DE10124856A1

DE10124856A1 - Drive device for a valve drive of an internal combustion engine comprises an intermediate gear meshing with a camshaft gear, and a timing chain gear on the same axle as the intermediate gear coupled to the crankshaft gear via a timing chain

Info

Publication number: DE10124856A1
Application number: DE10124856A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Wimmer; Werner Steindl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2002-11-28

Abstract

Drive device for a valve drive of an internal combustion engine having two camshafts positioned in a cylinder head (3) comprises a first and a second camshaft gear (4, 5) assigned to the camshafts, and an intermediate gear (6) lying in an intermediate region between the camshaft gear (4) and a crankshaft gear. The intermediate gear meshes with one of the two camshaft gears. A timing chain gear (7) provided on the same axle as the intermediate gear is coupled to the crankshaft gear via a timing chain (8). A synchronization ratio of the crankshaft gear to the two camshaft gears of 2:1 is given by the crankshaft gear, timing chain gear, intermediate gear and camshaft gear. Preferred Features: The two camshaft gears have the same number of teeth and mesh with one another.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen, wenigsten zwei obenliegende Nockenwellen aufweisenden Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a drive for one, at least two overhead Valve train of an internal combustion engine having camshafts.

Aus DE 196 37 593 A1 ist ein Antrieb für einen, mehrere Nockenwellen aufweisenden Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine bekannt, bei welchem ein Zahnriemen über ein auf einer Auslassnockenwelle sitzendes Zahnriemenrad geführt ist. Zum Antrieb einer Einlassnockenwelle ist ein Zwischenrad vorgesehen, das ein auf der Auslassnockenwelle sitzendes Stirnrad mit einem auf der Einlassnockenwelle sitzendem Stirnrad koppelt.DE 196 37 593 A1 describes a drive for one or more camshafts having valve train of an internal combustion engine, in which a Toothed belt via a toothed belt wheel sitting on an exhaust camshaft is led. An intermediate gear is provided for driving an intake camshaft, the one spur gear sitting on the exhaust camshaft with one on the Inlet camshaft coupling spur gear.

Aus DE 32 10 914 C2 ist ebenfalls ein Antrieb für einen Ventiltrieb bekannt, bei welchem ein Zahnriemen über ein Zahnriemenrad geführt ist, das über ein Zwischenrad sowohl mit einer Auslassnockenwelle als auch mit einer Einlassnockenwelle antriebsverbunden ist.From DE 32 10 914 C2 a drive for a valve train is also known which a toothed belt is guided over a toothed belt wheel, which over a Idler gear with both an exhaust camshaft and one Inlet camshaft is connected to the drive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine zu schaffen, der sich unter fertigungstechnischen, sowie unter montagetechnischen Gesichtspunkten als vorteilhaft erweist und sich bei hoher Verschleißbeständigkeit durch einen geringen Bauraumbedarf auszeichnet.The invention has for its object a drive for a valve train To create internal combustion engine, which is under manufacturing technology, as well as under assembly points of view proves to be advantageous and at high Wear resistance is characterized by a small space requirement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Antriebsvorrichtung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, die eine erste und zweite in einem Zylinderkopf gelagerte Nockenwelle aufweist mit einem der ersten Nockenwelle zugeordneten ersten Nockenwellenrad, einem der zweiten Nockenwelle zugeordneten zweiten Nockenwellenrad, und einem in einem Zwischenbereich zwischen den Nockenwellenrad und dem Kurbelwellenrad liegenden Zwischenrad, wobei das Zwischenrad mit einem der beiden Nockenwellenräder im Eingriff steht und gleichachsig zu dem Zwischenrad ein Steuerkettenrad vorgesehen ist, das über eine Steuerkette mit dem Kurbelwellenrad gekoppelt ist, wobei ein Synchronisierungsverhältnis des Kurbelwellenrades zu den beiden Nockenwellenrädern von zwei zu eins durch das Kurbelwellenrad, das Steuerkettenrad, das Zwischenrad und dem hiermit in Eingriff stehenden Nockenwellenrad gegeben ist.This object is achieved by a drive device for a valve train of an internal combustion engine, the first and second in one Cylinder head has a camshaft with one of the first camshafts assigned first camshaft gear, one of the second camshaft assigned second camshaft gear, and one in an intermediate area intermediate gear lying between the camshaft gear and the crankshaft gear, the idler gear being engaged with one of the two camshaft gears and coaxially with the intermediate gear, a timing sprocket is provided, which is about a timing chain is coupled to the crankshaft gear, wherein a Synchronization ratio of the crankshaft gear to the two Camshaft sprockets from two to one through the crankshaft sprocket Timing sprocket, the idler gear and the meshing with it Camshaft gear is given.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, die sich unter montagetechnischen Gesichtspunkten günstig zusammenbauen läßt und sich neben einem geringen Verschleiß auch durch eine hohe Laufruhe auszeichnet. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anordnung des Zwischenrades kann in vorteilhafter Weise eine Verringerung der Motorbaulänge gegenüber den bisherigen Konstruktionen im Bereich von 20 bis 30 mm erreicht werden. Durch die Lagerung des Zwischenrades an dem Zylinderkopf können optimale Abwälzverhältnisse zwischen dem Zwischenrad und dem hiermit in Eingriff stehenden Nockenwellenrad auf zuverlässige Weise eingehalten werden. Auch im Hinblick auf eine verminderte Motorbauhöhe erweist sich die erfindungsgemäß vorgeschlagene Antriebsvorrichtung als besonders vorteilhaft.This advantageously enables a drive device to be closed create that are favorable from an assembly point of view can be assembled and in addition to low wear and tear distinguishes high smoothness. By the proposed according to the invention Arrangement of the idler gear can advantageously reduce the Motor length compared to previous designs in the range of 20 to 30 mm can be achieved. By mounting the idler gear on the cylinder head can optimal gear ratios between the idler and the hereby in The engaged camshaft sprocket can be reliably maintained. This also proves in terms of a reduced engine height Drive device proposed according to the invention is particularly advantageous.

