DE102004062038A1

DE102004062038A1 - Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004062038A1
Application number: DE102004062038A
Authority: DE
Inventors: Jens Dipl.-Ing. Schäfer; Mike Dipl.-Ing. Kohrs
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: WO2006074732A1; US20090288624A1; US7793628B2; JP4915006B2; DE102004062038B4; JP2008525686A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine (100) mit einem Antriebsrad (13), einem Abtriebselement (4) und einem Taumelscheibengetriebe (2). Über einen Primärtrieb wird das Drehmoment einer Kurbelwelle (101) auf das Antriebsrad (13) und weiter über das Taumelscheibengetriebe (2) auf das Abtriebselement (4), welches drehfest mit einer Nockenwelle (11) verbunden ist, übertragen. DOLLAR A Mittels konstruktiver Maßnahmen, speziell der Ausbildung der Lagerung des Antriebsrades (13) auf einem Verzahnungträger (9) des Abtriebselements (4) wird der axiale Bauraum der Vorrichtung (1) verringert. DOLLAR A Weiterhin wird eine Ausführungsform vorgeschlagen in der die Vorrichtung (1) ohne zusätzlichen Bauraum zu benötigen mittels einer Befestigungsschraube (12a) an der Nockenwelle (11) befestigt wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6.

Hintergrund der Erfindung

In Brennkraftmaschinen werden zur Betätigung der Gaswechselventile Nockenwellen eingesetzt. Nockenwellen sind in der Brennkraftmaschine derart angebracht, dass auf ihr angebrachte Nocken an Nockenfolgern, beispielsweise Tassenstößeln, Schlepp- oder Schwinghebeln, anliegen. Wird die Nockenwelle in Drehung versetzt, so wälzen die Nocken auf den Nockenfolgern ab, die wiederum die Gaswechselventile betätigen. Durch die Lage und die Form der Nocken ist somit sowohl die Öffnungsdauer als auch Amplitude aber auch der Öffnungs- und Schließzeitpunkt der Gaswechselventile festgelegt.

Moderne Motorkonzepte gehen dahin, den Ventiltrieb variabel auszulegen. Einerseits sollen Ventilhub und Ventilöffnungsdauer variabel gestaltbar sein, bis hin zur kompletten Abschaltung einzelner Zylinder. Dafür sind Konzepte wie schaltbare Nockenfolger, variable Ventiltriebe oder elektrohydraulische oder elektrische Ventilbetätigungen vorgesehen. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, während des Betriebs der Brennkraftmaschine Einfluss auf die Öffnungs- und Schließzeiten der Gaswechselventile nehmen zu können. Ebenfalls wünschenswert ist es auf die Öffnungs- bzw. Schließzeitpunkte der Einlass- bzw. Auslassventile getrennt Einfluss nehmen zu können, um beispielsweise gezielt eine definierte Ventilüberschneidung einstellen zu können. Durch die Einstellung der Öffnungs- bzw. Schließzeitpunkte der Gaswechselventile abhängig vom aktuellen Kennfeldbereich des Motors, beispielsweise von der aktuellen Drehzahl bzw. der aktuellen Last, können der spezifische Treibstoffverbrauch gesenkt, das Abgasverhalten positiv beeinflusst, der Motorwirkungsgrad, das Maximaldrehmoment und die Maximalleistung erhöht werden.

Die beschriebene Variabilität in der Gaswechselventilzeitensteuerung wird durch eine relative Änderung der Phasenlage der Nockenwelle zur Kurbelwelle bewerkstelligt. Dabei steht die Nockenwelle meist über einen Ketten-, Riemen-, Zahnradtrieb oder gleichwirkende Antriebskonzepte in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle. Zwischen dem von der Kurbelwelle angetriebenen Ketten-, Riemen- oder Zahnradtrieb und der Nockenwelle ist ein Nockenwellenversteller angebracht, der das Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle überträgt. Dabei ist diese Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten der Brennkraftmaschine derart ausgebildet, dass während des Betriebs der Brennkraftmaschine die Phasenlage zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle sicher gehalten und, wenn gewünscht, die Nockenwelle in einem gewissen Winkelbereich gegenüber der Kurbelwelle verdreht werden kann.

In Brennkraftmaschinen mit je einer Nockenwelle für die Einlass- und die Auslassventile können diese mit je einem Nockenwellenversteller ausgerüstet werden. Dadurch können die Öffnungs- und Schließzeiten der Einlass- und Auslassgaswechselventile zeitlich relativ zueinander verschoben und die Ventilzeitüberschneidungen gezielt eingestellt werden.

Der Sitz moderner Nockenwellenversteller befindet sich im Allgemeinen am antriebsseitigen Ende der Nockenwelle. Er besteht aus einem kurbelwellenfesten Antriebsrad, einem nockenwellenfesten Abtriebselement und einem das Drehmoment vom Antriebsrad auf das Abtriebsteil übertragenden Verstellmechanismus. Das Antriebsrad kann als Ketten-, Riemen- oder Zahnrad ausgeführt sein und ist mittels einer Kette, eines Riemens oder eines Zahnradtriebs mit der Kurbelwelle drehfest verbunden. Der Verstellmechanismus kann elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch betrieben werden. Ebenfalls denkbar ist es den Nockenwellenversteller auf einer Zwischenwelle anzubringen oder auf einem nicht rotierenden Bauteil zu lagern. In diesem Fall wird das Drehmoment über weitere Antriebe auf die Nockenwellen übertragen.

Elektrisch betriebene Nockenwellenversteller bestehen aus einem Antriebsrad, welches in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine steht, einem Abtriebsteil, welches in Antriebsverbindung mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine steht und einem Verstellgetriebe. Bei dem Verstellgetriebe handelt es sich um ein Dreiwellengetriebe, mit drei zueinander verdrehbaren Bauteilen. Dabei ist das erste Bauteil des Getriebes drehfest mit dem Antriebsrad und das zweite Bauteil drehfest mit dem Abtriebsteil verbunden. Das dritte Bauteil ist beispielsweise als verzahntes Bauteil ausgeführt, dessen Drehzahl über eine Welle beispielsweise mittels eines Elektromotors oder einer Bremsvorrichtung geregelt werden kann.

