitz 292, 296 vor dem anderen in Eingriff gelangen. Falls der Stift 280 zuerst in Eingriff gelangt, während er sich in Richtung des Gegenuhrzeigersinns bewegt und vor einem Berühren der Oberfläche 328 um einen Betrag des Stiftspiels, gleitet der Stift 284 entlang einer Oberfläche 340 der Abdeckung 304, bis Spiel vorliegt. Der Stift 284 passiert dann die Oberfläche 316 und gelangt in Eingriff mit seinem Sitz 296. Falls er sich in Richtung des Uhrzeigersinns bewegt, kehrt sich dann der Ablauf um, wobei der Stift 284 zuerst in Eingriff gelangt.
-
Somit weist der Phasenversteller 200 einen Stator 222 mit mehreren Nocken 234, 235, 236, 237 auf. Ein Rotor 238 hat mehrere Flügel 246, 247, 248, 249, wobei jeder der Flügel zwischen zwei der Nocken liegt und einer der Flügel 249 ein Loch (d.h. eine Bohrung 276) dort hindurch definiert. Erste und zweite Verriegelungsstifte 280, 284 sind zumindest teilweise innerhalb des Lochs 276 angeordnet. Eine Feder 288 befindet sich zwischen den Stiften 280, 284, wobei sie die Stifte 280, 284 aus dem Loch 276 nach außen drängt.
-
Eine erste Abdeckung 300 ist bezüglich des Stators 222 montiert und definiert einen ersten Stiftsitz 292. Eine zweite Abdeckung 304 ist bezüglich des Stators 222 montiert und definiert einen zweiten Stiftsitz 296. Der erste und zweite Stiftsitz 292, 296 sind so positioniert, dass der Rotor 222 in einer Mittelparkposition ist, wenn der erste und zweite Verriegelungsstift 280, 284 mit den ersten und zweiten Stiftsitz 292, 296 ausgerichtet sind.
-
Der erste Verriegelungsstift 280 und der Rotor 238 wirken zusammen, um eine erste Kammer 268 zu definieren. Der zweite Verriegelungsstift 284 und der Rotor 238 wirken zusammen, um eine zweite Kammer 272 zu definieren. Der Flügel 249 definiert einen Durchgang 264 in Fluidverbindung mit der ersten und zweiten Kammer 268, 272. Der erste und zweite Verriegelungsstift 280, 284 und der Rotor 238 sind so eingerichtet, dass ein Fluiddruck im Durchgang 264 und der ersten und zweiten Kammer 268, 272 den ersten und zweiten Verriegelungsstift 280, 284 in Richtung aufeinander und aus einem Eingriff mit den Sitzen 292, 296 drängt.
-
Die erste Abdeckung 300 weist eine erste Wand (d.h. Oberfläche 336) auf, die zumindest teilweise den ersten Stiftsitz 292 definiert. Die zweite Abdeckung 304 weist eine zweite Wand (d.h. Oberfläche 324) auf, die zumindest teilweise den zweiten Stiftsitz 296 definiert. Der erste und zweite Sitz 292, 296 sind so gestreckt, dass, wenn der erste Verriegelungsstift 280 im ersten Stiftsitz 292 ist und der zweite Stift 284 im zweiten Stiftsitz ist, der erste Stift 280 und die erste Wand 336 dazwischen einen ersten Spalt 332 definieren und der zweite Stift 284 und die zweite Wand 324 dazwischen einen zweiten Spalt 320 definieren.
-
Die erste Abdeckung 300 weist eine erste Oberfläche 344 auf, die dem Rotor 238 zugewandt ist und die den ersten Stiftsitz 292 umgibt. Die zweite Abdeckung 304 weist eine zweite Oberfläche 340 auf, die dem Rotor 238 und der ersten Oberfläche 344 zugewandt ist und die den zweiten Stiftsitz 296 umgibt. Der Rotor 238 ist bezüglich des Stators 222 um eine Achse 218 selektiv drehbar. Der erste und zweite Stiftsitz 292, 296 sind so positioniert und eingerichtet, dass, wenn der Rotor 328 um die Achse 218 in einer ersten Richtung dreht, der zweite Stift 284 in Kontakt mit der zweiten Oberfläche 340 bleibt, während der erste Stift 280 in den ersten Stiftsitz 292 eintritt.
-
Ähnlich sind der erste und zweite Stiftsitz 292, 296 positioniert und eingerichtet, so dass, wenn, der Rotor 238 um die Achse 218 in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung dreht, der erste Stift 280 mit der ersten Oberfläche 344 in Kontakt bleibt, während der zweite Stift 284 in den zweiten Stiftsitz 296 eintritt.