Eine im Hinblick auf einen besonders geringen Bauraumbedarf vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die beiden Nockenwellenräder die gleichen Zähnezahlen aufweisen und miteinander unmittelbar im Wälzeingriff stehen. Hierdurch wird es möglich eines der beiden Nockenwellenräder über das andere Nockenwellenrad anzutreiben, wobei sich in weiterhin vorteilhafter Weise für die Lagerstellen beider Nockenwellenräder vergleichsweise geringe Radialbelastungen ergeben.This is advantageous in terms of a particularly small space requirement Embodiment of the invention is given in that the two Camshaft gears have the same number of teeth and each other are directly in meshing engagement. This makes one of the two possible To drive camshaft sprockets over the other camshaft sprocket, whereby in further advantageously for the bearings of both camshaft gears result in comparatively low radial loads.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Steuerkettenrad hinsichtlich seines Durchmessers größer bemessen als das Zwischenrad.According to a particularly preferred embodiment of the invention, this is Timing sprocket dimensioned larger than that in terms of its diameter Intermediate.

Das Zwischenrad und das Steuerkettenrad sind gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch eine gemeinsame Lagereinrichtung drehbar an dem Zylinderkopf gelagert. Hierdurch wird es möglich, einen im Hinblick auf optimale Abwälzverhältnisse zwischen dem Zwischenrad und Nockenwellenrad erforderlichen Achsabstand, unabhängig von dem Stauchungsgrad einer Zylinderkopfdichtung, einzuhalten.The idler gear and timing sprocket are special according to one preferred embodiment of the invention by a common Bearing device rotatably mounted on the cylinder head. This makes it possible one with a view to optimal gear ratios between the idler gear and Camshaft sprocket wheel center required, regardless of the Degree of compression of a cylinder head gasket must be observed.

Eine im Hinblick auf einen besonders geringen Bauraumbedarf vorteilhafte Ausführungform der Erfindung ist dadurch gegeben, dass das Steuerkettenrad hinsichtlich seiner Axialposition derart angeordnet ist, dass dieses zwischen dem Zwischenrad und einer ventiltriebsseitigen Zylinderkopfstirnwandung angeordnet ist. Hierdurch wird es möglich, die Steuerkette durch einen Spaltbereich hindurch zu führen der zwischen einem der Nockenwellenräder und der ventiltriebsseitigen Zylinderkopfstirnwand verläuft.This is advantageous in terms of a particularly small space requirement Embodiment of the invention is given in that the timing sprocket is arranged with respect to its axial position such that this between the Intermediate wheel and a valve head end wall is arranged. This makes it possible to close the timing chain through a gap area run between one of the camshaft gears and the valve drive side Cylinder head end wall runs.

