DE102014006809A1

DE102014006809A1 - Camshaft adjusting device

Info

Publication number: DE102014006809A1
Application number: DE102014006809.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Stolk; Alexander von Gaisberg-Helfenberg
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-05-08
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2015-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stellgetriebe (11a; 11b), das ein erstes Getriebeelement (12a; 12b) zur Anbindung einer Kurbelwelle, ein zweites Getriebeelement (13a; 13b) zur Anbindung einer Nockenwelle (14a; 14b) und ein drittes Getriebeelement (15a; 15b) aufweist, das zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage vorgesehen ist, und mit einer Bremsvorrichtung (16a; 16b), die zumindest ein magnetisierbares Stellelement (17a; 17b) aufweist, das wirkungsmäßig mit dem dritten Getriebeelement (15a; 15b) verbunden ist, und die zumindest einen Magnetaktor (18a; 18b) aufweist, der dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus einen das Stellelement (17a; 17b) durchsetzenden magnetischen Fluss bereitzustellen, der dazu vorgesehen ist, einer Permanentmagnetisierung des Stellelements (17a; 17b) entgegenzuwirken, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Nockenwellenverstellvorrichtung, bei dem ein Getriebeelement (15a; 15b) eines Stellgetriebes (11a; 11b) zumindest in einem Betriebsmodus eine Nockenwellenphasenlage verstellt und ein Magnetaktor (18a; 18b) einer Bremsvorrichtung (16a; 16b) einen magnetischen Fluss bereitstellt, der ein wirkungsmäßig mit dem Getriebeelement (15a; 15b) verbundenes Stellelement (17a; 17b) der Bremsvorrichtung (16a; 16b) durchdringt und einer Permanentmagnetisierung des Stellelements (17a; 17b).The invention relates to a camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle, comprising a control gear (12a, 12b) for connecting a crankshaft, a second gear element (13a, 13b) for connecting a camshaft (14a, 14b) and a third gear element (15a; 15b) provided for adjusting the camshaft phase position, and comprising a brake device (16a; 16b) having at least one magnetizable actuator (17a; 17b) operatively connected to the third gear element (15a 15b), and which has at least one magnetic actuator (18a, 18b) which is provided to provide, in at least one operating mode, a magnetic flux passing through the control element (17a; 17b) and intended for permanent magnetization of the control element (17a; 17a, 17b) and a method for operating such a camshaft adjusting device, in which e in transmission element (15a; 15b) of an actuating gear (11a; 11b) at least in one operating mode displaces a camshaft phasing and a magnetic actuator (18a; 18b) provides a magnetic flux to a braking device (16a; 16b) which has an actuating element (13a, 18b) operatively connected to the gear element (15a; 17a, 17b) of the brake device (16a, 16b) penetrates and a permanent magnetization of the actuating element (17a, 17b).

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Nockenwellenverstellvorrichtung.The invention relates to a camshaft adjusting device and a method for operating a camshaft adjusting device.

Aus der US 5,031,585 ist bereits eine Nockenwellenverstellvorrichtung bekannt, mit einem Stellgetriebe, das eine Mehrzahl von Getriebeelementen aufweist, und mit einer Bremsvorrichtung, die zumindest ein magnetisierbares Stellelement aufweist, das wirkungsmäßig mit einem der Getriebeelemente verbunden ist, und die zumindest einen Magnetaktor aufweist, der dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus einen das Stellelement durchsetzenden magnetischen Fluss bereitzustellen.From the US 5,031,585 A camshaft adjusting device is already known, comprising a control gear having a plurality of gear elements, and a brake device having at least one magnetizable actuator operatively connected to one of the gear elements and having at least one magnetic actuator provided therewith. in at least one mode of operation to provide a magnetic flux passing through the actuator.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kraftstoffsparende Nockenwellenverstellvorrichtung bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 und ein erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 12 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of providing a fuel-efficient camshaft adjusting device. It is achieved by an embodiment according to the invention according to claim 1 and an inventive method according to claim 12. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird eine Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, mit einem Stellgetriebe, das ein erstes Getriebeelement zur Anbindung einer Kurbelwelle, ein zweites Getriebeelement zur Anbindung einer Nockenwelle und ein drittes Getriebeelement aufweist, das zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage vorgesehen ist, und mit einer Bremsvorrichtung, die zumindest ein magnetisierbares Stellelement aufweist, das wirkungsmäßig mit dem dritten Getriebeelement verbunden ist, und die zumindest einen Magnetaktor aufweist, der dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus einen das Stellelement durchsetzenden magnetischen Fluss bereitzustellen, der dazu vorgesehen ist, einer Permanentmagnetisierung des Stellelements entgegenzuwirken.According to the invention, a camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle is proposed, having a control gear which has a first gear element for connecting a crankshaft, a second gear element for connecting a camshaft and a third gear element, which is provided for adjusting the camshaft phase position, and a brake device, comprising at least one magnetizable actuator operatively connected to the third transmission member and having at least one magnetic actuator provided to provide, in at least one mode of operation, a magnetic flux passing through the actuator intended to counteract permanent magnetization of the actuator ,

Dadurch kann eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einem kleinen Restbremsmoment bereitgestellt werden, wodurch der Magnetaktor der Bremsvorrichtung besonders klein dimensioniert werden kann. Es kann eine besonders kurze Ansprechzeit für eine Nockenwellenverstellvorrichtung erreicht und eine besonders effiziente und kraftstoffsparende Nockenwellenverstellvorrichtung bereitgestellt werden. Unter einer „Permanentmagnetisierung” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Magnetisierung verstanden werden, welche das Stellelement in einem stromlosen Zustand des Magnetaktors aufweist. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.Thereby, a camshaft adjusting device can be provided with a small residual braking torque, whereby the magnetic actuator of the braking device can be dimensioned particularly small. It is possible to achieve a particularly short response time for a camshaft adjusting device and to provide a particularly efficient and fuel-saving camshaft adjusting device. A "permanent magnetization" is to be understood in this context, in particular a magnetization, which has the actuating element in a de-energized state of the magnetic actuator. By "provided" is intended to be understood in particular specially programmed, designed and / or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.