Das Drehmoment wird von der Kurbelwelle auf das erste Bauteil und von dort auf das zweite Bauteil und damit auf die Nockenwelle übertragen. Dies geschieht entweder direkt, oder unter Zwischenschaltung des dritten Bauteils. Durch geeignete Regelung der Drehzahl des dritten Bauteils kann das erste Bauteil gegen das zweite Bauteil verdreht und damit die Phasenlage zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle verändert werden. Beispiele für derartige Dreiwellengetriebe sind Innenexzentergetriebe, Doppelinnenexzentergetriebe, Wellgetriebe, Taumelscheibengetriebe oder dergleichen.

Zur Steuerung des Nockenwellenverstellers erfassen Sensoren die Kenndaten der Brennkraftmaschine wie beispielsweise den Lastzustand, die Drehzahl und die Winkellagen der Nockenwelle und der Kurbelwelle. Diese Daten werden einer elektronischen Kontrolleinheit zugeführt, die nach Vergleich der Daten mit einem Kenndatenfeld der Brennkraftmaschine den Verstellmotor des Nockenwellenverstellers steuert.

Aus der DE 102 22 475 ist eine Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine bekannt, in der die Drehmomentübertrag von der Kurbelwelle zur Nockenwelle und der Verstellvorgang mittels eines Taumelscheibengetriebes realisiert ist. Die Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem nockenwellenfesten Abtriebselement und einer Taumelscheibe. Weiterhin weist Vorrichtung ein Antriebsrad auf, welches in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle steht und einteilig mit einem Gehäuse ausgeführt ist. Die Taumelscheibe ist mit vier in Langlöcher des Gehäuses eingreifenden Zapfen versehen. Das Drehmoment der Kurbelwelle wird über das Antriebsrad, das Gehäuse und die Zapfen auf die Taumelscheibe übertragen.

Weiterhin weist die Vorrichtung eine Verstellwelle auf, die beispielsweise von einem Elektromotor angetriebenen wird und auf der die Taumelscheibe unter einem definierten Anstellwinkel gelagert ist.

Die Taumelscheibe ist an ihrer axialen, dem Abtriebselement zugewandeten Seitenfläche mit einer Kegelradverzahnung versehen und derart unter einem bestimmten Anstellwinkel zu dem Abtriebselement angeordnet, dass ein Winkelsegment der Verzahnung der Taumelscheibe in ein Winkelsegment einer an dem Abtriebselement ausgebildeten Kegelradverzahnung eingreift. Dabei besteht eine Differenz in den Zähneanzahlen der Kegelradverzahnungen.

Eine Verdrehung der Verstellwelle relativ zu dem Abtriebselement führt zu einer Taumeldrehung der Taumelscheibe und damit zu einer Drehung des in Eingriff stehenden Winkelsegments relativ zu dem Abtriebselement. Aufgrund der Unterschiedlichen Zähnezahl der Kegelradverzahnungen führt dies zu einer relativen Verdrehung der Nockenwelle zur Kurbelwelle.

Das Antriebsrad bzw. das Gehäuse ist auf einer axialen Schulter des Abtriebselements drehbar zu diesem gelagert. Die Kegelradverzahnung des Abtriebselements ist an einem Verzahnungsträger ausgebildet, wobei der Verzahnungsträger der Schulter in axialer Richtung vorgelagert ist. Der Verzahnungs träger und ein mit dem Antriebsrad verschraubter Deckel bilden eine Axiallagerung für das Antriebsrad. bzw. das Gehäuse. Dabei ist der Deckel von dem Abtriebselement einerseits und von der Nockenwelle andererseits in axialer Richtung festgelegt.

Die Ausbildung einer Lagerschulter an dem Abtriebselement und der axial dazu versetzt angeordnete Verzahnungsträger führen zu einem relativ hohen axialen Bauraumbedarf der Vorrichtung und einer komplexen geometrischen Form des Abtriebselements.

Weiterhin ist das Abtriebselement mittels einer Befestigungsschraube drehfest mit der Nockenwelle verbunden. Der Schraubenkopf greift von der nockenwellenabgewandten Seite durch die Vorrichtung, wobei deren Gewinde in ein in der Nockenwelle ausgebildetes komplementäres Innengewinde eingreift. Der Schraubenkopf übt auf das Abtriebselement eine Kraft aus, wodurch dieses an der Nockenwelle befestigt ist.

Der Schraubenkopf dient gleichzeitig als Laufbahn für die Wälzkörper eines Nadellagers, über das die Verstellwelle auf dem Schraubenkopf gelagert ist. Um als Laufbahn für das Nadellager dienen zu können muss der Schraubenkopf einem Härteverfahren unterzogen werden, wobei zu beachten ist, dass der Gewindeabschnitt dabei nicht gehärtet wird. Derartige Härteverfahren sind aufwändig und kostenintensiv. Gleichzeitig führt der massiv ausgeführte Schraubenkopf zu einer hohen Masse und damit zu einem hohen Trägheitsmoment der Anordnung.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei der axiale Bauraumbedarf und die Masse der Vorrichtung reduziert werden und die Fertigungskosten gesenkt werden sollen.

Zusammenfassung der Erfindung

In einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einem mit einer Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad, und mit einem Taumelscheibengetriebe, welches ein Gehäuse und ein mit einer Nockenwelle in Antriebsverbindung stehendes Abtriebselement aufweist, wobei ein radial äußerer Ringabschnitt des Abtriebselements als Verzahnungsträger ausgebildet ist, wobei an einer axialen Seitenfläche des Verzahnungsträgers ein Zahnkranz ausgebildet ist und wobei das Antriebsrad oder das Gehäuse drehbar zum Abtriebselement auf diesem gelagert ist, wird erfindungsgemäß die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine äußere Mantelfläche des Verzahnungsträgers als Radiallagerfläche für das Gehäuse oder das Antriebsrad dient.