Das Zwischenrad und das hiermit vorzugsweise integral ausgebildete Steuerkettenrad sind gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beidseitig gelagert. Diese beidseitige Lagerung kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, indem eine äußere Lagerstelle an einer Schachtstirnwand abgestützt ist. Diese Schachtstirnwand ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung integral mit dem Zylinderkopf ausgebildet. In dieser Schachtstirnwand können in vorteilhafter Weise Kühlwasserkanäle ausgebildet sein.The intermediate wheel and the one preferably integrally formed therewith Timing sprocket are according to a particularly preferred embodiment of the Invention stored on both sides. This bilateral storage can be advantageous Can be achieved by placing an outer bearing on a shaft end wall is supported. This shaft end wall is according to a particularly preferred one Embodiment of the invention integrally formed with the cylinder head. In this The end wall of the manhole can advantageously be formed with cooling water channels his.

Eine unter maschinendynamischen Gesichtspunkten besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, dass das Zwischenrad derart angeordnet ist, dass dessen Achse nahe einer Verbindungslinie liegt, die eine Mittelachse der Kurbelwelle und eine Achse einer der Nockenwellen, insbesondere die Achse derjenigen Nockenwelle deren Nockenwellenrad mit dem Zwischenrad in Eingriff steht, verbindet.A particularly advantageous one from the point of view of machine dynamics Embodiment of the invention is given in that the intermediate wheel in such a way is arranged that its axis is close to a connecting line, the one Central axis of the crankshaft and an axis of one of the camshafts, in particular the axis of the camshaft whose camshaft sprocket with the idler gear in Intervention stands, connects.

Das Übersetzungsverhältnis von zwei zu eins wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch das Kurbelwellenrad und das Kettenrad realisiert. Das Zwischenrad, und das mit diesem in Eingriff stehende Nockenwellenrad, weisen bei dieser Ausführungsform die gleiche Zähnezahl auf. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, das Übersetzungsverhältnis von zwei zu eins durch eine andere Abstimmung der Durchmesser des Kurbelwellenrades, des Kettenrades, des Zwischenrades und der Nockenwellenräder zu realisieren. Beispielsweise ist es möglich das Kettenrad derart auszubilden, dass zwischen Steuerkettenrad und Kurbelwellenrad das Übersetzungsverhältnis eins zu eins besteht und das Übersetzungsverhältnis von zwei zu eins im Zusammenspiel des Zwischenrades mit dem Nockenwellenrad erreicht wird.The two to one gear ratio becomes special according to one preferred embodiment of the invention by the crankshaft gear and Sprocket realized. The idler gear, and the gear engaged with it In this embodiment, the camshaft sprocket has the same number of teeth. As an alternative to this, however, it is also possible to set the gear ratio to two one by another tuning the diameter of the crankshaft sprocket, the sprocket, the idler gear and the camshaft gears. For example, it is possible to design the sprocket in such a way that between Timing sprocket and crankshaft sprocket the gear ratio one to one exists and the ratio of two to one in the interaction of the Intermediate wheel is reached with the camshaft gear.

Eine im Hinblick auf eine besonders hohe Laufruhe vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, dass ein erstes, sich zwischen dem Kurbelwellenrad und dem Steuerkettenrad erstreckendes Kettentrum durch einen nachstellbaren Kettenspanner abgestützt ist und ein zweites Kettentrum durch eine Kettenführung abgestützt ist, die am Zylinderkopf fixiert ist.An embodiment which is advantageous with regard to particularly smooth running The invention is given in that a first, between the Crankshaft sprocket and the timing chain sprocket extending through a chain adjustable chain tensioner is supported and a second chain run by a Chain guide is supported, which is fixed to the cylinder head.

Die Schmierung der Steuerkette und des Zwischenrades erfolgt vorzugsweise durch Schmieröl, das aus dem Bereich der Nockenwellenlagerung abgezogen wird.The timing chain and the idler gear are preferably lubricated due to lubricating oil that is withdrawn from the area of the camshaft bearing.

Die Nockenwellenräder und das Zwischenrad sind gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schrägverzahnt. Hierdurch wird eine besonders hohe Laufruhe erreicht.The camshaft sprockets and the idler gear are special according to one preferred embodiment of the invention helical teeth. This will create a particularly smooth running achieved.

Die mit der Steuerkette in Kontakt stehenden Führungselemente sind gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aus einem Kunststoffmaterial gefertigt und einseitig d. h. "fliegend" an einer zylinderseitigen Motorblockwand fixiert. Hierdurch wird neben einer hinreichend stabilen Lagerung der Führungselemente eine Ausbreitung von Körperschallereignissen in eine Kettenkastenstirnwand vermieden.The guide elements in contact with the control chain are according to one particularly preferred embodiment of the invention from a Plastic material made and one-sided d. H. "flying" on a cylinder side Engine block wall fixed. In addition to a sufficiently stable storage of the guide elements a spread of structure-borne noise events in a Chain box end wall avoided.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:Further details of the present invention result from the following description of a preferred embodiment in Connection with the drawing. Show it:

