DE102005054269B3 - Device for changing the relative angular position of a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine - Google Patents

Device for changing the relative angular position of a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
DE102005054269B3
DE102005054269B3 DE200510054269 DE102005054269A DE102005054269B3 DE 102005054269 B3 DE102005054269 B3 DE 102005054269B3 DE 200510054269 DE200510054269 DE 200510054269 DE 102005054269 A DE102005054269 A DE 102005054269A DE 102005054269 B3 DE102005054269 B3 DE 102005054269B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
camshaft
driver
engagement
drive element
relative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200510054269
Other languages
German (de)
Inventor
Helmut Dr.-Ing. Schön
Peter Prof. Dr.-Ing. Kuhn
Patric Hoecker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thyssenkrupp Dynamic Components Teccenter AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Automotive AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Automotive AG filed Critical ThyssenKrupp Automotive AG
Priority to DE200510054269 priority Critical patent/DE102005054269B3/en
Priority to PCT/EP2006/009851 priority patent/WO2007054174A1/en
Priority to EP06806210A priority patent/EP1948911A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102005054269B3 publication Critical patent/DE102005054269B3/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/348Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear by means acting on timing belts or chains
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/3445Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34453Locking means between driving and driven members
    • F01L2001/34459Locking in multiple positions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der relativen Winkellage einer Nockenwelle (2) gegenüber einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem gegenüber der Nockenwelle (2) drehbar gelagerten, indirekt von der Kurbelwelle angetriebenen Antriebselement (1) zum Antreiben der Nockenwelle (2), einem drehfest mit der Nockenwelle (2) verbundenen mehrteiligen Abtriebselement (8) und mit Mitteln zum Herstellen und Lösen einer formschlüssigen Verbindung zur Drehmomentübertragung zwischen dem Antriebselement (1) und dem Abtriebselement (8), über welche die relative Winkellage zwischen der Nockenwelle (2) und der Kurbelwelle durch relative Verdrehung des Abtriebselementes (8) gegenüber dem Antriebselement (1) gezielt veränderbar ist, wobei die Mittel zum Herstellen und Lösen der formschlüssigen Verbindung mindestens einen an dem Antriebselement (1) ausgebildeten Eingriffsabschnitt (30) umfassen und das mehrteilige Abtriebselement (8) einen Trägerkörper (6) und mindestens einen Mitnehmer (8a, 8b) aufweist, welcher relativ zum Trägerkörper (6) geführt bewegbar und mit dem Eingriffsabschnitt (30) in Eingriff bringbar ist. Um eine solche Vorrichtung konstruktiv einfach auszugestalten und eine sichere Betätigung der Vorrichtung ohne das Erfordernis der Messung des Verlaufes der Umfangskraft am Antriebselement zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, dass mindestens ein zuschaltbarer mechanischer Betätigungsmechanismus (10, 12, 11a) vorgesehen ist, der in ...The invention relates to a device for changing the relative angular position of a camshaft (2) with respect to a crankshaft of an internal combustion engine, with a drive element (1) rotatably mounted with respect to the camshaft (2) and indirectly driven by the crankshaft for driving the camshaft (2) Non-rotatably connected to the camshaft (2) multi-part output element (8) and with means for producing and releasing a positive connection for torque transmission between the drive element (1) and the output element (8), via which the relative angular position between the camshaft (2) and the crankshaft can be specifically changed by relative rotation of the output element (8) relative to the drive element (1), the means for establishing and releasing the positive connection comprising at least one engagement section (30) formed on the drive element (1) and the multi-part output element (8 ) a carrier body (6 ) and at least one driver (8a, 8b), which is movable relative to the carrier body (6) and can be brought into engagement with the engagement section (30). In order to make such a device structurally simple and to ensure safe actuation of the device without the need to measure the course of the circumferential force on the drive element, it is proposed that at least one switchable mechanical actuation mechanism (10, 12, 11a) is provided, which in .. ,

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a device for varying the relative angular position a camshaft opposite a crankshaft of an internal combustion engine with the features of the preamble of claim 1.