In der erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht die Vorrichtung aus einem als Reimen-, Ketten- oder Zahnrad ausgebildeten Antriebsrad und einem Taumelscheibengetriebe. Das Taumelscheibengetriebe umfasst unter anderem ein Gehäuse, welches drehfest mit dem Antriebsrad verbunden ist, eine Taumelscheibe ein Abtriebselement, welches drehfest mit einer Nockenwelle verbunden ist und eine Verstellwelle, welche beispielsweise mittels eines Elektromotors angetrieben wird. Das Gehäuse kann einteilig mit dem Antriebsrad ausgebildet oder kraft-, form-, reib- oder stoffschlüssig mit diesem verbunden sein. Über einen Riemen- Ketten oder Zahnradtrieb wird Drehmoment von der Kurbelwelle auf das Antriebsrad und somit auf das Gehäuse übertragen. Das Gehäuse steht mittels einer Stiftkupplung oder eines verzahnten Bauelements mit der Taumelscheibe in Wirkverbindung. Als verzahntes Bauteil ist beispielsweise ein Kegelrad denkbar, welches einteilig mit dem Gehäuse ausgeführt oder mittels Befestigungsmitteln mit diesem verbunden ist. Die Stiftkupplung bzw. das verzahnte Bauelement überträgt das von der Kurbelwelle auf das Antriebsrad übertragene Drehmoment auf die Taumelscheibe, die auf einer Verstellwelle gelagert ist. Die Taumelscheibe ist auf der Verstellwelle unter einem definierten Anstellwinkel zum Abtriebselement angeordnet.

An einer axialen Seitenfläche der Taumelscheibe ist ein in Umfangsrichtung umlaufender Zahnkranz ausgebildet. Weiterhin ist ein ringförmiger, radial au ßen liegende Bereich des Abtriebselements als Verzahnungsträger ausgeführt, an dem ebenfalls ein Zahnkranz ausgebildet ist. Der Zahnkranz der Taumelscheibe greift entlang eines umfangsseitigen Winkelabschnitts in den Zahnkranz des Abtriebselements ein.

Das Kurbelwellendrehmoment wird über das Antriebsrad, das Gehäuse, die Stiftkupplung oder das verzahnte Bauelement auf die Taumelscheibe und von dort auf das Abtriebselement und schließlich auf die Nockenwelle übertragen. Die Zahnkränze der Taumelscheibe und des Abtriebselements oder der Taumelscheibe und des verzahnten Bauteils, oder beide Verzahnungspaare, weisen unterschiedliche Anzahlen von Zähnen auf. Dreht die Verstellwelle mit der Drehzahl des Antriebsrades so wird die Phasenlage zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle gehalten. Besteht eine Differenz zwischen der Drehzahl der Verstellwelle und der Drehzahl des Antriebsrades wird die Phasenlage zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle verstellt. Dabei verdrehen sich das Gehäuse und das Antriebsrad relativ zum Abtriebselement, welches das Gehäuse bzw. das Antriebsrad in radialer Richtung abstützt.

Durch die Lagerung des Antriebsrades bzw. des Gehäuses auf der äußeren Mantelfläche des Verzahnungsträgers entfällt die Notwendigkeit das Abtriebselement mit einer axialen Schulter zu versehen, wodurch der axiale Bauraum des Taumelscheibengetriebes erheblich gesenkt werden kann.

In einer Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zahnkranz in radialer Richtung nach außen in einen ringförmigen Lagerabschnitt ausläuft, der eine geschlossene Außenmantelfläche aufweist.

In dieser Ausführungsform schließt sich an den Zahnkranz in radialer Richtung nach außen ein ringförmiger Rand an, der als Radiallagerfläche für das Antriebsrad bzw. das Gehäuse dient. Der Rand bildet in Umfangsrichtung einer geschlossene Lagerfläche ohne Unterbrechungen aus, wodurch die Ausbildung eines hydrodynamischen Schmierfilms begünstigt wird.

Die Herstellung der Verzahnung des Zahnkranzes ist beispielsweise mittels Taumelpressen, Axialwalzen, Fräsen oder Sintern möglich.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass sich die Zähne des Zahnkranzes in radialer Richtung bis zur Radiallagerfläche erstrecken. Die Verzahnung durch schneidet in diesem Fall die Lagerfläche. Durch entsprechend abgerundete Kantengeometrien, kann die benötigte Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit erreicht werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil geringerer Herstellungskosten.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die in axialer Richtung vom Zahnkranz abgewandte, axiale Seitenfläche des Verzahnungsträgers eine erste Axiallagerfläche zur Axiallagerung des Gehäuses oder des Antriebsrades bildet.

In dieser Ausführungsform ist das Abtriebselement bzw. das Gehäuse mit einem sich radial nach innen erstreckenden Fortsatz ausgebildet, welcher an der vom Zahnkranz abgewandten axialen Seitenfläche des Abtriebselement im Bereich des Verzahnungsträgers anliegt. Bei dem Fortsatz handelt es sich vorteilhafterweise um ein ringförmiges Element, welches an einer axialen Seitenfläche des Antriebsrades oder des Gehäuses umläuft. Somit ist gewährleistet, dass auf das Antriebsrad oder das Gehäuse wirkende, von der Nockenwelle weg gerichtete Axialkräfte durch das Abtriebselement aufgenommen werden. Der Fortsatz kenn einteilig mit dem Abtriebsrad oder dem Gehäuse ausgeführt oder separat gefertigt und an dem Antriebsrad oder an dem Gehäuse befestigt sein. Der Fortsatz ist vorteilhafterweise ringförmig um die gesamte Vorrichtung umlaufend ausgeführt. In diesem Fall können weitere Funktionen in den ringförmigen Fortsatz integriert werden, wie beispielsweise eine Drehwinkelbegrenzung des Antriebsrades zum Abtriebselement. Zu diesem Zweck kann der ringförmige Fortsatz mit einem zusätzlichen Fortsatz, der in eine Kulisse im Abtriebselement eingreift, ausgebildet sein. Alternativ kann der ringförmige Fortsatz an seiner radial inneren Stirnseite mit einer Aussparung versehen sein, in die ein am Abtriebselement ausgebildeter oder befestigter Fortsatz eingreift.