Fig. 1a eine vereinfachte Draufsicht auf eine an einer Stirnseite eines Reihenmotors vorgesehenen erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung; FIG. 1a is a simplified plan view driving device according to the invention on a provided on one end side of a series motor;

Fig. 1b eine perspektivische Ansicht ausgewählter Komponenten der in Fig. 1a dargestellten Antriebsvorrichtung; Fig. 1b is a perspective view of selected components of the drive device shown in Fig. 1a;

Fig. 2 eine Schnittansicht zur Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform einer Lagerstelle zur Lagerung des Zwischenrades und des koaxial hierzu angeordneten Steuerkettenrades an einem Zylinderkopf. Fig. 2 is a sectional view for explaining a preferred embodiment of a bearing point for mounting the idler gear and the timing sprocket arranged coaxially thereto on a cylinder head.

In Fig. 1a ist vereinfacht eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine dargestellt. Die Brennkraftmaschine selbst umfaßt einen Motorblock 1 mit einem darauf, über eine Zylinderkopfdichtung 2, aufgesetzten Zylinderkopf 3. FIG. 1 a shows a simplified top view of a drive device according to the invention for the valve train of an internal combustion engine. The internal combustion engine itself comprises an engine block 1 with a cylinder head 3 placed thereon via a cylinder head gasket 2 .

In dem Zylinderkopf 3 sind zwei, hier nicht näher dargestellte Nockenwellen gelagert. Der Antrieb dieser Nockenwellen erfolgt über ein erstes Nockenwellenrad 4 und ein zweites Nockenwellenrad 5. Die beiden Nockenwellenräder 4, 5 sind als Stirnräder ausgebildet, weisen die gleiche Zähnezahl auf und stehen miteinander in Eingriff. Die Eingriffsstelle der beiden Nockenwellenräder 4, 5 befindet im Bereich einer durch die Achsen der beiden Nockenwellen definierten Nockenwellenlagerebene.In the cylinder head 3 , two camshafts, not shown here, are mounted. These camshafts are driven by a first camshaft gear 4 and a second camshaft gear 5 . The two camshaft gears 4 , 5 are designed as spur gears, have the same number of teeth and are in engagement with one another. The point of engagement of the two camshaft gears 4 , 5 is in the area of a camshaft bearing plane defined by the axes of the two camshafts.

Zwischen den beiden Nockenwellenrädern 4, 5 und den hier nicht weiter dargestellten Nockenwellen können Steuerzeiten-Stelleinrichtungen angeordnet sein, durch welche die Phasenlage einer Nockenwelle gegenüber dem ihr zugeordneten Nockenwellenrad 4, 5, in Abhängigkeit von den momentanen Motorbetriebsbedingungen, in einstellbarer Weise veränderbar ist. Alternativ zu einer Betätigung der Gaswechselventile der Brennkraftmaschine durch eine Nockenwelle ist es auch möglich, über die beiden Nockenwellenräder 4, 5 anderweitige Ventilbetätigungsmechanismen anzutreiben.Between the two camshaft sprockets 4 , 5 and the camshafts not shown here, control time adjusting devices can be arranged, by means of which the phase position of a camshaft can be adjusted in an adjustable manner in relation to the camshaft sprocket 4 , 5 assigned to it , depending on the current engine operating conditions. As an alternative to actuating the gas exchange valves of the internal combustion engine by means of a camshaft, it is also possible to drive other valve actuation mechanisms via the two camshaft gears 4 , 5 .

Der Antrieb des ersten Nockenwellenrades 4 erfolgt über ein Zwischenrad 6 das mit einem gleichachsig hierzu angeordneten Steuerkettenrad 7 gekoppelt ist. Bei dieser Ausführungsform sind das Zwischenrad 6 und das Steuerkettenrad 7 starr miteinander gekoppelt. Es ist jedoch auch möglich, zwischen diesen beiden Rädern eine Einstelleinrichtung vorzusehen, durch welche die Phasenlage dieser beiden Räder in einstellbarer Weise veränderbar ist.The first camshaft gear 4 is driven via an intermediate gear 6 which is coupled to a control sprocket 7 arranged coaxially with it. In this embodiment, the intermediate gear 6 and the timing sprocket 7 are rigidly coupled to one another. However, it is also possible to provide an adjusting device between these two wheels, by means of which the phase position of these two wheels can be changed in an adjustable manner.