Aus der DE 197 55 495 A1 ist eine Verriegelungseinrichtung für eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine bekannt, welche im Bereich des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine an einer Ein- oder Auslassnockenwelle angeordnet ist sowie aus einem über ein Zugmittel mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung stehenden kurbelfesten Bauteil und aus einem drehfest mit der Nockenwelle verbundenen nockenwellenfesten Bauteil besteht. Zwischen beiden Bauteilen sind mindestens zwei mit einer Druckmittelquelle verbundene Druckräume vorgesehen, und dort ist auch ein hydraulisch betätigbares Stellelement angeordnet. Über dieses Stellelement erfolgt eine Kraftübertragungsverbindung von dem kurbelwellenfesten Bauteil zu dem nockenwellenfesten Bauteil. Durch das Stellelement sind beide Bauteile innerhalb eines Stellbereiches gegeneinander verdreh- und fixierbar, sodass somit eine Relativverdrehung und/oder eine stufenlose hydraulische Einspannung der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle bewirkt wird. Das nockenwellenfeste Bauteil ist so angeordnet, dass es das kurbelwellenfeste Bauteil axial durchdringt. Ferner weist das nockenwellenfeste Bauteil an seinem freien Ende außerhalb der Vorrichtung ein druckmitteldicht mit einem oder mehreren Druckräumen der Vorrichtung hydraulisch verbundenes und über eine Axialführung axial bewegliches Verriegelungselement auf, mit welchem bei Unterschreitung eines zum Verstellen des Stellelementes der Vorrichtung notwendigen Druckes des hydraulischen Druckmittels durch eine Hilfsenergie eine vom Stellelement unabhängige verdrehsichere Kraftübertragungsverbindung zwischen dem kurbelwellenfesten Bauteil und dem nockenwellenfesten Bauteil in einer oder mehreren Drehstellungen dieser zueinander herstellbar ist. Nachteilig bei dieser bekannten Verriegelungseinrichtung ist, dass die Betätigung des Stellelements hydraulisch erfolgt, sodass Hydraulikverbindungen und entsprechende Druckerzeugungsmittel zur Betätigung des Stellelementes erforderlich sind. Weiterhin ist diese bekannte Konstruktion der Verriegelungseinrichtung konstruktiv aufwändig.From the DE 197 55 495 A1 a locking device for a device for changing the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine is known, which is arranged in the region of the cylinder head of the internal combustion engine to an intake or exhaust camshaft and from a via a traction means with a crankshaft of the internal combustion engine in driving connection crank-resistant component and from a rotatably connected to the camshaft camshaft-fixed component. Between the two components at least two pressure chambers connected to a pressure medium source are provided, and there is also a hydraulically actuable actuator arranged. About this actuator is a power transmission connection from the crankshaft fixed component to the camshaft-fixed component. By the actuator both components within a control range against each other are rotated and fixed, so thus a relative rotation and / or a continuous hydraulic clamping of the camshaft relative to the crankshaft is effected. The camshaft-fixed component is arranged so that it penetrates the crankshaft-fixed component axially. Furthermore, the camshaft-fixed component at its free end outside the device a pressure medium-tight with one or more pressure chambers of the device hydraulically connected and an axial guide axially movable locking element, with which falls below a for adjusting the control element of the device necessary pressure of the hydraulic pressure medium by a Power supply independent of the control element torsion-proof power transmission connection between the crankshaft fixed component and the camshaft-fixed component in one or more rotational positions of these is produced to each other. A disadvantage of this known locking device is that the actuation of the actuating element takes place hydraulically, so that hydraulic connections and corresponding pressure generating means for actuating the actuating element are required. Furthermore, this known construction of the locking device is structurally complex.

Auch aus der US 5,228,417 ist eine Nockenwellenverstellvorrichtung bekannt, bei welcher ebenfalls eine hydraulische Betätigungseinrichtung mit entsprechenden Druckerzeugungsmitteln erforderlich ist. Auch diese bekannte Vorrichtung ist konstruktiv aufwändig gestaltet.Also from the US 5,228,417 a camshaft adjusting device is known in which also a hydraulic actuator with corresponding pressure generating means is required. This known device is structurally complex.

Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 42 29 202 A1 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung ist vergleichsweise aufwändig, weil dort in dem Abtriebselement (Innenelement 6) Hydraulikzylinder mit darin längsverschieblichen, einseitig druckbeaufschlagbaren Kolben angeordnet sind, wobei die Kolben auf einem sehnenartigen Verlauf zum ringförmigen Nockenwellenrad angeordnet sind. Weiterhin sind an dem Nockenwellenrad Mitnehmerelemente vorgesehen, die ausgehend vom Innenumfang des Nockenwellenrades radial nach innen in Ausnehmungen des Abtriebselementes (Innenelement 6) hineinragen. Die Mitnehmerelemente weisen gekrümmt ausgebildete Abstützflächen auf, an denen die Druckräumen gegenüber liegenden Stirnflächen der Kolben geführt sind. Auf diese Weise wird bei Beaufschlagung der Kolben mit hydraulischem Druck eine formschlüssige Verbindung zwischen den Abstützflächen der Mitnehmerelemente und den diesen zugewandten Stirnflächen der Kolben ausgebildet.A device according to the preamble of claim 1 is known from DE 42 29 202 A1 known. This known device is comparatively complicated, because there in the output element (inner element 6 ) Hydraulic cylinders are arranged therein with longitudinally displaceable, one-sided pressurizable piston, wherein the pistons are arranged on a chordal course to the annular Nockenwellenrad. Furthermore, on the camshaft gear driving elements are provided, which, starting from the inner circumference of the camshaft wheel radially inwardly in recesses of the output element (inner element 6 protrude). The driver elements have curved support surfaces on which the pressure chambers opposite end faces of the pistons are guided. In this way, when the pistons are acted upon by hydraulic pressure, a positive connection is formed between the support surfaces of the driver elements and the end faces of the pistons facing them.