In vorteilhafter Weise ist der Magnetaktor dazu vorgesehen, eine Richtung des magnetischen Flusses periodisch umzukehren. Dadurch kann der magnetische Fluss das Stellelement zumindest bereichsweise periodisch in unterschiedlicher Richtung durchsetzen. Es kann ein besonders einfacher Aufbau der Nockenwellenverstellvorrichtung erreicht werden. Bevorzugt ist die Richtung des von dem Magnetaktor erzeugten magnetischen Flusses einer Richtung eines Erregerstroms zugeordnet, mit dem der Magnetaktor betrieben wird, d. h. die Richtung des magnetischen Flusses lässt sich umkehren, indem die Richtung des Erregerstroms umgekehrt wird.Advantageously, the magnetic actuator is provided to periodically reverse a direction of magnetic flux. As a result, the magnetic flux can enforce the control element periodically in different directions, at least regionally. It can be achieved a particularly simple construction of the camshaft adjusting device. Preferably, the direction of the magnetic flux generated by the magnetic actuator is associated with a direction of excitation current with which the magnetic actuator is operated, i. H. the direction of the magnetic flux can be reversed by reversing the direction of the excitation current.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Nockenwellenverstellvorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinheit, die dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Betriebszustand einen Wechselstrom zur Erzeugung des magnetischen Flusses bereitzustellen. Dadurch kann eine Steuerung des Magnetaktors in vorteilhafter Weise in der Steuer- und/oder Regeleinheit zusammengefasst werden. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden werden. Unter einem „Steuergerät” soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit, sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Vorzugsweise ist der Wechselstrom zu einem Betrieb des Magnetaktors vorgesehen.In an advantageous embodiment, the camshaft adjusting device comprises a control and / or regulating unit, which is provided to provide an alternating current for generating the magnetic flux, at least in one operating state. As a result, a control of the magnetic actuator can be combined in an advantageous manner in the control and / or regulating unit. A "control and / or regulating unit" is to be understood in particular as a unit having at least one control unit. A "control unit" is to be understood in particular as meaning a unit having a processor unit and a memory unit, as well as an operating program stored in the memory unit. In principle, the control and / or regulating unit can have a plurality of interconnected control units, which are preferably provided to communicate with one another via a bus system, in particular a CAN bus system. Preferably, the alternating current is provided for operation of the magnetic actuator.

In vorteilhafter Weise umfasst die Bremsvorrichtung einen Stator, der zumindest zwei Pol- und/oder Reibflächen aufweist, die dazu vorgesehen sind, in zumindest einem Betriebszustand von dem magnetischen Fluss durchsetzt zu werden. Dadurch kann eine besonders kompakte Nockenwellenverstellvorrichtung bereitgestellt werden und ein Bauraum besonders vorteilhaft genutzt werden. Unter einem „Stator” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein gehäusefest angeordnetes Bauteil verstanden werden. Bevorzugt weist die Bremsvorrichtung ein Flussleitelement auf, das einen Spulenkern ausbildet und einstückig mit dem Stator ausgebildet ist. Unter „einstückig” soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Unter einer „Polfläche” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Fläche verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, mit einer Gegenfläche zusammenzuwirken, um einen magnetischen Fluss von einem die Polfläche aufweisenden Bauteil auf ein die Gegenfläche aufweisendes Bauteil oder umgekehrt zu übertragen. Unter einer „Reibfläche” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Fläche verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, mit einer Gegenfläche zusammenzuwirken, um eine Reibkraft zu erzeugen. Bevorzugt ist der magnetische Fluss dazu vorgesehen, eine Anziehungskraft zu erzeugen, welche die Reibfläche und die Gegenfläche miteinander in Kontakt bringt und/oder aufeinander drückt. Vorzugsweise werden die Flächen in unterschiedlicher Richtung von dem magnetischen Fluss durchsetzt, d. h. an einer der Flächen tritt der magnetische Fluss aus dem Stator aus und an einer weiteren der Flächen tritt der magnetische Fluss in den Stator ein.Advantageously, the braking device comprises a stator having at least two pole and / or friction surfaces, which are intended to be penetrated in at least one operating state of the magnetic flux. Thereby, a particularly compact camshaft adjusting device can be provided and a space can be used particularly advantageously. In this context, a "stator" is to be understood in particular as a component arranged fixed to the housing. The brake device preferably has a flux guide element, which forms a coil core and is formed in one piece with the stator. The term "integral" should be understood to mean, in particular, at least materially bonded and / or advantageously understood to be formed in one piece, such as, for example, by production from a casting and / or advantageously from one single blank. In this context, a "pole surface" is to be understood as meaning, in particular, a surface which is intended to cooperate with a mating surface in order to transmit a magnetic flux from a component having the pole surface to a component having the mating surface or vice versa. In this context, a "friction surface" is to be understood as meaning, in particular, a surface which is intended to cooperate with a mating surface in order to generate a frictional force. The magnetic flux is preferably provided to generate an attractive force which brings the friction surface and the mating surface into contact with one another and / or presses against one another. Preferably, the surfaces are interspersed in different directions by the magnetic flux, ie at one of the surfaces the magnetic flux exits the stator and at another of the surfaces the magnetic flux enters the stator.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Flächen in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind. Dadurch passiert ein Abschnitt des Stellelements nacheinander die Flächen und der magnetische Fluss durchsetzt den Abschnitt in unterschiedlicher Richtung. Dadurch kann eine Restbremskraft aufgrund einer permanenten Magnetisierung vermieden werden, wodurch eine besonders schnell ansprechende Nockenwellenverstellvorrichtung bereitgestellt werden kann. Eine Auslegung der Bremsvorrichtung kann entsprechend angepasst werden und es kann eine besonders kostengünstige Nockenwellenverstellvorrichtung bereitgestellt werden. In „Umfangsrichtung” soll insbesondere bezogen auf eine Hauptrotationsachse des Stellgetriebes verstanden werden, um welche die Getriebeelemente und das Stellelement drehbar gelagert sind.It is also proposed that the surfaces are arranged spaced apart in the circumferential direction. As a result, a section of the actuating element passes successively the surfaces and the magnetic flux passes through the section in different directions. Thereby, a residual braking force due to a permanent magnetization can be avoided, whereby a particularly fast responding camshaft adjusting device can be provided. A design of the braking device can be adapted accordingly and it can be provided a particularly inexpensive camshaft adjusting device. In the "circumferential direction" is to be understood in particular with respect to a main axis of rotation of the adjusting gear about which the gear elements and the adjusting element are rotatably mounted.