Das Steuerkettenrad 7 ist über eine Steuerkette 8 mit einem Kurbelwellenrad 9 gekoppelt. Die Zähnezahlen des Steuerkettenrades 7 und des Kurbelwellenrades 9 sind bei dieser Ausführungsform derart abgestimmt, dass sich ein Übersetzungsverhältnis von zwei zu eins ergibt, d. h. die Drehzahl des Steuerkettenrades 7 ist halb so groß wie die Kurbelwelle.The timing sprocket 7 is coupled to a crankshaft sprocket 9 via a timing chain 8 . The number of teeth of the timing sprocket 7 and the crankshaft sprocket 9 are coordinated in this embodiment in such a way that there is a transmission ratio of two to one, ie the speed of the timing sprocket 7 is half the crankshaft.

Die Steuerkette 8 bildet ein erstes Zugtrum 10a, ein zweites Zugtrum 10b und ein Leertrum 10c. Das erste Zugtrum 10a ist durch ein Kettenführungselement 11 abgestützt, das aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist und an dem Zylinderkopf 3 fixiert ist. Das zweite Zugtrum 10b ist ebenfalls durch ein Kettenführungselement 12 abgestützt, das aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist und über einseitig in einer Stirnwand 14 des Motorblockes 1 eingespannten Stehbolzen 15, 16 fixiert ist.The control chain 8 forms a first train strand 10 a, a second train strand 10 b and an empty strand 10 c. The first train strand 10 a is supported by a chain guide element 11 , which is made of a plastic material and is fixed to the cylinder head 3 . The second traction strand 10 b is also supported by a chain guide element 12 , which is made of a plastic material and is fixed via stud bolts 15 , 16 clamped on one side in an end wall 14 of the engine block 1 .

Das erste Zugtrum 10a und das zweite Zugtrum 10b sind über ein Nebenaggregat - Kettenrad 17 voneinander getrennt. Über das Nebenaggregat-Kettenrad können Nebenaggregate wie beispielsweise eine Einspritzpumpe, eine Servopumpe oder eine Ölpumpe angetrieben werden.The first train strand 10 a and the second train strand 10 b are separated from one another via an auxiliary unit sprocket 17 . Auxiliary units such as an injection pump, a servo pump or an oil pump can be driven via the auxiliary sprocket.

Das Leertrum 10c ist durch ein Kettenführungselement 18 einer Kettenspannereinrichtung 19 geführt. Das Kettenführungselement 18 ist aus einem Kunststoffmaterial gefertigt und über einen motorblockseitig fixierten Stehbolzen 20 schwenkbewegbar gelagert. Eine, das Kettenführungselement 18 gegen die Steuerkette 8, insbesondere das Leertrum 10c drängende Druckkraft wird über einen Nachstellmechanismus 21 welcher Beatandteile der Kettenspanneinrichtung 19 ist, generiert.The empty strand 10 c is guided through a chain guide element 18 of a chain tensioner device 19 . The chain guide element 18 is made of a plastic material and is mounted so that it can pivot about a stay bolt 20 fixed on the engine block side. A pressure force urging the chain guide element 18 against the control chain 8 , in particular the empty strand 10 c, is generated via an adjusting mechanism 21 which is the part of the chain tensioning device 19 that is in operation.

Gestalt und Anordnung des Kettenführungselementes 18 sind derart gewählt, dass ein, dem Stehbolzen 20 abgewandter Endbereich des Kettenführungselementes 18, über eine durch die Zylinderkopfdichtung 2 definierte Ebene hervorsteht und dabei von dem Nachstellmechanismus 21 im Bereich des zylinderkopfes erfaßt wird. Der Nachstellmechanismus 21 ist zylinderkopfseitig befestigt.The shape and arrangement of the chain guide element 18 are selected such that an end region of the chain guide element 18 that faces away from the stud bolt 20 protrudes beyond a plane defined by the cylinder head gasket 2 and is thereby detected by the adjusting mechanism 21 in the region of the cylinder head. The adjustment mechanism 21 is attached on the cylinder head side.