Insbesondere das Innenelement 6, welches dem Abtriebselement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entspricht, ist bei der bekannten Vorrichtung aufwändig ausgebildet. Zum einen ist eine Vielzahl von Hydraulikbohrungen und Hydraulikzylindern innerhalb des Innenelementes vorgesehen, damit eine in beiden Richtungen wirksame formschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herstellbar ist. Zum anderen ist zur Sicherstellung einer im richtigen Zeitpunkt erfolgenden Betätigung der Vorrichtung ein elektrisch betätigbares Schaltventil vorgesehen, welches insbesondere als Proportionalventil ausgebildet sein kann, welches den Anforderungen für eine wirkungsvolle Nockenwellenverstellung bei hohen Nenndrehzahlen der Brennkraftmaschine gerecht wird, die eine schnelle Reaktion des hydraulischen Freilaufs auf die sich abwechselnden Kraftrichtungen der Umfangskraft erfordern. Um eine ordnungsgemäße Funktion der bekannten Vorrichtung auch bei hohen Nenndrehzahlen sicherzustellen, sind bei der aus der DE 42 29 202 A1 bekannten Vorrichtung Kraftsensoren im Bereich der Bohrungen der Kolben-Bohrungseinheiten vorgesehen, deren Signale einer Messwertaufbereitung übertragen werden. Über ein der Messwertaufbereitung nachgeordnetes Stellglied erfolgt die Betätigung des Schaltventils.In particular, the inner element 6 , which corresponds to the output element according to the preamble of claim 1, is elaborately formed in the known device. On the one hand, a plurality of hydraulic bores and hydraulic cylinders are provided within the inner element, so that an effective in both directions positive connection between the drive element and the driven element can be produced. On the other hand, an electrically actuated switching valve is provided to ensure an actuation of the device at the right time, which can be designed in particular as a proportional valve, which meets the requirements for effective camshaft adjustment at high rated speeds of the internal combustion engine, the rapid response of the hydraulic freewheel on which require alternating force directions of the circumferential force. To ensure proper functioning of the known device, even at high rated speeds, are in the from the DE 42 29 202 A1 Known device provided force sensors in the region of the bores of the piston bore units whose signals are transmitted to a measured value preparation. The actuator of the switching valve takes place via an actuator downstream of the measured value processing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die gesamte Vorrichtung insgesamt konstruktiv einfacher ausgebildet ist. Insbesondere soll die Vorrichtung sicher funktionieren, ohne dass Kraftsensoren erforderlich sind, mit denen der Kraftverlauf der auf das Antriebselement einwirkenden Umfangskraft gemessen wird.Of the Invention is based on the object, a device according to the preamble of claim 1 such that the entire device overall design is simpler. In particular, should the device will operate safely without the need for force sensors with which the force curve of acting on the drive element Peripheral force is measured.

Diese Aufgabe wird bei der Erfindung dadurch gelöst, dass mindestens ein zuschaltbarer mechanischer Betätigungsmechanismus vorgesehen ist, der das mindestens eine, als Mitnehmer ausgebildete Formschlusselement umfasst und der in mindestens zwei voneinander verschiedenen Winkelbereichen der Nockenwellendrehung zuschaltbar ist und durch den der mindestens eine Mitnehmer mit dem mindestens einen Eingriffsabschnitt gegen eine Rückstellkraft außer Eingriff bringbar ist, wobei der Betätigungsmechanismus einen auf den mindestens einen Mitnehmer in Richtung Eingriffsabschnitt einwirkenden Kraftspeicher und ein zwischen einem Betätigungselement und dem Mitnehmer wirksames, die geführte Bewegung des Mitnehmers steuerndes Kurvengelenk umfasst.These The object is achieved in the invention in that at least one switchable mechanical actuating mechanism is provided, the at least one, designed as a driver Includes positive-locking element and in at least two from each other different angular ranges of the camshaft rotation can be added and by which the at least one driver with the at least an engaging portion against a restoring force disengaged can be brought, wherein the actuating mechanism one on the at least one driver in the direction of engaging portion acting force storage and between an actuator and the driver effective, the guided movement of the driver controlling cam joint comprises.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass auf die Nockenwelle einer Verbrennungskraftmaschine im Betrieb ein um einen Mittelwert schwankendes Drehmoment mit positiven und negativen Werten des Drehmoments einwirkt. Das von dem Antriebselement auf die Nockenwelle zu übertragende Drehmoment ändert in schneller Folge seine Richtung bzw. sein Vorzeichen. Weiterhin wird die Tatsache genutzt, dass es bestimmte Winkelbereiche der Nockenwellendrehung gibt, in denen unabhängig von der Drehzahl ausschließlich positive Drehmomente an der Nockenwelle anliegen, während in anderen bestimmten Winkelbereichen der Nockenwellendrehung ausschließlich negative Drehmomente an der Nockenwelle anliegen. Für den Fall, dass die formschlüssige Verbindung zwischen Antriebselement und Abtriebselement gelöst ist und die relative Veränderung der Winkellage zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement ermöglicht ist, wird sich durch das anliegende positive Drehmoment die Winkellage in eine erste Verstellrichtung und durch das anliegende negative Drehmoment in eine zweite Verstellrichtung verändern. Wird der zuschaltbare Betätigungsmechanismus der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Betätigungselement, das in einem entsprechenden Winkelbereich der Nockenwellendrehung angeordnet ist, zugeschaltet, so erfolgt ein Lösen der formschlüssigen Verbindung zwischen Antriebselement und Abtriebselement und es erfolgt eine Verstellung in die, der Richtung des Drehmoments in dem entsprechenden Winkelbereich der Nockenwellendrehung zugeordneten Richtung. Auf diese Weise bestimmt ausschließlich die Winkellage, mit der das Betätigungselement in die Vorrichtung eingreift, die Verstellrichtung. Auf diese Weise kann die relative Winkellage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle in beide Richtungen verändert werden, ohne dass der Verlauf der auf die Nockenwelle oder das Antriebselement einwirkenden Umfangskraft mittels Kraftsensoren gemessen werden muss.The Invention is based on the recognition that on the camshaft an internal combustion engine in operation on an average fluctuating torque with positive and negative values of the torque acts. The torque to be transmitted from the drive element to the camshaft changes into fast sequence its direction or its sign. Continue used the fact that there are certain angular ranges of camshaft rotation where are independent from the speed exclusively positive torques abut the camshaft, while in other specific angular ranges of camshaft rotation are exclusively negative Torques abut the camshaft. In the event that the positive connection between the drive element and output element is released and the relative change the angular position between the drive element and the output element allows is, is due to the applied positive torque, the angular position in a first adjustment direction and by the adjacent negative Change torque in a second adjustment. Will the switchable operating mechanism the device according to the invention with an actuator, that in a corresponding angular range of camshaft rotation is arranged, switched on, there is a release of the positive connection between the drive element and output element and there is a Adjustment in the, the direction of the torque in the corresponding Angle range of the camshaft rotation associated direction. On this way is exclusive the angular position with which the actuating element engages in the device, the adjustment. In this way can the relative angular position of the camshaft relative to the crankshaft changed in both directions be without affecting the course of the camshaft or the drive element acting circumferential force by means of force sensors are measured got to.