In vorteilhafter Weise ist das Stellelement dazu vorgesehen, einen magnetischen Kreis in einer Umfangsrichtung zu schließen. Durch eine solche Anordnung wird aufgrund einer Drehbewegung des Stellelements ein Eintrittspunkt des magnetischen Kreises in das Stellelement in einen Austrittspunkt des magnetischen Kreises aus dem Stellelement überführt und es kann in einer besonders einfachen Weise einer Permanentmagnetisierung entgegengewirkt werden. Unter einem „magnetischen Kreis” soll in diesem Zusammenhang insbesondere der geschlossene Pfad des von dem Magnetaktor bereitgestellten magnetischen Flusses verstanden werden.Advantageously, the actuator is intended to close a magnetic circuit in a circumferential direction. By such an arrangement, an entry point of the magnetic circuit is converted into an actuating point of the magnetic circuit from the actuator due to a rotational movement of the actuating element and it can be counteracted in a particularly simple manner of permanent magnetization. A "magnetic circuit" is to be understood in this context, in particular the closed path of the magnetic flux provided by the magnetic actuator.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Stellelement eine Gegenfläche aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Betriebszustand gleichzeitig mit den Flächen des Stators in Kontakt zu sein. Dadurch passiert ein Abschnitt der Gegenfläche nacheinander die Flächen des Stators und wird in unterschiedlicher Richtung von dem magnetischen Fluss durchsetzt, wodurch auf eine besonders einfache Weise einer Permanentmagnetisierung entgegengewirkt werden kann. Unter „gleichzeitig in Kontakt” sein soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Gegenfläche zu einem Zeitpunkt zumindest zwei Abschnitte aufweist, von denen je einer mit einer der Flächen in Kontakt ist.It is also proposed that the actuating element has a mating surface, which is intended to be in contact with the surfaces of the stator at least simultaneously in an operating state. As a result, a section of the mating surface successively passes through the surfaces of the stator and is penetrated in different directions by the magnetic flux, whereby a permanent magnetization can be counteracted in a particularly simple manner. By "simultaneously in contact" should be understood in this context in particular that the counter surface at a time has at least two sections, one of which is in contact with one of the surfaces.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Pol- und/oder Reibflächen und die Gegenflächen lückenlos aneinander angrenzend angeordnet, wodurch eine besonders schnell ansprechende Bremsvorrichtung bereitgestellt werden kann. Außerdem kann eine Biegebelastung des Stellelements vermieden und eine besonders langlebige Nockenwellenverstellvorrichtung bereitgestellt werden. Da eine Permanentmagnetisierung reduziert oder vollständig auf null gesenkt wird, kann auch bei einer lückenlosen Anordnung eine Restbremskraft vermieden werden.In an advantageous embodiment, the pole and / or friction surfaces and the mating surfaces are arranged adjacent to each other gapless, whereby a particularly fast-response braking device can be provided. In addition, a bending load of the actuating element can be avoided and a particularly durable camshaft adjusting device can be provided. Since a permanent magnetization is reduced or completely reduced to zero, a residual braking force can be avoided even with a gapless arrangement.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Gegenfläche und die Pol- und/oder Reibflächen radiale Erstreckungen auf, die einander entsprechen. Dadurch kann eine besonders kompakte Nockenwellenverstellvorrichtung bereitgestellt werden. Bevorzugt weisen die Pol- und/oder Reibflächen eine gleiche radiale Erstreckung auf und die Gegenfläche ist als ein Kreisring ausgebildet und weist eine Ringbreite auf, die der radialen Erstreckung der Pol- und/oder Reibflächen entspricht.In an advantageous embodiment, the counter surface and the pole and / or friction surfaces on radial extensions, which correspond to each other. As a result, a particularly compact camshaft adjusting device can be provided. Preferably, the pole and / or friction surfaces have a same radial extension and the mating surface is formed as a circular ring and has a ring width corresponding to the radial extent of the pole and / or friction surfaces.

In vorteilhafter Weise umfasst das Stellelement einen Außenring, an dem die Gegenfläche angeordnet ist. Dadurch kann eine besonders einfache Ausgestaltung des Stellelements erreicht werden und es kann bezogen auf die Reibkraft ein besonders großes Bremsmoment erzeugt werden, wodurch der Magnetaktor klein dimensioniert und eine besonders kostengünstige Nockenwellenverstellvorrichtung bereitgestellt werden kann. Bevorzugt ist ein Bereich des Stellelements, der radial innerhalb des Außenrings angeordnet ist, materialsparend, beispielsweise dünnwandig und/oder gespeicht, ausgebildet.Advantageously, the adjusting element comprises an outer ring, on which the counter surface is arranged. This allows a particularly simple embodiment of the actuating element can be achieved and it can be generated based on the frictional force a particularly large braking torque, whereby the magnetic actuator sized small and a particularly inexpensive camshaft adjusting device can be provided. Preferably, a region of the adjusting element, which is arranged radially inside the outer ring, material-saving, for example, thin-walled and / or stored formed.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Nockenwellenverstellvorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinheit, welche dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Betriebszustand einen Gleichstrom zur Erzeugung des magnetischen Flusses bereitzustellen. Dadurch kann eine einfache und kostengünstige Steuer- und/oder Regeleinheit bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist der Gleichstrom zu einem Betrieb des Magnetaktors vorgesehen.In an advantageous embodiment, the camshaft adjusting device comprises a control and / or regulating unit which is provided to provide a direct current for generating the magnetic flux, at least in one operating state. As a result, a simple and cost-effective control and / or regulating unit can be provided. Preferably, the direct current is provided for operation of the magnetic actuator.

Ferner wird eine Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellvorrichtung vorgeschlagen.Furthermore, an internal combustion engine with a camshaft adjusting device according to the invention is proposed.

Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb einer Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, bei dem ein Getriebeelement eines Stellgetriebes zumindest in einem Betriebsmodus eine Nockenwellenphasenlage verstellt und ein Magnetaktor einer Bremsvorrichtung einen magnetischen Fluss bereitstellt, der ein wirkungsmäßig mit dem Getriebeelement verbundenes Stellelement der Bremsvorrichtung durchdringt und einer Permanentmagnetisierung des Stellelements entgegenwirkt. Darunter, dass der magnetische Fluss einer Permanentmagnetisierung „entgegenwirkt”, soll insbesondere verstanden werden, dass der magnetische Fluss das Stellelement zumindest bereichsweise periodisch in unterschiedlicher Richtung durchsetzt. Bevorzugt erzeugt eine Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest in einem Betriebszustand einen Wechselstrom, der den Magnetaktor durchströmt und der Magnetaktor kehrt eine Richtung des magnetischen Flusses periodisch um. Furthermore, a method for operating a camshaft adjusting device for an internal combustion engine is proposed in which a transmission element of a setting mechanism at least in an operating mode adjusted a camshaft phasing and a magnetic actuator of a braking device provides a magnetic flux which penetrates an operatively connected to the transmission element actuator of the braking device and a permanent magnetization counteracts the actuating element. By the fact that the magnetic flux "counteracts" a permanent magnetization, it should be understood, in particular, that the magnetic flux passes through the actuating element periodically in different directions, at least regionally. Preferably, at least in one operating state, a control and / or regulating unit generates an alternating current which flows through the magnetic actuator and the magnetic actuator periodically reverses a direction of the magnetic flux.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den 1 bis 4 sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the 1 to 4 two embodiments of the invention are shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 einen teilschematischen Längsschnitt durch eine Nockenwellenverstellvorrichtung, 1 a partial schematic longitudinal section through a camshaft adjusting device,

2 einen teilschematischen Längsschnitt der Nockenwellenverstellvorrichtung in einer weiteren Ausgestaltung, 2 a partial schematic longitudinal section of the camshaft adjusting device in a further embodiment,

3 eine Aufsicht auf einen Magnetaktor und ein Stellelement der Nockenwellenverstellvorrichtung und 3 a plan view of a solenoid actuator and an actuator of the camshaft adjuster and

4 eine Seitenansicht in einer axialen Richtung auf ein Stellelement der Nockenwellenverstellvorrichtung. 4 a side view in an axial direction on an actuating element of the camshaft adjusting device.