Die beiden Nockenwellenräder 4, 5 sowie das Zwischenrad 6 weisen bei dieser Ausführungsform die gleichen Zähnezahlen auf. Das Steuerkettenrad 7 ist derart angeordnet, dass sich dieses in einem Zwischenbereich zwischen dem Zwischenrad 6 und einer ventiltriebsseitigen Stirnwand 22 des Zylinderkopfes 3 befindet. Hierdurch ergibt sich eine besonders vorteilhafte Ausnutzung, des unterhalb des ersten Nockenwellenrades 4, verbleibenden Zwischenraumes. Das Zwischenrad ist derart angeordnet, dass dessen Achse X1 parallel zur Achse X2 der Kurbelwelle verläuft. Die Achse X1 befindet sich weiterhin in unmittelbarer Nähe einer Linie L1, welche die Achse X2 der Kurbelwelle 9 und eine Achse X3 des ersten Nockenwellenrades 4, verbindet. Der Achsabstand zwischen den Achsen X1 und X3 entspricht bei dieser Ausführungsform aufgrund der gleichen Zähnezahlen der Stirnräder 4 und 5 zugleich dem Abstand zwischen der Achse X3 und einer Achse X4 der zweiten Nockenwelle.The two camshaft gears 4 , 5 and the intermediate gear 6 have the same number of teeth in this embodiment. The control sprocket 7 is arranged such that it is located in an intermediate region between the intermediate gear 6 and an end wall 22 of the cylinder head 3 on the valve drive side. This results in a particularly advantageous utilization of the space remaining below the first camshaft wheel 4 . The idler gear is arranged such that its axis X1 runs parallel to the axis X2 of the crankshaft. The axis X1 is also in the immediate vicinity of a line L1, which connects the axis X2 of the crankshaft 9 and an axis X3 of the first camshaft wheel 4 . The center distance between the axes X1 and X3 in this embodiment corresponds to the distance between the axis X3 and an axis X4 of the second camshaft due to the same number of teeth of the spur gears 4 and 5 .

Die Steuerkette 8 kann ein oder mehrreihig ausgebildet sein. Aufgrund der günstigen Kräfteverhältnisse ist bei dieser Ausführungsform die Steuerkette 8 als einreihige Steuerkette ausgebildet.The control chain 8 can be designed in one or more rows. Because of the favorable force relationships, the control chain 8 is designed as a single-row control chain in this embodiment.

Das erste Nockenwellenrad 4, das zweite Nockenwellenrad 5, sowie das Zwischenrad 6 und das Steuerkettenrad 7 sind zumindest teilweise in einem Schachtabschnitt aufgenommen, der durch eine einstückig mit dem Zylinderkopf 3 ausgebildete Schachtstirnwand, (hier nicht dargestellt) gebildet ist. Im Zusammenspiel mit dieser Schachtstirnwand ist bei dieser Ausführungsform eine zweiseitige Lagerung des Steuerkettenrades 7 bzw. des Zwischenrades 6 realisiert, wie dieses nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 noch näher erläutert wird.The first camshaft sprocket 4 , the second camshaft sprocket 5 , as well as the intermediate gear 6 and the timing chain sprocket 7 are at least partially accommodated in a shaft section which is formed by a shaft end wall (not shown here) formed integrally with the cylinder head 3 . In cooperation with this shaft end wall, a double-sided mounting of the timing chain sprocket 7 or the intermediate gear 6 is realized in this embodiment, as will be explained in more detail below with reference to FIG. 2.

In Fig. 1b sind in Form einer Computersimulation ausgewählte Komponenten der vorangehend in Verbindung mit Fig. 1a beschrieben Antriebsvorrichtung dargestellt. Die beiden Nockenwellenräder 4, 5 sind als gerade verzahnte Stirnräder ausgebildet und stehen miteinander in Eingriff. Das Steuerkettenrad 7 weist einen größeren Durchmesser auf als das mit diesem starr gekoppelte Zwischenrad 6. Das Steuerkettenrad 7 und das Zwischenrad 6 sind gemeinsam auf einem Wellenzapfen 23 angeordnet, der beidseitig an dem Zylinderkopf (siehe Fig. 1a und Fig. 2), gelagert ist. Zur Führung der Steuerkette 8 sind die, aus einem Kunststoffmaterial gefertigten Kettenführungselemente 11, 12 und 18, vorgesehen. Das Kettenführungselement 18 ist schwenkbewegbar über den Stehbolzen 20 gelagert. Die Nachstellung erfolgt über den Nachstellmechanismus 21 der wie in Fig. 1a sichtbar am Zylinderkopf 3 fixiert ist.In Fig. 1b a computer simulation of selected components of the previously illustrated in connection with Fig. 1a described drive device in the form. The two camshaft gears 4 , 5 are designed as straight toothed spur gears and are in engagement with one another. The timing chain wheel 7 has a larger diameter than the intermediate wheel 6 rigidly coupled to it. The timing sprocket 7 and the intermediate wheel 6 are arranged together on a shaft journal 23, on both sides of the cylinder head (see Fig. 1a and Fig. 2) is mounted. To guide the control chain 8 , the chain guide elements 11 , 12 and 18 made of a plastic material are provided. The chain guide element 18 is pivotally mounted on the stud 20 . The readjustment takes place via the readjustment mechanism 21, which is fixed to the cylinder head 3 as shown in FIG. 1a.