Je nach gewünschter Verstellrichtung (vor oder zurück) wird die erfindungsgemäß vorgesehene lösbare Mitnehmerverbindung in einer Phase negativen oder positi ven Drehmoments gelöst. Auf diese Weise wird eine Verstellung, also eine Verdrehung der Nockenwelle gegenüber dem Antriebselement, erzeugt.ever according to the desired Adjustment direction (forward or backward) is the inventively provided releasable driver connection solved in a phase negative or positive torque. On This way, an adjustment, ie a rotation of the camshaft across from the drive element generated.

Durch Verwendung einer Feder, die zwischen der Nockenwelle und dem Antriebsrad angeordnet ist, können diese Winkelbereiche vorteilhaft beeinflusst werden. Insbesondere kann der Winkelbereich des vorwärts drehenden Drehmomentes vergrößert werden.By Use a spring between the camshaft and the drive wheel is arranged these angular ranges are favorably influenced. Especially can the angular range of the forward rotating torque can be increased.

Bei der Erfindung wird die Drehrichtung, in der das Abtriebselement gegenüber dem Antriebselement relativ verdreht wird, ausschließlich dadurch festgelegt, dass der mindestens eine zuschaltbare mechanische Betätigungsmechanismus entweder in einem Winkelbereich der Nockenwellendrehung zugeschaltet wird, in dem ein ausschließlich positives oder ein ausschließlich negatives Drehmoment auf die Nockenwelle einwirkt. Eine separate Bestimmung der jeweiligen im Betätigungszeitpunkt auf die Nockenwelle bzw. auf das Antriebselement einwirkenden Umfangskraft ist somit nicht erforderlich.at The invention is the direction of rotation, in which the output element across from the drive element is relatively rotated, determined exclusively by that the at least one switchable mechanical actuating mechanism switched on either in an angular range of the camshaft rotation in which one is exclusively positive or exclusive Negative torque acts on the camshaft. A separate Determination of the respective at the time of actuation on the camshaft or on the drive element acting circumferential force is not required.

Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der mindestens eine Mitnehmer mit dem mindestens einen Eingriffsabschnitt des Antriebselementes gegen eine Rückstellkraft außer Eingriff bringbar ist, ist sichergestellt, dass auf den Mitnehmer in einer Position, in der er nicht im Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt steht, stets eine Rückstellkraft einwirkt, durch die der Mitnehmer wieder in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt bringbar ist. Es ist daher nicht erforderlich, jedes Mal eine die Betätigung des Mitnehmers bewirkende Stellkraft zu erzeugen, wie dies bei der hydraulischen Lösung gemäß DE 42 20 202 A1 erforderlich ist, wo zur Betätigung der Kolben ein hydraulischer Druck aufgebaut werden muss.The fact that in the inventive device, the at least one driver with the at least one engaging portion of the drive element against a restoring force disengaged, it is ensured that the driver in a position in which he is not engaged with the engaging portion, always a Restoring force acts, by which the driver can be brought back into engagement with the engagement portion. It is therefore not necessary to generate each time an actuating force of the driver causing, as in the hydraulic solution according to DE 42 20 202 A1 is required, where for the actuation of the piston, a hydraulic pressure must be established.

Versuche haben gezeigt, dass es nahezu unmöglich ist, die außer Eingriff befindliche Mitnehmerverbindung im Sinne einer Schaltkupplung (wie bei der DE 42 20 202 A1 ) genau dann wieder einzurücken, wenn der gewünschte Verstellwinkel erreicht ist. Außerdem ist mit einem solchen Schaltkupplungsvorgang nur ein begrenzter Verstellwinkel erreichbar.Experiments have shown that it is almost impossible, the disengaged driver connection in terms of a clutch (as in the DE 42 20 202 A1 ) engage again exactly when the desired adjustment angle is reached. In addition, only a limited adjustment angle can be achieved with such a clutch operation.