Die 1 zeigt eine Nockenwellenverstellvorrichtung 10a für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stellgetriebe 11a zur Verstellung einer Phasenlage und mit einer koaxial zu dem Stellgetriebe 11a angeordneten Bremsvorrichtung 16a. Das Stellgetriebe 11a ist als ein 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe ausgebildet. Das Stellgetriebe 11a umfasst ein erstes Getriebeelement 12a zur Anbindung einer Kurbelwelle, ein zweites Getriebeelement 13a zur Anbindung einer Nockenwelle 14a und ein drittes Getriebeelement 15a. Das erste Getriebeelement 12a ist als ein Planetenträger ausgebildet, das zweite Getriebeelement 13a ist als ein Hohlrad ausgebildet und das dritte Getriebeelement 15a ist als ein Sonnenrad ausgebildet. Das Stellgetriebe 11a weist eine Hauptrotationsachse 26a auf, um welche die Getriebeelemente 12a, 13a, 15a drehbar gelagert sind. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10a umfasst ferner ein magnetisierbares Stellelement 17a, das wirkungsmäßig mit dem dritten Getriebeelement 15a verbunden ist. Das Stellelement 17a ist drehbar um die Hauptrotationsachse 26a des Stellgetriebes 11a gelagert. Das Stellelement 17a ist dazu vorgesehen, zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage ein Bremsmoment in das dritte Getriebeelement 15a einzuleiten. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10a weist einen Magnetaktor 18a auf, der dazu vorgesehen ist, einen das Stellelement 17a durchsetzenden magnetischen Fluss bereitzustellen. Der magnetische Fluss ist unter anderem dazu vorgesehen, einer Permanentmagnetisierung des Stellelements 17a entgegenzuwirken. Der Magnetaktor 18a ist unter anderem dazu vorgesehen, einer Permanentmagnetisierung des Stellelements 17a durch eine wechselnde Magnetisierung entgegenzuwirken. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Stellelement 17a als eine Bremsscheibe ausgebildet, die koaxial zu dem Stellgetriebe 11a angeordnet ist.The 1 shows a camshaft adjusting device 10a for an internal combustion engine of a motor vehicle, with a control gear 11a for adjusting a phase angle and with a coaxial with the actuating gear 11a arranged braking device 16a , The actuating gear 11a is designed as a 3-shaft minus totaling. The actuating gear 11a includes a first transmission element 12a for connecting a crankshaft, a second transmission element 13a for connecting a camshaft 14a and a third transmission element 15a , The first transmission element 12a is designed as a planet carrier, the second transmission element 13a is formed as a ring gear and the third transmission element 15a is designed as a sun gear. The actuating gear 11a has a main axis of rotation 26a on which the gear elements 12a . 13a . 15a are rotatably mounted. The camshaft adjusting device 10a further comprises a magnetizable actuator 17a operatively associated with the third transmission element 15a connected is. The actuator 17a is rotatable about the main axis of rotation 26a of the adjusting gear 11a stored. The actuator 17a is intended to adjust the camshaft phasing a braking torque in the third gear element 15a initiate. The camshaft adjusting device 10a has a magnetic actuator 18a on, which is intended to a the actuator 17a to provide interpenetrating magnetic flux. The magnetic flux is provided, inter alia, a permanent magnetization of the actuating element 17a counteract. The magnetic actuator 18a is among other things intended to permanent magnetization of the actuating element 17a counteract by changing magnetization. In the present embodiment, the actuator is 17a formed as a brake disc, which is coaxial with the actuating gear 11a is arranged.

In einem Betriebszustand der Nockenwellenverstellvorrichtung 10a bildet der magnetische Fluss einen magnetischen Kreis 23a aus, der eine Achse aufweist, die in Umfangsrichtung angeordnet ist. Das Stellelement 17a der Nockenwellenverstellvorrichtung 10a ist dazu vorgesehen, den magnetischen Kreis 23a zu schließen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der magnetische Fluss zu einer periodischen Richtungsumkehr vorgesehen und er ist dazu vorgesehen, das Stellelement 17a periodisch in unterschiedlicher Richtung zu durchsetzen. Der Magnetaktor 18a ist dazu vorgesehen, eine Richtung des magnetischen Flusses periodisch umzukehren. Der Magnetaktor 18a weist eine elektrische Spule 27a auf, die dazu vorgesehen ist, den magnetischen Fluss zu erregen, sowie ein Flussleitelement 28a, das die Spule 27a durchsetzt. Das Flussleitelement 28a bildet einen Spulenkern aus. Die Bremsvorrichtung 16a umfasst einen Stator 20a, der in Form eines u-förmig gebogenen Rechteckstabs ausgebildet ist. Der Stator 20a weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen ersten Schenkel 29a und einen zweiten Schenkel 30a sowie einen Bogen 31a auf. Die Schenkel 29a, 30a sind parallel zueinander angeordnet. Der Bogen 31a des Stators 20a verbindet die beiden Schenkel 29a, 30a.In an operating state of the camshaft adjusting device 10a The magnetic flux forms a magnetic circuit 23a from having an axis which is arranged in the circumferential direction. The actuator 17a the camshaft adjusting device 10a is meant to be the magnetic circuit 23a close. In the present embodiment, the magnetic flux is provided for a periodic reversal and it is intended to the actuator 17a to enforce periodically in different directions. The magnetic actuator 18a is intended to periodically reverse a direction of magnetic flux. The magnetic actuator 18a has an electrical coil 27a which is intended to excite the magnetic flux, and a flux guide 28a that the coil 27a interspersed. The flux guide 28a forms a spool core. The brake device 16a includes a stator 20a which is formed in the form of a U-shaped bent rectangle rod. The stator 20a has a first leg in the present embodiment 29a and a second leg 30a as well as a bow 31a on. The thigh 29a . 30a are arranged parallel to each other. The arc 31a of the stator 20a connects the two thighs 29a . 30a ,

Der Stator 20a weist zwei Pol- und oder Reibflächen 21a, 22a auf, die dazu vorgesehen sind, zumindest in einem Betriebszustand von dem magnetischen Fluss durchsetzt zu werden. Eine erste der Flächen 21a ist in radialer Richtung außerhalb einer weiteren Fläche 22a angeordnet. Die Pol- und oder Reibflächen 21a, 22a sind jeweils an einem Ende eines Schenkels 29a, 30a angeordnet. Der Stator 20a ist einstückig mit dem Flussleitelement 28a ausgebildet. Das Stellelement 17a weist zwei Gegenflächen 24a, 25a auf, die in einem montierten Zustand den Pol- und oder Reibflächen 21a, 22a in einer axialen Richtung gegenüberliegend angeordnet sind. Die Pol- und oder Reibflächen 21a, 22a und die Gegenflächen 24a, 25a sind dazu vorgesehen, zur Erzeugung einer Reibkraft zusammenzuwirken. Die erste der Pol- und oder Reibflächen 21a ist dazu vorgesehen, mit einer ersten der Gegenflächen 24a zusammenzuwirken. Die weitere Pol- und oder Reibfläche 22a ist dazu vorgesehen, mit einer weiteren der Gegenflächen 25a zusammenzuwirken. Die Pol- und oder Reibflächen 21a, 22a und die Gegenflächen 24a, 25a sind dazu vorgesehen, von dem magnetischen Fluss durchsetzt zu werden. Die Gegenflächen 24a, 25a sind jeweils als ein Kreisring ausgebildet und konzentrisch zueinander angeordnet.The stator 20a has two pole and or friction surfaces 21a . 22a which are intended to be penetrated by the magnetic flux at least in an operating state. A first of the surfaces 21a is in the radial direction outside of another surface 22a arranged. The pole and or friction surfaces 21a . 22a are each at one end a thigh 29a . 30a arranged. The stator 20a is integral with the flux guide 28a educated. The actuator 17a has two mating surfaces 24a . 25a on, in a mounted state of the pole and or friction surfaces 21a . 22a are arranged opposite in an axial direction. The pole and or friction surfaces 21a . 22a and the mating surfaces 24a . 25a are intended to cooperate to generate a frictional force. The first of the pole and or friction surfaces 21a is intended to be with a first of the mating surfaces 24a co. The further pole and / or friction surface 22a is intended to be with another of the mating surfaces 25a co. The pole and or friction surfaces 21a . 22a and the mating surfaces 24a . 25a are intended to be penetrated by the magnetic flux. The counter surfaces 24a . 25a are each formed as a circular ring and arranged concentrically to each other.

Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10a weist eine Steuer- und Regeleinheit 19a auf, die dazu vorgesehen ist, einen Wechselstrom zu einem Betrieb des Magnetaktors 18a bereitzustellen. Die Steuer- und Regeleinheit 19a ist dazu vorgesehen, eine Phasenlage der Nockenwelle 14a gegenüber der Kurbelwelle einzustellen. In Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine wird die Nockenwelle 14a gegenüber der Kurbelwelle nach früh oder nach spät verstellt oder in einer mittleren Phasenlage gehalten. Zu einer Verstellung nach früh, stellt die Steuer- und Regeleinheit 19a für die Bremsvorrichtung 16a zur Erzeugung einer Bremskraft einen Wechselstrom bereit. Die Steuer- und Regeleinheit 19a beaufschlagt die Spule 27a des Magnetaktors 18a mit dem Wechselstrom. Die Spule 27a erregt in dem Stator 20a einen magnetischen Fluss, der die Pol- und oder Reibflächen 21a, 22a und die Gegenflächen 24a, 25a durchsetzt und eine Kraft erzeugt, welche das als Bremsscheibe ausgebildete Stellelement 17a gegen den Stator 20a drückt.The camshaft adjusting device 10a has a control unit 19a which is intended to supply an alternating current to an operation of the magnetic actuator 18a provide. The control unit 19a is intended, a phase angle of the camshaft 14a Adjust to the crankshaft. Depending on an operating state of the internal combustion engine, the camshaft 14a relative to the crankshaft adjusted to early or late or kept in a middle phase position. To an adjustment to early, represents the control unit 19a for the brake device 16a ready for generating a braking force an alternating current. The control unit 19a acts on the coil 27a of the magnetic actuator 18a with the alternating current. The sink 27a excited in the stator 20a a magnetic flux that defines the pole and or friction surfaces 21a . 22a and the mating surfaces 24a . 25a passes through and generates a force which is formed as a brake disk actuator 17a against the stator 20a suppressed.

Durch die Kraft auf die Pol- und oder Reibflächen 21a, 22a des Stators 20a einerseits, und die Gegenflächen 24a, 25a des Stellelements 17a andererseits, wird eine Bremskraft erzeugt, welche zu einem Bremsmoment führt, das einer Drehung des Stellelements 17a entgegenwirkt. Das Stellelement 17a leitet das Bremsmoment in das dritte Getriebeelement 15a ein. Jeweils bei der periodischen Umkehr der Polung des Wechselstroms kehrt sich die Richtung eines Stroms durch die Spule 27a und damit auch die Richtung des von der Spule 27a erregten magnetischen Flusses um und der magnetische Fluss durchsetzt das Stellelement 17a in periodisch wechselnder Richtung. Der magnetische Fluss kehrt damit periodisch eine Magnetisierung des Stellelements 17a um und wirkt einer Permanentmagnetisierung des Stellelements 17a entgegen.By the force on the pole and / or friction surfaces 21a . 22a of the stator 20a on the one hand, and the opposing surfaces 24a . 25a of the actuating element 17a On the other hand, a braking force is generated, which leads to a braking torque, the rotation of the actuating element 17a counteracts. The actuator 17a directs the braking torque in the third gear element 15a one. Each time the polarity of the alternating current reverses, the direction of a current through the coil reverses 27a and hence the direction of the coil 27a excited magnetic flux and the magnetic flux passes through the actuator 17a in a periodically changing direction. The magnetic flux thus periodically reverses a magnetization of the actuator 17a and acts a permanent magnetization of the actuating element 17a opposite.

In den 2 bis 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 1 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiele der 2 bis 4 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1, verwiesen werden.In the 2 to 4 a further embodiment of the invention is shown. The following descriptions are essentially limited to the differences between the embodiments, with respect to the same components, features and functions on the description of the other embodiments, in particular the 1 , can be referenced. To distinguish the embodiments, the letter a in the reference numerals of the embodiment in the 1 by the letter b in the reference numerals of the embodiments of 2 to 4 replaced. With regard to identically designated components, in particular with regard to components with the same reference numerals, can in principle also to the drawings and / or the description of the other embodiments, in particular the 1 , to get expelled.

Die 2 bis 4 zeigen eine Nockenwellenverstellvorrichtung 10b für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stellgetriebe 11b zur Verstellung einer Phasenlage und mit einer koaxial zu dem Stellgetriebe 11b angeordneten Bremsvorrichtung 16b. Analog zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel ist das Stellgetriebe 11b als ein 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe ausgebildet. Das Stellgetriebe 11b umfasst ein erstes Getriebeelement 12b zur Anbindung einer Kurbelwelle, ein zweites Getriebeelement 13b zur Anbindung einer Nockenwelle 14b und ein drittes Getriebeelement 15b. Das erste Getriebeelement 12b ist als ein Planetenträger ausgebildet, das zweite Getriebeelement 13b ist als ein Hohlrad ausgebildet und das dritte Getriebeelement 15b ist als ein Sonnenrad ausgebildet. Das Stellgetriebe 11b weist eine Hauptrotationsachse 26b auf, um welche die Getriebeelemente 12b, 13b, 15b drehbar gelagert sind.The 2 to 4 show a camshaft adjusting device 10b for an internal combustion engine of a motor vehicle, with a control gear 11b for adjusting a phase angle and with a coaxial with the actuating gear 11b arranged braking device 16b , Analogous to the preceding embodiment, the actuating gear 11b designed as a 3-shaft minus totaling. The actuating gear 11b includes a first transmission element 12b for connecting a crankshaft, a second transmission element 13b for connecting a camshaft 14b and a third transmission element 15b , The first transmission element 12b is designed as a planet carrier, the second transmission element 13b is formed as a ring gear and the third transmission element 15b is designed as a sun gear. The actuating gear 11b has a main axis of rotation 26b on which the gear elements 12b . 13b . 15b are rotatably mounted.

Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10b umfasst ferner ein magnetisierbares Stellelement 17b, das wirkungsmäßig mit dem dritten Getriebeelement 15b verbunden ist. Das Stellelement 17b ist drehbar um die Hauptrotationsachse 26b des Stellgetriebes 11b gelagert. Das Stellelement 17b ist dazu vorgesehen, zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage ein Bremsmoment in das dritte Getriebeelement 15b einzuleiten. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10b weist einen Magnetaktor 18b auf, der dazu vorgesehen ist, einen das Stellelement 17b durchsetzenden magnetischen Fluss bereitzustellen. Der magnetische Fluss ist dazu vorgesehen, einer Permanentmagnetisierung des Stellelements 17b entgegenzuwirken. Der Magnetaktor 18b ist dazu vorgesehen, einer Permanentmagnetisierung des Stellelements 17b durch eine wechselnde Magnetisierung entgegenzuwirken. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Stellelement 17b als eine Bremsscheibe ausgebildet, die koaxial zu dem Stellgetriebe 11b angeordnet ist.The camshaft adjusting device 10b further comprises a magnetizable actuator 17b operatively associated with the third transmission element 15b connected is. The actuator 17b is rotatable about the main axis of rotation 26b of the adjusting gear 11b stored. The actuator 17b is intended to adjust the camshaft phasing a braking torque in the third gear element 15b initiate. The camshaft adjusting device 10b has a magnetic actuator 18b on, which is intended to a the actuator 17b to provide interpenetrating magnetic flux. The magnetic flux is provided to a permanent magnetization of the actuating element 17b counteract. The magnetic actuator 18b is intended to permanent magnetization of the actuator 17b counteract by changing magnetization. In the present embodiment, the actuator is 17b formed as a brake disc, which is coaxial with the actuating gear 11b is arranged.