Die Steuerkette 8 ist weiterhin über das Nebenaggregat-Kettenrad 17 geführt. Über den hier weiter dargestellten Kettenabschnitt 24 ist es möglich weitere Nebenaggregate, insbesondere eine Motor-Ölpumpe, anzutreiben.The timing chain 8 is still guided via the auxiliary sprocket 17 . Via the chain section 24 further shown here, it is possible to drive further auxiliary units, in particular an engine oil pump.

In Fig. 2 ist in Form einer vereinfachten Schnittansicht ein stirnseitiger Endbereich des Zylinderkopfes 3, sowie der diesem unmittelbar benachbarte Bereich des Motorblockes 1, dargestellt. Wie erkennbar ist das Zwischenrad 6 starr mit dem Steuerkettenrad 8 gekoppelt. Diese starre Koppelung wird erreicht indem das Steuerkettenrad 8 auf einen einstückig, mit dem Zwischenrad 6 ausgebildeten Flanschabschnitt 25, aufgeschrumpft bzw. aufgepreßt ist. In diesen Flanschabschnitt 25 ist eine Gleitlagerbohrung 26 ausgebildet in welcher ein Lagerzapfen 27 unter Belassung eines ausreichenden Lagerspieles aufgenommen ist. Die Versorgung dieser Lagerstelle mit Schmieröl erfolgt über einen in dem Lagerzapfen 27 ausbildeten Schmierölkanal 28. Der Lagerzapfen 27 ist über einen Einschraubabschnitt 29 in dem Zylinderkopf 3 fixiert. Ein, einer Stirnwand 30 des Zylinderkopfes 3 zugewandter Endabschnitt 31 ist in der Zylinderkopfstirnwand 30 in radialer Richtung abgestützt. Über einen Dichtring 32 folgt eine Abdichtung, einer, zur Aufnahme des Endabschnitts 31 in der Zylinderkopfstirnwand 30 ausgebildeten Aufnahmebohrung 33.In Fig. 2 in the form of a simplified sectional view is a frontal end region of the cylinder head 3, and the immediately adjacent that area of the engine block 1 is illustrated. As can be seen, the intermediate gear 6 is rigidly coupled to the timing sprocket 8 . This rigid coupling is achieved by the control sprocket 8 being shrunk or pressed onto a flange section 25 formed in one piece with the intermediate gear 6 . In this flange section 25 , a slide bearing bore 26 is formed, in which a bearing journal 27 is received while leaving sufficient bearing play. This bearing point is supplied with lubricating oil via a lubricating oil channel 28 formed in the journal 27 . The bearing pin 27 is fixed in the cylinder head 3 via a screw-in section 29 . An end section 31 facing an end wall 30 of the cylinder head 3 is supported in the cylinder head end wall 30 in the radial direction. A sealing ring 32 is followed by a seal, a receiving bore 33 designed to receive the end section 31 in the cylinder head end wall 30 .

Die Zylinderkopfstirnwand 30 ist integral mit dem Zylinderkopf 3 ausgebildet und enthält weiterhin einen um die Bohrung herumgeführten Kühlwasserkanal 34.The cylinder head end wall 30 is formed integrally with the cylinder head 3 and further contains a cooling water channel 34 which is guided around the bore.

Die Zylinderkopfstirnwand 30 begrenzt einen Antriebsschacht 35 in welchem das Zwischenrad 6 und das Steuerkettenrad 8 vollständig aufgenommen sind. Die beiden Nockenwellenräder 4 und 5 ragen abschnittsweise aus diesem Antriebsschacht 35 heraus. Sie werden gemeinsam mit ihren Nockenwellen von oben in den Zylinderkopf eingelegt. Der Antriebsschacht 35 bzw. der gesamte obere Bereich des Zylinderkopfes 3 wird durch einen Ventildeckel (nicht dargestellt) geschlossen. Der Ventildeckel bildet zugleich den zweiten Lagerhälftenabschnitt der Nockenwellenlagerung.The cylinder head end wall 30 delimits a drive shaft 35 in which the intermediate wheel 6 and the timing chain wheel 8 are completely accommodated. The two camshaft gears 4 and 5 protrude in sections from this drive shaft 35 . Together with their camshafts, they are inserted into the cylinder head from above. The drive shaft 35 or the entire upper area of the cylinder head 3 is closed by a valve cover (not shown). The valve cover also forms the second bearing half section of the camshaft bearing.