Im Falle geringer Kippmomente über der Radiallagerstelle des Gehäuses bzw. des Abtriebsrades können auf die Nockenwelle zu gerichtete Axialkräfte über die Verzahnungspaarung zwischen Taumelscheibe und dem verzahnten Bauteil abgestützt werden.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die zahnkranzseitige axiale Seitenfläche des ringförmigen Lagerabschnitts eine zweite Axiallagerfläche zur Axiallagerung des Gehäuses oder des Antriebsrades bildet.

In diesem Fall ist am Gehäuse oder am Antriebsrad ein zusätzlicher, sich radial nach innen erstreckender Fortsatz vorgesehen, der sich in axialer Richtung am ringförmigen Rand des Verzahnungsträgers abstützt.

Auf diese Weise ist es möglich, wie in der Ausführungsform im Stand der Technik, sowohl die Radial- als auch die Axiallagerstellen an den Bauteilen Abtriebselement und Antriebsrad oder Gehäuse, eventuell unter Einbeziehung einer Anschlagscheibe, auszubilden, wobei der axiale Bauraumbedarf erheblich verringert wird.

In einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einem Taumelscheibengetriebe, wobei das Taumelscheibengetriebe zumindest eine Taumelscheibe umfasst, die auf einer Verstellwelle gelagert ist, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Verstellwelle auf einer Hohlwelle gelagert ist, wobei die Hohlwelle mittels einer Befestigungsschraube drehfest mit der Nockenwelle verbundenen ist und an einer Innenmantelfläche der Hohlwelle ein sich radial nach innen erstreckender Kragen ausgebildet ist, an dem sich ein Schraubenkopf der Befestigungsschraube abstützt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kragen derart angeordnet ist, dass der Schraubenkopf, im montierten Zustand der Vorrichtung an der Nockenwelle, komplett innerhalb der Hohlwelle angeordnet ist.

Die Verstellwelle ist in dieser Ausführungsform auf einer Hohlwelle, vorzugsweise mittels eines Wälzlagers, gelagert. Eine Außenmantelfläche der Hohlwelle dient als innere Lauffläche für die Wälzkörper des Wälzlagers. Weiterhin ist die Hohlwelle mittels einer Befestigungsschraube mit der Nockenwelle verbunden, wobei das Abtriebselement in den Klemmverband mit einbezogen wird und derart ebenfalls an der Nockenwelle fixiert ist. Dabei stützt sich der Schraubenkopf der Befestigungsschraube an einem im inneren der Hohlwelle ausgebildeten Kragen ab. Durch die Lagerung der Verstellwelle auf einer Hohlwelle wird das Gewicht der Vorrichtung deutlich verringert. Die Hohlwelle kann weiterhin kostengünstig in einem spanlosen Formgebungsprozess, beispielsweise als Sinter- oder Blechumformteil hergestellt werden. Dies senkt im Vergleich zu der Ausführungsform aus dem Stand der Technik die Kosten der Vorrichtung, da auf teure Spezialschrauben verzichtet werden kann.

Der Kragen ist in dieser Ausführungsform derart ausgebildet, dass die von der Befestigungsschraube auf die Hohlwelle ausgeübten Kräfte, die auf Grund des Anzugsmoments bei der Montage der Vorrichtung an der Nockenwelle entstehen, zumindest zum großen Teil an den Wälzlagern, die die Verstellwelle gegenüber der Hohlwelle lagern, vorbeigeleitet werden. Dazu ist es erforderlich den Kragen so nah wie möglich an dem vorrichtungsseitigen Ende der Nockenwelle innerhalb der Hohlwelle anzuordnen. Dies hat zur Folge, dass der Schraubenkopf der Befestigungsschraube, der die Klemmkraft auf die Hohlwelle überträgt, vollständig innerhalb der Hohlwelle angeordnet ist und somit nichts zur Baulänge der Vorrichtung beiträgt.

Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform, gegenüber einer Ausführungsform, in der der Schraubenkopf an dem nockenwellenabgewandten Ende der Hohlwelle angreift, Liegt darin, dass ein Aufspreizen der Hohlwelle vermieden wird. Liegt der Schraubenkopf an dem nockenwellenabgewandten Ende der Hohlwelle an, so liegt diese auf deren gesamten axialen Länge im Klemmverband der Befestigungsschraube. Dies hat zur Folge, dass die Hohlwelle gestaucht und aufgebaucht wird. Das Aufbauchen der Hohlwelle führt zu einer Reduktion des Lagerspiels der auf ihr angeordneten Wälzlager bzw. zu einem Verklemmen der Gleitlagerung, wodurch höhere Reibung in der Vorrichtung auftritt und im schlimmsten Fall Funktionsuntüchtigkeit eintritt.

Weiterhin verursacht die Klemmkraft hohe Spannungen in der Hohlwelle, wodurch plastische Verformungen in dieser Auftreten können. Durch die ungewollten plastischen Verformungen wird weiterhin ein automatisiertes Montieren der Vorrichtung an der Nockenwelle erschwert, da auf Grund der Setzkraftverluste kein definiertes Ende des Montagevorganges von der Montagevorrichtung detektiert werden kann.

Diese Nachteile treten bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform nicht oder nur in einem wesentlich geringern Umfang auf.