Der magnetische Fluss ist dazu vorgesehen, das Stellelement 17b bereichsweise periodisch in unterschiedlicher Richtung zu durchsetzen. Die Bremsvorrichtung 16b umfasst einen Stator 20b, der in Form eines u-förmig gebogenen Rechteckstabs ausgebildet ist. Der Stator 20b weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen ersten Schenkel 29b und einen zweiten Schenkel 30b sowie einen Bogen 31b auf. Die Schenkel 29b, 30b sind parallel zueinander angeordnet. Der Bogen 31b des Stators 20b verbindet die beiden Schenkel 29b, 30b. Der Magnetaktor 18b weist eine elektrische Spule 27b auf, die dazu vorgesehen ist, den magnetischen Fluss zu erregen, sowie ein Flussleitelement 28b, das die Spule 27b durchsetzt. Das Flussleitelement 28b bildet einen Spulenkern aus. Der Stator 20b ist einstückig mit dem Flussleitelement 28b ausgebildet. Die Spule 27b umschließt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel den ersten Schenkel 29b des Stators 20b. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Spule 27b den Bogen 31b und/oder den zweiten Schenkel 30b oder den gesamten Stator 20b umschließt. Der Stator 20b weist zwei Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b auf, die dazu vorgesehen sind, in zumindest einem Betriebszustand der Bremsvorrichtung 16b von einem magnetischen Fluss durchsetzt zu werden. Die Schenkel 29b, 30b weisen jeweils ein offenes Ende auf, an dem jeweils eine der Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b angeordnet ist.The magnetic flux is provided to the actuator 17b partially enforce periodically in different directions. The brake device 16b includes a stator 20b which is formed in the form of a U-shaped bent rectangle rod. The stator 20b has a first leg in the present embodiment 29b and a second leg 30b as well as a bow 31b on. The thigh 29b . 30b are arranged parallel to each other. The arc 31b of the stator 20b connects the two thighs 29b . 30b , The magnetic actuator 18b has an electrical coil 27b which is intended to excite the magnetic flux, and a flux guide 28b that the coil 27b interspersed. The flux guide 28b forms a spool core. The stator 20b is integral with the flux guide 28b educated. The sink 27b encloses the first leg in the present embodiment 29b of the stator 20b , In principle, it is also conceivable that the coil 27b the bow 31b and / or the second leg 30b or the entire stator 20b encloses. The stator 20b has two pole and / or friction surfaces 21b . 22b on, which are intended, in at least one operating state of the braking device 16b to be interspersed by a magnetic flux. The thigh 29b . 30b each have an open end, on which in each case one of the pole and / or friction surfaces 21b . 22b is arranged.

Der Magnetaktor 18b ist exzentrisch in Bezug auf die Hauptrotationsachse 26b des Stellgetriebes 11b angeordnet. Die Schenkel 29b, 30b des Stators 20b sind auf einer gleichen Seite der Hauptrotationsachse 26b angeordnet. Die Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b sind in Bezug auf die Hauptrotationsachse 26b in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet. Die Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b weisen einen gleichen radialen Abstand von der Hauptrotationsachse 26b auf.The magnetic actuator 18b is eccentric with respect to the main axis of rotation 26b of the adjusting gear 11b arranged. The thigh 29b . 30b of the stator 20b are on the same side of the main axis of rotation 26b arranged. The pole and / or friction surfaces 21b . 22b are in relation to the main axis of rotation 26b spaced apart in the circumferential direction. The pole and / or friction surfaces 21b . 22b have an equal radial distance from the main axis of rotation 26b on.

Die Bremsvorrichtung 16b umfasst eine Gegenfläche 24b, die dazu vorgesehen ist, mit den Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b des Stators 20b zur Erzeugung des Bremsmoments der Bremsvorrichtung 16b zusammenzuwirken. Die Gegenfläche 24b ist dazu vorgesehen, zumindest in einem Betriebszustand gleichzeitig mit den Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b des Stators 20b in Kontakt zu sein. In einem Aktivierungszustand der Bremsvorrichtung 16b weist die Gegenfläche 24b zwei Abschnitte auf, die jeweils mit einer der Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b in Kontakt sind.The brake device 16b includes a mating surface 24b , which is intended to, with the pole and / or friction surfaces 21b . 22b of the stator 20b for generating the braking torque of the braking device 16b co. The counter surface 24b is intended, at least in an operating condition simultaneously with the pole and / or friction surfaces 21b . 22b of the stator 20b to be in contact. In an activation state of the brake device 16b has the opposite surface 24b two sections, each with one of the pole and / or friction surfaces 21b . 22b are in contact.