Ein wesentlicher Teil des Erfindungsgedankens besteht daher darin, die zuschaltbare, lösbare Mitnehmerverbindung formschlüssig auszubilden. Zur Optimierung des Schaltvorganges ist zusätzlich erfindungsgemäß vorgesehen, mehr als eine lösbare formschlüssige Mitnehmerverbindung anzubringen. Diese lösbaren formschlüssigen Mitnehmerverbindungen erzeugen jeweils wechselweise durch Einrasten den Formschluss zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement und damit auch mit der Nockenwelle. Ein Teil der Mitnehmerverbindungen (mindestens eine) ist eingerastet und überträgt das Drehmoment, während ein anderer Teil der Mitnehmerverbindungen (mindestens eine) in eine ausgerasteten Zwischenstellung oder Warteposition ist und kein Drehmoment überträgt.An essential part of the inventive concept is therefore to form-fit the switchable, detachable driver connection. In order to optimize the switching process, it is additionally provided according to the invention to provide more than one detachable, positive driver connection. These releasable form-locking driver connections alternately generate by latching the positive connection between the drive element and the output element and thus also with the camshaft. A part of the dog connections (at least one) is engaged and transmits the torque, while another part of the dog connections (at least one) is in a latched intermediate position or waiting position and transmits no torque.

Ein weiterer wesentlicher Teil des Erfindungsgedankens und ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass die Arbeit zum Lösen des Formschlusses, also zum Zurückziehen eines Mitnehmers, der Drehbewegung der Nockenwelle oder der Drehbewegung des Antriebselementes auf rein mechanischem Wege entnommen wird. Hierzu ist erfindungsgemäß ein zuschaltbares Betätigungselement vorgesehen, dessen zylinderkopffeste Winkellage relativ zur Winkellage der Nockenwelle durch die Lage des positiven bzw. des negativen Drehmomentwinkelabschnitts bestimmt ist.One Another essential part of the inventive concept and an important Advantage of the device according to the invention is that work to solve the positive fit, so to retreat a Driver, the rotational movement of the camshaft or rotary motion of the drive element is removed in a purely mechanical way. For this is a switchable according to the invention actuator provided, the cylinder head fixed angular position relative to the angular position the camshaft by the position of the positive and the negative torque angle section is determined.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß zur Optimierung des Schaltvorganges vorgesehen, dass jeder den Formschluss erzeugende Mitnehmer (mindestens ein Mitnehmer muss vorgesehen sein) in der den Formschluss erzeugenden Richtung mit einer Rückstellkraft beaufschlagt wird. Vorteilhaft wird die Rückstellkraft durch eine Feder bewirkt. Es ist jedoch genauso möglich, dass die Rückstellkraft allein durch die Fliehkraft bewirkt wird, die an den Elementen des Betätigungsmechanismus, d.h. an dem mindestens einen Mitnehmer, durch die Drehung der Vorrichtung wirkt.Farther it is according to the invention for optimization the switching process provided that each of the positive locking generating Driver (at least one driver must be provided) in the Positive locking generating direction is acted upon by a restoring force. The restoring force becomes advantageous caused by a spring. However, it is just as possible that the restoring force is caused solely by the centrifugal force acting on the elements of the actuating mechanism, i.e. on the at least one driver, acts by the rotation of the device.

Erfindungsgemäß weist der Betätigungsmechanismus daher einen Kraftspeicher auf, durch den eine Kraft in Richtung auf den Eingriffsabschnitt des Antriebselementes auf den mindestens einen Mitnehmer ausgeübt wird. Ferner ist ein die geführte Bewegung des Mitnehmers steuerndes Kurvengelenk vorgesehen, welches zwischen einem Betätigungselement und dem Mitnehmer wirksam ist. Wird das Betätigungselement zugeschaltet, so tritt es mit dem Mitnehmer unter Wirksamwerden des Kurvengelenkes in Wechselwirkung, sodass das Kurvengelenk in Verbindung mit der Rotation der Nockenwelle bzw. des Abtriebselementes eine geführte Bewegung des Mitnehmers bewirkt, durch die der Mitnehmer außer Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt gebracht wird.According to the invention the actuating mechanism Therefore, an energy storage, through which a force in the direction on the engaging portion of the drive element on the at least exercised a driver becomes. Furthermore, one is the led Movement of the driver controlling cam joint provided which between an actuator and the taker is effective. If the actuating element is switched on, so it occurs with the driver under the effect of the curve joint interacting so that the cam joint in conjunction with the Rotation of the camshaft or the output element a guided movement of the driver caused by the driver disengaged is brought with the engagement portion.