Weiterhin kann die Befestigungsschraube kürzer und damit leichter ausgeführt werden, wodurch sich die Masse und das Trägheitsmoment der Vorrichtung weiter verringert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind. Es zeigen:
1a nur sehr schematisch eine Brennkraftmaschine,
1 einen Längsschnitt durch eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine,
2 einen Längsschnitt durch eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine,
3 einen Längsschnitt durch eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine,
4 einen Längsschnitt durch eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine,
5 einen Längsschnitt durch eine fünfte erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
In 1a ist eine Brennkraftmaschine 100 skizziert, wobei ein auf einer Kurbelwelle 101 sitzender Kolben 102 in einem Zylinder 103 angedeutet ist. Die Kurbelwelle 101 steht in der dargestellten Ausführungsform über je einen Zugmitteltrieb 104 bzw. 105 mit einer Einlassnockenwelle 106 bzw. Auslassnockenwelle 107 in Verbindung, wobei eine erste und eine zweite Vorrichtung 1 für eine Relativdrehung zwischen Kurbelwelle 101 und Nockenwellen 106, 107 sorgen können. Nocken 108, 109 der Nockenwellen 106, 107 betätigen ein Einlassgaswechselventil 110 bzw. das Auslassgaswechselventil 111.
1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine 100. Die Vorrichtung 1 umfasst unter anderem ein Taumelscheibengetriebe 2, bestehend aus einem verzahnten Bauteil 3a, einem Abtriebselement 4 und einer Taumelscheibe 5. Das verzahnte Bauteil 3a ist in der dargestellten Ausführungsform als Kegelrad 3 ausgeführt. An einer axialen Seitenfläche des Kegelrades 3 ist ein als Kegelradverzahnung ausgeführter erster Zahnkranz 6 ausgebildet. Weiterhin ist an den axialen Seitenflächen der Taumelscheibe 5 ein zweiter und ein dritter Zahnkranz 7, 8 ausgebildet, wobei die Zahnkränze 7, 8 in diesem Ausführungsbeispiel jeweils ebenfalls als Kegelradverzahnung ausgeführt sind. Dabei ist der zweite Zahnkranz 7 an der dem Kegelrad 3 zugewandten axialen Seitenfläche und der dritte Zahnkranz 8 an der dem Abtriebselement 4 zugewandten axialen Seitenfläche der Taumelscheibe 5 ausgebildet. Der radial außenliegende Abschnitt des Abtriebselement 4 ist als Verzahnungsträger 9 ausgeführt, an dessen der Taumelscheibe 5 zugewandten axialen Seitenfläche ein vierter Zahnkranz 10 ausgebildet ist. Der vierte Zahnkranz 10 ist in dieser Ausführungsform ebenfalls als Kegelradverzahnung ausgeführt
Das Abtriebselement 4 ist drehfest mit einer Nockenwelle 11 verbunden. Die Verbindung zwischen Abtriebselement 4 und Nockenwelle 11 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines ersten Befestigungsmittels 12, hier einer Befestigungsschraube 12a, realisiert. Ebenso denkbar sind stoff-, kraft-, reib- oder formschlüssigen Verbindungsmethoden.
Ein Antriebsrad 13 steht in Wirkverbindung mit einem nicht dargestellten Primärantrieb, über den ein Drehmoment von einer Kurbelwelle 101 auf das Antriebsrad 13 übertragen wird. Ein derartiger Primärantrieb kann beispielsweise ein Ketten-, Riemen- oder Zahnradtrieb sein. Das Antriebsrad 13 ist drehfest mit einem Gehäuse 14, und das Gehäuse 14 wiederum drehfest mit dem Kegelrad 3 verbunden. In der in 1 dargestellten Ausführungsform sind diese einteilig ausgebildet. Alternativ kann vorgesehen sein, das Gehäuse 14 kraft-, form-, reib- oder stoffschlüssig mit dem Kegelrad 3 und/oder dem Antriebsrad 13 zu verbinden.
Das Kegelrad 3 und das Abtriebselement 4 stehen parallel zueinander und sind in axialer Richtung zueinander beabstandet. Zusammen mit dem Gehäuse 14 bilden das Kegelrad 3 und das Abtriebelement 4 einen ringförmigen Hohlraum aus, in dem die Taumelscheibe 5 angeordnet ist. Mittels ersten Wälzlagern 15 ist die Taumelscheibe 5 unter einem definierten Anstellwinkel zu dem Kegelrad 3 und dem Abtriebelement 4 auf einer Verstellwelle 16 gelagert. Die im Wesentlichen topfförmig ausgebildete Verstellwelle 16 ist mit einem Kupplungselement 17 versehen, in die eine nicht dargestellte Welle einer ebenfalls nicht dargestellten Vorrichtung eingreift, mit der die Drehzahl der Verstellwelle 16 geregelt werden kann. Die Verstellwelle 16 stütz sich über zweite Wälzlager 18 auf einer drehfest mit der Nockenwelle 11 verbundenen, in der vorliegenden Ausführungsform als Hohlwelle 19 ausgebildeten, Welle 19a ab.
Die unter einem definierten Anstellwinkel auf der Verstellwelle 16 angeordnete Taumelscheibe 5 greift mit dem zweiten Zahnkranz 7 in den ersten Zahnkranz 6 des Kegelrad 3 und mit dem dritten Zahnkranz 8 in den vierten Zahnkranz 10 des Abtriebselements 4 ein. Dabei stehen die jeweiligen Zahnkränze 6, 7, 8, 10 nur in einem bestimmten Winkelbereich in Eingriff, wobei die Größe des Winkelbereichs abhängig vom Anstellwinkel der Taumelscheibe 5 ist.
Über den Eingriff der Zahnkränze 6, 7, 8, 10 wird das vom Primärtrieb auf das Antriebsrad 13 und von dort auf das Kegelrad 3 übertragene Drehmoment der Kurbelwelle 101 über die Taumelscheibe 5 auf das Abtriebselement 4 und damit auf die Nockenwelle 11 übertragen.
Um die Phasenlage zwischen Nockenwelle 11 und Kurbelwelle 101 zu halten, wird die Verstellwelle 16 mit der Drehzahl des Antriebsrades 13 angetrieben. Soll die Phasenlage geändert werden, so wird die Drehzahl der Verstellwelle 16 erhöht bzw. verringert, je nachdem ob die Nockenwelle 11 relativ zur Kurbelwelle 101 vor- oder nacheilen soll. Durch die abweichende Drehzahl der Verstellwelle 16 führt die Taumelscheibe 5 eine Taumeldrehung aus, wobei die Winkelbereiche in denen die Zahnkränze 6, 7, 8, 10 ineinander eingreifen um die Taumelscheibe 5, das Kegelrad 3 und das Abtriebselement 4 umlaufen. Bei mindestens einem der Zahnkranzpaare 6, 7, 8, 10 weisen die zwei ineinander greifenden Zahnkränze 6, 7, 8, 10 unterschiedliche Zähnezahlen auf. Sind die Winkelbereiche, in denen die Zahnkränze 6, 7, 8, 10 ineinander eingreifen einmal vollständig umgelaufen, so ergibt sich aufgrund der Differenz in der Anzahl der Zähne eine Verstellung des Kegelrads 3 zum Abtriebselement 4 und damit der Nockenwelle 11 relativ zu der Kurbelwelle 101. Der Verstellwinkel entspricht dem Bereich den die den Unterschied in der Zähnezahl bildenden Zähne einnehmen.