Die Gegenfläche 24b ist drehfest mit dem dritten Getriebeelement 15b verbunden und in Form eines einfachen, zusammenhängenden Kreisrings ausgebildet. In einem Betriebszustand der Nockenwellenverstellvorrichtung 10b überstreicht aufgrund einer Drehbewegung des Stellgetriebes 11b die Gegenfläche 24b die Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b des Stators 20b. Ein Punkt der Gegenfläche 24b überstreicht dabei abwechselnd die Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b des Stators 20b. Die Gegenfläche 24b und die Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b des Stators 20b weisen radiale Erstreckungen auf, die einander entsprechen. Die Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b des Stators 20b weisen eine gleiche radiale Erstreckung auf, die einer radialen Erstreckung der Gegenfläche 24b, d. h. einer Breite der als Kreisring ausgebildeten Gegenfläche 24b entspricht.The counter surface 24b is non-rotatable with the third gear element 15b connected and formed in the form of a simple, continuous circular ring. In an operating state of the camshaft adjusting device 10b swept over due to a rotational movement of the actuating gear 11b the counter surface 24b the pole and / or friction surfaces 21b . 22b of the stator 20b , A point of the opposite surface 24b alternately sweeps the pole and / or friction surfaces 21b . 22b of the stator 20b , The counter surface 24b and the pole and / or friction surfaces 21b . 22b of the stator 20b have radial extensions that correspond to each other. The pole and / or friction surfaces 21b . 22b of the stator 20b have a same radial extent, the radial extent of the mating surface 24b , ie a width of the formed as a circular ring counter surface 24b equivalent.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Stellelement 17b als eine Bremsscheibe ausgebildet. Die Gegenfläche 24b ist an einem Außenumfang des Stellelements 17b auf einer axialen Seitenfläche des Stellelements 17b angeordnet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Stellelement 17b als eine Trommel ausgebildet ist und die Gegenfläche 24b an einer Mantelfläche angeordnet ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Stellelement 17b als ein Speichenrad ausgebildet. Das Stellelement 17b weist einen Nabenring 32b auf, der zu einer Verbindung mit dem dritten Getriebeelement 15b vorgesehen ist. Das Stellelement 17b weist ferner einen Außenring 33b auf, an dem die Gegenreibfläche 24b angeordnet ist. Das Stellelement 17b weist sechs Speichen 34b, 35b, 36b, 37b, 38b, 39b auf, die zumindest im Wesentlichen radial verlaufen und den Nabenring 32b und den Außenring 33b miteinander verbinden. Ein inneres Ende der Speichen 34b, 35b, 36b, 37b, 38b, 39b an einem Übergang zu dem Nabenring 32b und ein äußeres Ende der Speichen 34b, 35b, 36b, 37b, 38b, 39b an einem Übergang zu dem Außenring 33b sind jeweils in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet. Die Speichen 34b, 35b, 36b, 37b, 38b, 39b verlaufen nicht exakt radial. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel überdeckt die Gegenfläche 24b vollständig eine dem Magnetaktor 18b zugewandte axiale Seite des Außenrings 33b.In the present embodiment, the actuator is 17b designed as a brake disc. The counter surface 24b is on an outer periphery of the actuator 17b on an axial side surface of the actuating element 17b arranged. In principle, it is also conceivable that the actuating element 17b is formed as a drum and the counter surface 24b is arranged on a lateral surface. In the present embodiment, the actuator is 17b designed as a spoked wheel. The actuator 17b has a hub ring 32b on, which connects to the third transmission element 15b is provided. The actuator 17b also has an outer ring 33b on, on which the counter friction surface 24b is arranged. The actuator 17b has six spokes 34b . 35b . 36b . 37b . 38b . 39b on, which extend at least substantially radially and the hub ring 32b and the outer ring 33b connect with each other. An inner end of the spokes 34b . 35b . 36b . 37b . 38b . 39b at a transition to the hub ring 32b and an outer end of the spokes 34b . 35b . 36b . 37b . 38b . 39b at a transition to the outer ring 33b are each offset in the circumferential direction to each other. The spokes 34b . 35b . 36b . 37b . 38b . 39b do not run exactly radial. In the present embodiment, the counter surface overlaps 24b completely one the magnetic actuator 18b facing axial side of the outer ring 33b ,

In einem montierten Zustand der Bremsvorrichtung 16b sind die Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b jeweils lückenlos angrenzend an die Gegenfläche 24b angeordnet. In einem Betriebszustand der Bremsvorrichtung 16b werden die Pol- und/oder Reibflächen 21b, 22b einerseits, und die Gegenfläche 24b andererseits, aufgrund einer durch den magnetischen Fluss hervorgerufenen Kraft zur Erzeugung des Bremsmoments gegeneinandergedrückt und sind miteinander in Kontakt.In a mounted state of the brake device 16b are the pole and / or friction surfaces 21b . 22b each completely adjacent to the opposite surface 24b arranged. In an operating condition of the brake device 16b become the pole and / or friction surfaces 21b . 22b on the one hand, and the counterface 24b On the other hand, due to a magnetic flux caused by the force for generating the braking torque pressed against each other and are in contact.

In einem Betriebszustand der Nockenwellenverstellvorrichtung 10b bildet der magnetische Fluss einen magnetischen Kreis 23b aus, der eine Achse aufweist, die in einem rechten Winkel zu der Umfangsrichtung angeordnet ist. Das Stellelement 17b der Nockenwellenverstellvorrichtung 10b ist dazu vorgesehen, den magnetischen Kreis 23b zu schließen. Die Achse des magnetischen Kreises 23b ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in einer radialen Richtung angeordnet.In an operating state of the camshaft adjusting device 10b The magnetic flux forms a magnetic circuit 23b having an axis which is arranged at a right angle to the circumferential direction. The actuator 17b the camshaft adjusting device 10b is meant to be the magnetic circuit 23b to shut down. The axis of the magnetic circuit 23b is arranged in the present embodiment in a radial direction.

Der Stellelement 17b ist dazu vorgesehen, den magnetischen Kreis 23b in Umfangsrichtung zu schließen. In einem Betriebszustand der Bremsvorrichtung 16b verläuft der magnetische Kreis 23b in einer Ebene in Umfangsrichtung. Der magnetische Kreis 23b verläuft in dem ersten Schenkel 29b in axialer Richtung, in dem Bogen 31b in Umfangsrichtung, in dem zweiten Schenkel 30b in axialer Richtung, entgegengesetzt zu der Richtung in dem ersten Schenkel 29b, und in dem Stellelement 17b in Umfangsrichtung, entgegengesetzt zu der Richtung im Bogen 31b des Stators 20b. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Magnetaktor 18b in radialer Richtung über dem Stellelement 17b angeordnet ist und der magnetische Kreis 23b in radialer Richtung im ersten Schenkel 29b verläuft, in dem Bogen 31b in Umfangsrichtung, in dem zweiten Schenkel 30b in radialer Richtung und in dem Stellelement 17b in Umfangsrichtung.The actuator 17b is meant to be the magnetic circuit 23b close in the circumferential direction. In an operating condition of the brake device 16b the magnetic circuit runs 23b in a plane in the circumferential direction. The magnetic circle 23b runs in the first leg 29b in the axial direction, in the arch 31b in the circumferential direction, in the second leg 30b in the axial direction, opposite to the direction in the first leg 29b , and in the actuator 17b in the circumferential direction, opposite to the direction in the arc 31b of the stator 20b , In principle, it is also conceivable that the magnetic actuator 18b in the radial direction over the actuator 17b is arranged and the magnetic circuit 23b in the radial direction in the first leg 29b runs, in the bow 31b in the circumferential direction, in the second leg 30b in the radial direction and in the actuating element 17b in the circumferential direction.

Die Gegenfläche 24b ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand der Bremsvorrichtung 16b gleichzeitig in unterschiedlicher Richtung von dem magnetischen Fluss durchsetzt zu werden. Die Enden der Schenkel 29b, 30b weisen in einem Betriebszustand der Bremsvorrichtung 16b unterschiedliche magnetische Pole auf. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Ende des ersten Schenkels 29b einen magnetischen Nordpol auf. Das Ende des zweiten Schenkels 30b weist einen magnetischen Südpol auf. Grundsätzlich können die Pole auch vertauscht angeordnet sein. Der magnetische Fluss durchsetzt den ersten Schenkel 29b in einer axialen Richtung und tritt an dem offenen Ende des Schenkels 29b aus dem Schenkel 29b des Stators 20b aus. Der magnetische Fluss durchsetzt die Fläche 21b des Schenkels 29b und die Gegenfläche 24b in axialer Richtung in Richtung des Stellelements 17b und tritt in das Stellelement 17b ein. Der magnetische Fluss durchströmt in einem Abschnitt zwischen den Schenkeln 29b, 30b, des Stators 20b das Stellelement 17b in Umfangsrichtung, tritt an dem zweiten Schenkel 30b aus dem Stellelement 17b aus, durchsetzt die Gegenfläche 24b ein weiteres Mal, sowie die Fläche 22b des zweiten Schenkels 30b in einer umgekehrten Richtung und tritt in den zweiten Schenkel 30b ein.The counter surface 24b is intended to be in an operating condition of the braking device 16b be penetrated simultaneously in different directions by the magnetic flux. The ends of the thighs 29b . 30b have in an operating condition of the braking device 16b different magnetic poles. In the present embodiment, the end of the first leg 29b a magnetic north pole. The end of the second thigh 30b has a magnetic south pole. In principle, the poles can also be arranged reversed. The magnetic flux passes through the first leg 29b in an axial direction and occurs at the open end of the leg 29b from the thigh 29b of the stator 20b out. The magnetic flux penetrates the surface 21b of the thigh 29b and the counter surface 24b in the axial direction in the direction of the actuating element 17b and enters the actuator 17b one. The magnetic flux flows through in a section between the legs 29b . 30b , the stator 20b the actuator 17b in the circumferential direction, occurs on the second leg 30b from the actuator 17b out, intersperses the opposite surface 24b one more time, as well as the area 22b of the second leg 30b in a reverse direction and enters the second leg 30b one.