Um das die geführte Bewegung des Mitnehmers steuernde Kurvengelenk zu bilden, weist der mindestens eine Mitnehmer eine Rampe mit einer Steuerkurve auf, welche aufgrund der Rotation des Mitnehmers mit dem Betätigungselement zusammenwirkt, wenn das Betätigungselement zugeschaltet wird. Das Betätigungselement kann dabei als zuschaltbarer Stift ausgebildet sein, der unabhängig von der Nockenwellendrehung in den Rotationsweg, d.h. in die Umlaufbahn des Mitnehmers eingebracht (zugeschaltet) werden kann, sodass der Stift ein Hindernis darstellt, auf welches der Mitnehmer mit seiner Steuerkurve aufgrund seiner Rotation auftrifft. Dabei wirkt das Betätigungselement mit der Steuerkurve des Mitnehmers im Sinne eines Kurvengelenkes zusammen, sodass auf den Mitnehmer eine Bewegung übertragen wird, die den Mitnehmer außer Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt des Antriebselementes bringt. Grundsätzlich wäre es auch möglich, die Steuerkurve nicht an dem Mitnehmer, sondern an dem Betätigungselement auszubilden. Es kommt lediglich darauf an, dass ein Kurvengelenk wirksam wird, welches die den Mitnehmer außer Eingriff bringende Bewegung steuert. Die Positionierung des Betätigungselementes, d.h. das Einbringen des Betätigungselements in die Umlaufbahn des Mitnehmers, kann z.B. elektrisch oder hydraulisch erfolgen.Around that the guided To form movement of the driver controlling cam joint points the at least one driver has a ramp with a control curve, which due to the rotation of the driver with the actuator cooperates when the actuator is switched on. The actuator can be designed as a switchable pin, which is independent of the camshaft rotation in the rotation path, i. into orbit can be introduced (switched on) of the driver, so that the Pin represents an obstacle on which the driver with his control cam due to its rotation. In this case, the actuating element acts with the control cam of the driver in the sense of a curved joint together, so that transferred to the driver movement who is the driver except Engages the engagement portion of the drive element brings. Basically it would be too possible, the control cam not on the driver, but on the actuator train. It just depends on having a curve joint becomes effective, which is the driver disengaging movement controls. The positioning of the actuator, i. the Insertion of the actuating element into the orbit of the driver can e.g. electrically or hydraulically respectively.

Alternativ zu einem mechanischen Betätigungselement, welches in die Umlaufbahn des Mitnehmers eingeschaltet wird um mit diesem über ein Kurvengelenk zusammenwirkt, kann das Betätigungselement auch einen auf den Mitnehmer einwirkender Elektromagnet oder Hydraulikzylinder umfassen. Ist ein Elektromagnet vorgesehen, so sind in den zwei voneinander verschiedenen Winkelbereichen der Nockenwellendrehung z.B. Schleifkontakte oder ähnliche Kontakte angeordnet, über die der Elektromagnet aktivierbar ist. Ist ein Hydraulikzylinder vorgesehen, so sind in den zwei voneinander verschiedenen Winkelbereichen der Nockenwellendrehung z.B. durch die Nockenwellendrehung aktivierbare Ventile vorgesehen, durch welche die Wirkung des Hydraulikzylinders zuschaltbar ist. Bei diesen alternativen Ausführungen des Betätigungselements wird allerdings, abweichend von der voranstehend dargestellten Lösung, die Arbeit zum Lösen des Formschlusses, also zum Zurückziehen eines Mitnehmers, nicht der Drehbewegung der Nockenwelle oder der Drehbewegung des Antriebselementes auf mechanischem Wege entnommen, sondern es ist erforderlich, elektrische Energie bzw. hydraulischen Druck zur Verfügung zu stellen, um das Lösen des Formschlusses zu bewirken.alternative to a mechanical actuator, which is switched into the orbit of the driver to with this over a cam joint cooperates, the actuator can also on the driver acting solenoid or hydraulic cylinder include. If an electromagnet is provided, then in the two different angular ranges of the camshaft rotation e.g. Sliding contacts or similar Contacts arranged over which is the electromagnet activated. Is a hydraulic cylinder provided so are in the two different angular ranges the camshaft rotation e.g. by the camshaft rotation activatable valves provided by which the action of the hydraulic cylinder can be switched is. In these alternative embodiments of the actuator is, however, deviating from the above solution, the Work to solve the form fit, so to retreat a driver, not the rotational movement of the camshaft or the Rotary movement of the drive element taken by mechanical means, but it is required electrical energy or hydraulic pressure to disposal to ask to solve to effect the positive connection.