Denkbar ist in diesem Zusammenhang, dass die Zahnkränze 6, 7, 8, 10 beider Zahnkranzpaare unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen. Damit ergibt sich das Verstelluntersetzungsverhältnis aus den beiden resultierenden Untersetzungsverhältnissen.
Ebenso denkbar ist, dass die Zahnkränze 6, 7, 8, 10 nur einer Zahnkranzpaarung unterschiedliche Anzahlen von Zähnen aufweisen. Das Untersetzungsverhältnis ergibt sich in diesem Fall nur aufgrund dieser Untersetzung. Die andere Zahnkranzpaarung dient in diesem Fall nur als Koppelmittel mit einem Untersetzungsverhältnis von 1:1 zwischen der Taumelscheibe 5 und dem jeweiligen Bauteil 3, 4.
Während des Verstellvorgangs verdreht sich das Antriebsrad 13 bzw. das Gehäuse 14 entsprechend dem Übersetzungsverhältnis und der Drehzahl der Verstellwelle 16 zu dem Abtriebselement 4. Das Antriebsrad 13 bzw. das Gehäuse 14 sind auf einer Außenmantelfläche 20 des Verzahnungsträgers 9 radial gelagert. Dadurch entfällt das Ausbilden einer axialen Schulter am Abtriebselement 4, wie sie in der DE 102 22 475 A1 vorgesehen ist. Dies führt zu einer geringeren axialen Baulänge des Taumelscheibengetriebes 2 und damit der Vorrichtung 1.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Zähne des vierten Zahnkranzes 10 entlang der gesamten Länge des Verzahnungsträgers 9 und unterbrechen somit teilweise die als Radiallagerfläche 23a ausgebildete Außenmantelfläche 20 des Verzahnungsträgers 9. Ebenso denkbar ist die Verzahnung des vierten Zahnkranzes 10 in radialer Richtung nach außen in einen ringförmigen Lagerabschnitt 23 auslaufen zu lassen, wodurch die Außenmantelfläche 20 des Verzahnungsträgers 9 als ununterbrochene Radiallagerfläche 23a ausgebildet ist.
Weiterhin ist in der dargestellten Ausführungsform eine Anschlagscheibe 21 dargestellt, welche stoff-, reib-, kraft- oder formschlüssig mit dem Antriebsrad 13 oder dem Gehäuse 14 verbunden ist. Ebenfalls denkbar ist eine Befestigung der Anschlagscheibe 21 mit einem der beiden Bauteile 13, 14 mittels einer Schraubverbindung.
Die Anschlagscheibe 21 erstreckt sich in radialer Richtung weiter nach innen als das Antriebsrad 13 bzw. das Gehäuse 14 und ist derart angeordnet, dass eine axiale Seitenfläche der Anschlagscheibe 21 an der vom vierten Zahnkranz 10 abgewandten axialen Seitenfläche des Abtriebselements 4 im Bereich des Verzahnungsträgers 9 anliegt. Somit bildet die Anschlagscheibe 21 im Zusammenspiel mit dem Verzahnungsträger 9 ein Axiallager für das Antriebsrad 13 und das Gehäuse 14, welches auf diese Bauteile 13, 14 in Richtung von der Nockenwelle 11 weg wirkende Axialkräfte aufnimmt.
Wirken geringe Kippmomente auf das Antriebsrad 13, so können, wie in 1 dargestellt, in Richtung der Nockenwelle 11 auf das Antriebsrad 13 wirkende Axialkräfte über die in Eingriff stehenden Zahnkränze 6, 7 am Kegelrad 3 und der Taumelscheibe 5 abgestützt werden. Somit ist sowohl die Radial- als auch die Axiallagerung des Antriebsrades 13 und des Gehäuses 14 gewährleistet, wobei der axiale Bauraumbedarf des Taumelscheibengetriebes 2 erheblich verringert wird.
2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung 1. Die in den 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen 1 sind im Wesentlichen identisch. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform ist in der in 2 dargestellten Ausführungsform das Antriebsrad 13 und das Gehäuse 14 nicht einteilig ausgeführt. Vielmehr handelt es sich um getrennt hergestellte Bauteile, welche form-, kraft-, reib- oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Ebenfalls denkbar wäre eine Verbindung der beiden Bauteile mittels einer Schraubverbindung. Das Antriebsrad 13 ist mit umfangsseitig ausgerichteten Langlöchern 22 versehen, um die Masse und damit das Trägheitsmoment der Vorrichtung 1 zu reduzieren.
Wie in der ersten Ausführungsform ist hier das Gehäuse 14 und damit das Antriebsrad 13 auf dem Verzahnungsträgers 9 des Abtriebselements 4 gelagert. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform erstreckt sich die Verzahnung des vierten Zahnkranzes 10 nicht bis zur Radiallagerfläche 23a, sondern läuft in einem ringförmigen Lagerabschnitt 23 aus. Dadurch wird eine geschlossene Radiallagerfläche 23a geschaffen, auf der das Gehäuse 14 drehbar gelagert ist.
Wie in der ersten Ausführungsform ist an dem Gehäuse 14 eine Anschlagscheibe 21 befestigt, welche mit dem Abtriebselement 4 als Axiallager für das Gehäuse 14 wirkt. Auf das Antriebsrad 13 wirkende Axialkräfte in Richtung der Nockenwelle 11 werden wiederum über die beiden Zahnkränze 6, 7 am Kegelrad 3 und der Taumelscheibe 5 abgestützt.
3 zeigt eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung 1, wobei in dieser Ausführungsform das Antriebsrad 13 einteilig mit der Anschlagscheibe 21 ausgebildet ist. Das Antriebsrad 13 ist wiederum auf der Außen mantelfläche 20 des Verzahnungsträgers 9 radial gelagert. Die Axiallagerung wird in diesem Fall einerseits wiederum durch das Zusammenwirken der Anschlagscheibe 21 und einer axialen Seitenfläche des Abtriebselements 4 und auf der anderen Seite über das Gehäuse 14 und die zahnkranzseitige axiale Seitenfläche des Verzahnungsträgers 9 des Abtriebselements 4 gewährleistet. Das Antriebsrad 13 und das Gehäuse 14 sind in dieser Ausführungsform drehfest miteinander verbunden, wobei stoff-, kraft-, reib- oder formschlüssige Verbindungen in Frage kommen. Ebenso denkbar wäre eine Verschraubung der beiden Bauteile.
Durch die Ausbildung einer zusätzlichen Axiallagerstelle zwischen dem Gehäuse 14 und dem Verzahnungsträger 9 des Abtriebselements 4 stützen sich axial gerichtete Kräfte, welche in Richtung der Nockenwelle 11 auf das Antriebsrad 13 wirken, nicht mehr an den Zahnkränzen 6, 7 des Kegelrads 3 und der Taumelscheibe 5 ab. Dadurch können auch größere auf das Antriebsrad 13 wirkende Kippmomente funktionssicher abgestützt werden ohne die Zahnkränze 6, 7 zusätzlich zu belasten. Dadurch wird das Verzahnungsspiel der Zahnkränze 6, 7 nicht negativ beeinflusst, was zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades führt und wodurch ein Klemmen der Vorrichtung 1 vermieden werden kann.