Die Schmierölversorgung der Steuerkette 8 erfolgt, wie durch den schwarzen Pfeil P angedeutet, durch Schmieröl das aus dem Bereich der Lagerstelle des ersten Nockenwellenrades 4 abgeleitet wird.The lubricating oil supply to the timing chain 8 takes place, as indicated by the black arrow P, by lubricating oil which is derived from the area of the bearing point of the first camshaft wheel 4 .

Die Erfindung ist nicht auf das vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich anstelle der hier beschriebenen Steuerkette andere Antriebselemente, insbesondere Zahnriemenelemente zu verwenden. Bei der Verwendung eines Zahnriemenelementes ist es möglich dieses aus einem, vom Motorschmierölkreislauf erfassten Bereich heraus zu verlagern. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein anstelle des Steuerkettenrades 7 vorgesehenes Zahnriemenrad in einem außerhalb des Antriebsschachtes 5 liegenden Bereich vor der Schachtstirnwand 30 angeordnet ist.The invention is not restricted to the exemplary embodiment described above. For example, it is also possible to use other drive elements, in particular toothed belt elements, instead of the timing chain described here. When using a toothed belt element, it is possible to move it out of an area covered by the engine lubricating oil circuit. This can be done, for example, by arranging a toothed belt wheel provided instead of the control chain sprocket 7 in an area outside the drive shaft 5 in front of the shaft end wall 30 .

Claims

1. Drive device for a valve train of an internal combustion engine, which has a first and a second camshaft mounted in a cylinder head ( 3 ) with:

- a first camshaft gear ( 4 ) assigned to the first camshaft,
- One of the second camshaft assigned second camshaft gear ( 5 ) and,
- a, characterized in an intermediate region between the camshaft (4) and a crankshaft gear (9), lying intermediate wheel (6), characterized in that the intermediate wheel (6) communicates with one of the two camshaft sprockets (4) is engaged and coaxially to the intermediate wheel ( 6 ) a timing sprocket ( 7 ) is provided which is coupled to the crankshaft sprocket ( 9 ) via a timing chain ( 8 ), a synchronization ratio of the crankshaft sprocket ( 9 ) with respect to the two camshaft sprockets ( 4 , 5 ) being two to one by the crankshaft sprocket ( 9 ), the timing sprocket ( 7 ), the intermediate gear ( 6 ) and the camshaft gear ( 4 ) which is in engagement therewith.

2. Drive device according to claim 1, characterized in that the two camshaft wheels ( 4 , 5 ) have the same number of teeth and are in engagement with each other.

3. Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the timing chain wheel ( 7 ) is larger than the diameter of the intermediate wheel ( 6 ).

4. Drive device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the intermediate wheel ( 6 ) and the timing chain wheel ( 7 ) are rotatably mounted on the cylinder head ( 3 ) by a bearing device.

5. Drive device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the timing sprocket ( 7 ) is arranged with respect to its position in the axial direction such that it is arranged between the intermediate wheel ( 6 ) and a valve head-side cylinder head inner wall.

6. Drive device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the intermediate wheel ( 6 ) and the timing chain wheel ( 7 ) are mounted on both sides.

7. Drive device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the intermediate wheel ( 6 ) and the timing chain wheel ( 7 ) are accommodated in a shaft section.

8. Drive device according to claim 7, characterized in that the shaft section is delimited by a shaft end wall ( 30 ) formed integrally with the cylinder head ( 3 ).

9. Drive device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the intermediate wheel ( 6 ) is arranged such that its axis is close to a connecting line (L1) through a central axis (X2) of the crankshaft and an axis (X3 ) one of the two camshafts runs.

10. Drive device according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the transmission ratio of two to one is realized by the crankshaft gear ( 9 ) and the chain wheel ( 7 ), the intermediate gear ( 6 ) having the same number of teeth as that with this engaging. Camshaft sprocket ( 4 ).

11. Drive device according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that a first chain center ( 10 c) extending between the crankshaft sprocket ( 9 ) and the control sprocket ( 7 ) is supported by an adjustable chain tensioner ( 18 , 21 ), and that a second chain run ( 10 a) is supported by a chain guide ( 11 ) which is fixed to the cylinder head ( 3 ).

12. Drive device according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the lubrication of the timing chain ( 8 ) and the intermediate wheel ( 6 ) is carried out by lubricating oil from the area of the camshaft bearing.

13. Drive device according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the camshaft gears ( 4 , 5 ) and the intermediate gear ( 6 ) are helically toothed.

14. Drive device according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that with the control chain ( 8 ) in contact with guide elements ( 7 , 12 , 18 ) are made of a plastic material and are overhung on a cylinder-side engine end wall.