Zu einem gegebenen Zeitpunkt ist ein Abschnitt der Gegenfläche 24b in Kontakt mit der Fläche 21b des ersten Schenkels 30b. Der magnetische Fluss durchsetzt den Abschnitt und einen Bereich benachbart zu dem Abschnitt in einem Innern des Stellelements 17b in Richtung des Stellelements 17b. Aufgrund einer Drehbewegung des Stellelements 17b ist der Abschnitt zu einem späteren Zeitpunkt in Kontakt mit der Fläche 22b des zweiten Schenkels 30b des Stators 20b. Der magnetische Fluss durchsetzt den Abschnitt und dem Bereich benachbart zu dem Abschnitt im Innern des Stellelements 17b jetzt in einer umgekehrten Richtung, d. h. in Richtung des Stators 20b. Der magnetische Fluss durchsetzt einen Bereich des Stellelements 17b, der benachbart zu der Gegenfläche 24b angeordnet ist, damit periodisch in unterschiedlicher Richtung und ein periodischer Wechsel der Richtung des magnetischen Flusses in dem Stellelement 17b wirkt einer Permanentmagnetisierung des Stellelements 17b entgegen.At a given time, there is a portion of the mating surface 24b in contact with the surface 21b of the first thigh 30b , The magnetic flux passes through the portion and an area adjacent to the portion in an interior of the actuator 17b in the direction of the actuating element 17b , Due to a rotational movement of the actuating element 17b the section is in contact with the surface at a later date 22b of the second leg 30b of the stator 20b , The magnetic flux passes through the portion and the region adjacent to the portion inside the actuator 17b now in a reverse direction, ie in the direction of the stator 20b , The magnetic flux passes through a region of the actuating element 17b that is adjacent to the mating surface 24b is arranged so that periodically in different directions and a periodic change of the direction of the magnetic flux in the actuator 17b acts a permanent magnetization of the actuating element 17b opposite.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: NockenwellenverstellvorrichtungCamshaft adjusting device
1111: Stellgetriebeactuating mechanism
1212: Getriebeelementgear element
1313: Getriebeelementgear element
1414: Nockenwellecamshaft
1515: Getriebeelementgear element
1616: Bremsvorrichtungbraking device
1717: Stellelementactuator
1818: Magnetaktormagnetic actuator
1919: Steuer- und/oder RegeleinheitControl and / or regulating unit
2020: Statorstator
2121: Reibflächefriction surface
2222: Reibflächefriction surface
2323: magnetischer Kreismagnetic circle
2424: Gegenreibflächecounter friction
2525: Gegenreibflächecounter friction
2626: HauptrotationsachseMain axis of rotation
2727: SpuleKitchen sink
2828: Flussleitelementflux collector
2929: Schenkelleg
3030: Schenkelleg
3131: Bogenbow
3232: Nabenringhub ring
3333: Außenringouter ring
3434: Speichespoke
3535: Speichespoke
3636: Speichespoke
3737: Speichespoke
3838: Speichespoke
3939: Speichespoke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 5031585 [0002]

Claims

Camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle, with a control gear ( 11a ; 11b ), which is a first transmission element ( 12a ; 12b ) for connecting a crankshaft, a second transmission element ( 13a ; 13b ) for connecting a camshaft ( 14a ; 14b ) and a third transmission element ( 15a ; 15b ), which is provided for adjusting the camshaft phase position, and with a braking device ( 16a ; 16b ), which at least one magnetizable actuator ( 17a ; 17b ) operatively connected to the third transmission element ( 15a ; 15b ), and the at least one magnetic actuator ( 18a ; 18b ), which is intended, in at least one operating mode, the actuator ( 17a ; 17b ) provided by a magnetic flux, which is intended to a permanent magnetization of the actuating element ( 17a ; 17b ) counteract.

Camshaft adjusting device according to claim 1, characterized in that the magnetic actuator ( 18a ) is intended to periodically reverse a direction of magnetic flux.

Camshaft adjusting device according to claim 1 or 2, characterized by a control and / or regulating unit ( 19a ), which is intended to provide at least in one operating state, an alternating current for generating the magnetic flux.

Camshaft adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device ( 16a ; 16b ) a stator ( 20a ; 20b ), the at least two pole and / or friction surfaces ( 21a . 22a ; 21b . 22b ), which are intended to be penetrated in at least one operating state of the magnetic flux.

Camshaft adjusting device according to claim 4, characterized in that the pole and / or friction surfaces ( 21b . 22b ) are arranged spaced from each other in the circumferential direction.

Camshaft adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 17b ) is provided, a magnetic circuit ( 23b ) in a circumferential direction.

Camshaft adjusting device at least according to claim 5, characterized in that the actuating element ( 17b ) at least one counter surface ( 24b ), which is provided, at least in an operating state simultaneously with the pole and / or friction surfaces ( 21b . 22b ) of the stator ( 20b ) to be in contact.

Camshaft adjusting device according to claim 7, characterized in that the mating surface ( 24b ) and the pole and / or friction surfaces ( 21b . 22b ) have radial extensions which correspond to each other.

Camshaft adjusting device at least according to claim 7, characterized in that the actuating element ( 17b ) an outer ring ( 33b ), on which the counter surface ( 24b ) is arranged.

Camshaft adjusting device at least according to claim 5, characterized by a control and / or regulating unit ( 19b ), which is intended to provide, at least in one operating state, a direct current for generating the magnetic flux.

Internal combustion engine with a camshaft adjusting device according to one of the preceding claims.

Method for operating a camshaft adjusting device for an internal combustion engine, in particular a camshaft adjusting device according to one of claims 1 to 10, in which a gear element ( 15a ; 15b ) an adjusting gear ( 11a ; 11b ) adjusted at least in one operating mode, a camshaft phasing and a magnetic actuator ( 18a ; 18b ) a braking device ( 16a ; 16b ) provides a magnetic flux operatively associated with the transmission element ( 15a ; 15b ) connected actuator ( 17a ; 17b ) of the braking device ( 16a ; 16b ) penetrates and a permanent magnetization of the actuating element ( 17a ; 17b ) counteracts.