Ähnliche Konzepte wie in der dritten Ausführungsform sind in den 4 und 5 dargestellt. In der 4 ist das Gehäuse 14 einteilig mit dem Antriebsrad 13 ausgebildet, während das Kegelrad 3 und die Anschlagscheibe 21 separat hergestellt sind. Die drei Bauteile sind mittels zweiten Befestigungsmitteln 24 miteinander verbunden. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine Schraubverbindung. Das Gehäuse 14 ist wiederum auf einer Außenmantelfläche 20 des Verzahnungsträgers 9 des Abtriebselements 4 radial gelagert. Als Axiallager dient einerseits wiederum die Anschlagscheibe 21, welche mit einer axialen Seitenfläche des Abtriebselements 4 zusammenwirkt. Auf der anderen Seite des Abtriebselements 4 wirkt dieses im Bereich des Verzahnungsträgers 9 mit einem sich radial nach innen erstreckenden Fortsatz 25 des Gehäuses 14 zusammen.
Die Ausführungsform in 5 ist im Wesentlichen zu der in 4 identisch, mit der Ausnahme, dass das Antriebsrad 13 einteilig mit der Anschlagscheibe 21 ausgebildet ist und das Gehäuse 14 ein separates Bauteil darstellt.
Die radialen Fortsätze 25 der in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen sind ringförmig ausgebildet, wodurch das Gehäuse 14 mittels einer ringförmigen Fläche gegenüber dem Abtriebselement 4 axial gelagert wird. Denkbar sind in diesem Zusammenhang auch Fortsätze 25, die nur in definierten Winkelsegmenten des Gehäuses 14 ausgebildet sind, was zu einer Massenreduktion der Vorrichtung 1 führt.
Die 1 bis 5 zeigen einen weiteren Aspekt der Erfindung. In den dargestellten Ausführungsformen ist die Taumelscheibe 5 über zweite Wälzlager 18 auf einer Hohlwelle 19 gelagert. Die Hohlwelle 19 und das Abtriebselement 4 sind mittels einer Befestigungsschraube 12a drehfest an der Nockenwelle 11 fixiert. Die Befestigungsschraube 12a greift mit einem mit einem Gewinde versehenen Abschnitt in einen mit einem Innengewinde versehenen Hohlraum 26 der Nockenwelle 11 ein. Ein Schraubenkopf 27 liegt an einem an der Innenmantelfläche der Hohlwelle 19 ausgebildeten Kragen 28 an und beaufschlagt diesen mit einer zur Nockenwelle 11 hin gerichteten Klemmkraft. Die Hohlwelle 19 gibt die Klemmkraft an das Abtriebselement 4 weiter, welches sich an der Nockenwelle 11 abstützt. Zu diesem Zweck ist in den dargestellten Ausführungsformen die Hohlwelle 19 mit einer Stufe 29 versehen, so dass das Abtriebselement 4 von der Stufe 29 an die Nockenwelle 11 gepresst wird.
Der Kragen 28 ist vorteilhafterweise in axialer Richtung in der direkten Umgebung der Stufe 29 ausgebildet. Dabei sind Ausführungsformen vorstellbar, in denen der Kragen 28 in axialer Richtung zwischen der Stufe 29 und der Nockenwelle 11, oder, wie in den Figuren dargestellt, auf der nockenwellenabgewandten Seite der Stufe 29 ausgebildet ist.
Durch die Ausbildung des Kragens 28 innerhalb der Hohlwelle 19 im Bereich der Stufe 29 befindet sich der gesamte Schraubenkopf 27 innerhalb der Hohlwelle 19, wodurch dieser die axiale Baulänge der Vorrichtung 1 nicht vergrö ßert. Im Vergleich zu einer Ausführungsform, in der der Schraubenkopf 27 an der nockenwellenabgewandten Seite der Hohlwelle anliegt, werden in dieser Ausführungsform Spannungen im Material der Hohlwelle 19, die zu deren Aufspreizen führen können weitgehend vermieden. Dies ist speziell für den Bereich der Laufbahnen der Wälzkörper wichtig. Dadurch ist gewährleistet, dass das Betriebsspiel der zweiten Wälzlager 18 nicht verringert wird. Weiterhin verringert sich das Ausmaß der plastischen Verformungen der Hohlwelle 19, wodurch eine automatisierte Montage ermöglicht wird.
Der Einsatz einer Hohlwelle 19 als innere Lauffläche für die Wälzkörper des zweiten Wälzlagers 18 führt im Vergleich zu der Ausführungsform im Stand der Technik zu einer signifikanten Reduktion der rotierenden Massen. Weiterhin kann auf teure Spezialschrauben verzichtet werden, deren Schraubenkopf als Lauffläche dient. Derartige Schrauben müssen aufwändigen und kostenintensiven Härteverfahren unterzogen werden, wobei eine Härtung des Gewindeabschnittes vermieden werden muss. Die Hohlwelle kann, im Gegensatz dazu, als preisgünstiges und einfach zu fertigendes Blechumformteil ausgebildet sein. Alternativ dazu sind auch Sinterbauteile oder ähnliches denkbar.
In den 1 bis 5 ist jeweils am nockenwellenzugewandten Ende der Vorrichtung 1 eine Anschlagscheibe 21 vorgesehen. In den 1, 2 und 4 ist diese als separates Bauteil ausgeführt, welches stoff-, kraft-, reib- oder formschlüssig oder mittels einer Schraubverbindung an dem Antriebsrad 13 oder dem Gehäuse 14 befestigt ist. In den 3 und 5 ist diese einteilig mit dem Antriebsrad 13 ausgeführt. Die Anschlagscheibe 21 bildet in den dargestellten Ausführungsformen einen Teil einer Drehwinkelbegrenzung aus. Dabei ist die radial innen liegende, ringförmige Mantelfläche der Anschlagscheibe 21 mit mindestens einer in Umfangsrichtung verlaufenden Aussparung 30 versehen, in die eine am Abtriebselement 4 angebrachte Nase 31 eingreift. Die Aussparung 30 erstreckt sich in Umfangsrichtung über ein Winkelsegment, welches dem maximal zulässigen Verstellwinkel plus der Winkelausdehnung der Nase 31 entspricht. Die Nase 31 kann einteilig mit dem Abtriebselement 4 ausgeführt sein oder aus einem separat gefertigten Bauteil bestehen, welches am Abtriebsteil 4 fixiert ist. Ebenso denkbar ist die Nasen 31 an der Anschlagsschei be 21 und die Aussparung 30 am Abtriebselement 4 auszubilden. Ebenfalls denkbar ist es mehrere Aussparungen 30 vorzusehen in die je eine Nase 31 eingreift.
Wird die Phasenlage der Nockenwelle 11 zur Kurbelwelle 101 verstellt ändert sich die relative Lage der Nase 31 in der Aussparung 30. Im Extremfall wird die Nase 31 an einer radialen Wand der Aussparung 30 zum Anliegen kommen, wodurch ein weiteres Verstellen der Phasenlage in diese Richtung wirkungsvoll verhindert wird,

1: Vorrichtung
2: Taumelscheibengetriebe
3: Kegelrad
3a: Bauteil
4: Abtriebselement
5: Taumelscheibe
6: erster Zahnkranz
7: zweiter Zahnkranz
8: dritter Zahnkranz
9: Verzahnungsträger
10: vierter Zahnkranz
11: Nockenwelle
12: erstes Befestigungsmittel
12a: Befestigungsschraube
13: Antriebsrad
14: Gehäuse
15: erstes Wälzlager
16: Verstellwelle
17: Kupplungselement
18: zweites Wälzlager
19: Hohlwelle
19a: Welle
20: Außenmantelfläche
21: Anschlagscheibe
22: Langlöcher
23: Lagerabschnitt
23a: Radiallagerfläche
24: zweites Befestigungsmittel
25: Fortsatz
26: Hohlraum
27: Schraubenkopf
28: Kragen
29: Stufe
30: Aussparung
31: Nase
100: Brennkraftmaschine
101: Kurbelwelle
102: Kolben
103: Zylinder
104: Zugmitteltrieb
105: Zugmitteltrieb
106: Einlassnockenwelle
107: Auslassnockenwelle
108: Nocke
109: Nocke
110: Einlassgaswechselventil
111: Auslassgaswechselventil

Claims

Vorrichtung (1) zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine (100) mit einem mit einer Kurbelwelle (101) in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad (13), und mit einem Taumelscheibengetriebe (2), welches ein Gehäuse (14) und ein mit einer Nockenwelle (11) in Antriebsverbindung stehendes Abtriebselement (4) aufweist, wobei ein radial äußerer Ringabschnitt des Abtriebselements (4) als Verzahnungsträger (9) ausgebildet ist, wobei an einer axialen Seitenfläche des Verzahnungsträgers (9) ein Zahnkranz (10) ausgebildet ist und wobei das Antriebsrad (13) oder das Gehäuse (14) drehbar zum Abtriebselement (4) auf diesem gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Mantelfläche des Verzahnungsträgers (9) als Radiallagerfläche (23a) für das Gehäuse (14) oder das Antriebsrad (13) dient.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zähne des Zahnkranzes (10) in radialer Richtung bis zur Radiallagerfläche (23a) erstrecken.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkranz (10) in radialer Richtung nach außen in einen ringförmigen Lagerabschnitt (23) ausläuft, der eine geschlossene Außenmantelfläche (20) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in axialer Richtung vom Zahnkranz (10) abgewandte, axiale Seitenfläche des Verzahnungsträgers (9) eine erste Axiallagerfläche zur Axiallagerung des Gehäuses (14) oder des Antriebsrades (13) bildet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zahnkranzseitige axiale Seitenfläche des ringförmigen Lagerabschnitts (23) eine zweite Axiallagerfläche zur Axiallagerung des Gehäuses (14) oder des Antriebsrades (13) bildet.
Vorrichtung (1) zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine (100) mit einem Taumelscheibengetriebe (2), wobei das Taumelscheibengetriebe (2) zumindest eine Taumelscheibe (5) umfasst, die auf einer Verstellwelle (16) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellwelle (16) auf einer Hohlwelle (19) gelagert ist, wobei die Hohlwelle (19) mittels einer Befestigungsschraube (12a) drehfest mit der Nockenwelle (11) verbundenen ist und an einer Innenmantelfläche der Hohlwelle (19) ein sich radial nach innen erstreckender Kragen (28) ausgebildet ist, an dem sich ein Schraubenkopf (27) der Befestigungsschraube (12a) abstützt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (28) derart angeordnet ist, dass der Schraubenkopf (27), im montierten Zustand der Vorrichtung (1) an der Nockenwelle (11), komplett innerhalb der Hohlwelle (19) angeordnet ist.