Vorteilhaft weist das Antriebselement mindestens zwei Eingriffsabschnitte auf, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Ist nur ein Mitnehmer vorgesehen, so ist dieser so ausgebildet, dass er mit den beiden Eingriffsabschnitten abwechselnd in Eingriff bringbar ist. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass ein zwischen zwei Eingriffspositionen hin und her schaltbarer Mitnehmer vorgesehen ist, der in der einen Eingriffsposition mit dem einen Eingriffsabschnitt und in der anderen Eingriffsposition mit dem anderen Eingriffsabschnitt in Eingriff steht.Advantageous the drive element has at least two engagement sections, which are spaced apart in the circumferential direction. Is only one driver provided, so this is designed so that he with the two Engagement portions is alternately engageable. This can e.g. be achieved by a between two engagement positions switchable driver is provided, which in the one Engagement position with the one engagement portion and in the other Engagement position with the other engagement portion is engaged.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist das mehrteilige Abtriebselement zwei Mitnehmer auf, von denen jeder einem der Eingriffsabschnitte zugeordnet ist. Jeder Mitnehmer ist abwechselnd mit den jeweiligen Eingriffsabschnitten in Eingriff bringbar. „Abwechselnd" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass zu jedem Zeitpunkt immer nur ein Mitnehmer mit dem ihm zugeordneten Eingriffsabschnitt im Eingriff steht, während der andere Mitnehmer sich außer Eingriff und unter Einwirkung einer in Richtung Eingriffsabschnitt wirkenden Rückstellkraft sich in einer Bereitschaftsstellung befindet, aus der er in eine Vertiefung des Eingriffsabschnitts einrasten kann und so eine formschlüssige Verbindung herstellen kann, wenn sich die Nockenwelle gegenüber dem Antriebselement verdreht.In another embodiment of the invention, the multi-piece output member on two drivers, each of which has a Eingriffsab sections is assigned. Each driver is alternately engageable with the respective engagement portions. "Alternating" in this context means that at any one time only one driver with its associated engagement portion is engaged, while the other driver is out of engagement and under the action of engaging in the direction of restoring portion is in a standby position from which he can engage in a recess of the engagement portion and can thus establish a positive connection when the cam shaft is rotated relative to the drive element.

Grundsätzlich kann der Eingriffsabschnitt des Antriebselementes als separates Bauteil ausgebildet sein, welches mit dem Antriebselement fest verbunden ist. Kostengünstiger lässt sich der Eingriffsabschnitt jedoch dadurch verwirklichen, dass er als Zähne und Zahnlücken aufweisender Verzahnungsabschnitt in das Antriebselement integriert ist.Basically the engagement portion of the drive element as a separate component be formed, which firmly connected to the drive element is. cost-effective let yourself However, the engaging portion realize in that he as Teeth and gullets having teeth section integrated into the drive element is.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwei Eingriffsabschnitte an dem Antriebselement ausgebildet sind, die als Zähne und Zahnlücken aufweisende erste und zweite Verzahnungsabschnitte ausgebildet sind. In diesem Fall stützt sich der jeweils gerade sich nicht im Eingriff befindende Mitnehmer an einem Zahn des ihm zugeordneten Eingriffsabschnittes gegen die Kraft eines Kraftspeichers in einer Warteposition ab. Findet nun eine relative Verdrehung des Abtriebselementes gegenüber dem Antriebselement statt, so geht die Abstützung des Mitnehmers auf dem Zahn des ihm zugeordneten Eingriffsabschnitts verloren und die Kraft des z.B. als Federelement ausgestalteten Kraftspeichers drückt den Mitnehmer in radialer Richtung in eine Eingriffsposition mit dem ihm zugeordneten Eingriffsabschnitt. Auf diese Weise wird erreicht, dass keine gesonderte Betätigungskraft zur Betätigung des Mitnehmers aufgebracht werden muss. Die Betätigungskraft liegt aufgrund des Kraftspeichers in der Warteposition des Mitnehmers bereits an dem Mitnehmer an, sodass dieser in die Eingriffsposition gebracht wird, sobald die Abstützung auf dem Zahn des Eingriffsabschnittes wegfällt.Especially It is advantageous if two engagement sections on the drive element are formed as teeth and tooth gaps having exhibiting first and second toothing sections are formed. In this case supports itself the currently not engaged driver on a tooth of its associated engagement portion against the Force of an energy storage in a waiting position. Find now a relative rotation of the output element relative to the Drive element instead, so the support of the driver goes on the Tooth of his assigned engagement section lost and the force of e.g. designed as a spring element of energy storage presses the Driver in the radial direction in an engaged position with him associated engagement portion. In this way it is achieved that no separate operating force for operation of the driver must be applied. The operating force is due to the Force accumulator in the waiting position of the driver already on the Driver, so that it is brought into the engaged position, as soon as the support on the tooth of the engaging portion is omitted.

Bei dieser besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist also vorgesehen, in einem im Bereich des Antriebselementes auf der Nockenwelle drehfest aufgebrachten und mit Führungen versehenen Trägerkörper zwei Mitnehmer so zu führen, dass sie zwecks Drehmomentübertragung in entsprechende Vertiefungen am Antriebselement einrasten können, dass das Einrasten durch Federkraft unterstützt wird, dass aber abwechselnd jeweils immer nur einer der Mitnehmer eine Vertiefung zum Einrasten vorfindet, wenn sich die Nockenwelle gegenüber dem Antriebselement verdreht. Wird nun die Verbindung gelöst, indem der in Eingriff befindliche Mitnehmer zurückgezogen wird, so tritt eine Verdrehung um einen festgelegten Winkel ein, nämlich bis der jeweils andere Mitnehmer eine Vertiefung zum Einrasten vorfindet. Dieser wiederum kann anschließend seinerseits aus der Vertiefung zurückgezogen und die formschlüssige Verbindung somit wieder gelöst werden, so dass ein weiterer Winkelschritt der Verstellbewegung erfolgt. Auf diese Weise können beliebig große Verstellwinkel in schnellen, kontrollierten Schritten realisiert werden.at this particularly advantageous embodiment of the invention So provided in a in the range of the drive element on the Camshaft rotatably mounted and provided with guides carrier body two To lead takers so that they for the purpose of torque transmission can engage in corresponding recesses on the drive element, that the locking is supported by spring force, but alternately in each case only one of the drivers a recess for locking finds when the cam shaft is rotated relative to the drive element. Now the connection is solved, by withdrawing the engaged carrier, one enters Twist by a fixed angle, namely until the other one Driver finds a recess for snapping. This in turn can subsequently in turn withdrawn from the recess and the positive connection thus solved again so that is another angular step of the adjustment movement he follows. This way you can do anything size Adjustment angle realized in fast, controlled steps become.

Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass die Mitnehmer ebenso am Antriebselement geführt sein können und in entsprechende Vertiefungen an der Nockenwelle oder an einem mit der Nockenwelle drehfest verbundenen Bauteil einrasten können.It be explicit at this point mentioned that the drivers can also be performed on the drive element and in corresponding wells the camshaft or on a non-rotatably connected to the camshaft Engage component.

Ist der mindestens eine Mitnehmer gegenüber dem Trägerkörper geführt, so kann die Relativbewegung des Mitnehmers gegenüber dem Trägerkörper entweder durch eine Drehbewegung oder durch eine Translationsbewegung oder aber durch eine kombinierte Dreh- und Translationsbewegung erfolgen. Auf einfache Weise lässt sich eine relative Bewegung des Mitnehmers gegenüber dem Trägerkörper dadurch realisieren, dass auf dem Trägerkörper Führungen ausgebildet sind, durch die der Mitnehmer gegenüber dem Trägerkörper geführt wird. Diese Führungen können beispielsweise als parallel zueinander ausgerichtete Vorsprünge ausgebildet sein, die eine Linearführung für den Mitnehmer bilden. In diesem Fall führt der Mitnehmer eine reine Translationsbewegung (Verschiebebewegung) aus.is the guided at least one driver relative to the carrier body, so the relative movement the driver opposite the carrier body either by a rotational movement or by a translational movement or but done by a combined rotation and translation. In a simple way a relative movement of the driver relative to the support body realized by that on the carrier guides are formed, through which the driver is guided relative to the carrier body. These guides can For example, formed as parallel aligned projections be a linear guide for the Make taker. In this case, the driver leads a pure Translational movement (displacement movement) off.

Abweichend von der voranstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Führung des Mitnehmers gegenüber dem Trägerkörper jedoch auch durch jede andere Führungseinrichtung erreicht werden. Die Führungseinrichtung muss nicht mit dem Trägerkörper verbunden sein. Eine andere denkbare Führung des Mitnehmers gegenüber dem Trägerkörper könnte beispielsweise durch eine drehbare Lagerung des Mitnehmers auf einer mit dem Trägerkörper fest verbundenen Drehachse erreicht werden.deviant From the embodiment described above, the leadership of the Driver opposite however, the carrier body also by any other guidance device be achieved. The management device does not need to be connected to the carrier body be. Another conceivable guide the driver opposite the carrier body could, for example by a rotatable mounting of the driver on a fixed to the carrier body connected axis of rotation can be achieved.

Sind zwei Mitnehmer vorgesehen, die jeweils einem ihnen zugeordneten Eingriffsabschnitt zugeordnet sind, so ist es vorteilhaft, wenn ein auf die beiden Mitnehmer in zwei Richtungen einwirkender Kraftspeicher vorgesehen ist, durch den die beiden Mitnehmer jeweils in Richtung auf die ihnen zugeordneten Eingriffsabschnitte mit einer Rückstellkraft beaufschlagbar sind. Auf diese Weise kann mit nur einem Kraftspeicher, der beispielsweise als in zwei Richtungen wirkende Feder ausgebildet ist, die Aufbringung der erforderlichen Rückstellkraft auf die Mitnehmer sichergestellt werden.are two drivers provided, each one assigned to them Engagement section are assigned, it is advantageous if a force accumulator acting on the two drivers in two directions is provided by the two drivers each in the direction on their associated engagement sections with a restoring force can be acted upon. In this way, with only one energy storage, formed, for example, as acting in two directions spring is, the application of the required restoring force to the driver be ensured.

Die erfindungsgemaße Vorrichtung ist unabhängig davon, ob die Nockenwelle über ein Kettenrad, welches von der Kurbelwelle über eine Antriebskette angetrieben wird, über ein Zahnriemenrad, welches von der Kurbelwelle über einen Zahnriemen angetrieben wird oder über ein Zahnrad angetrieben wird, welches von der Kurbelwelle über ein Zahnradgetriebe angetrieben wird. In jedes dieser Antriebselemente (Kettenrad, Zahnriemenrad, Zahnrad) kann der mindestens eine erfindungsgemäße Eingriffsabschnitt integriert werden, sodass die erfindungsgemäße Vorrichtung mit jedem dieser Antriebselemente zusammenwirken kann.The inventive device is independent of whether the camshaft on a chain wheel, which is driven by the crankshaft via a drive chain, via a toothed belt wheel, which is driven by the crankshaft via a toothed belt or driven by a gear which is driven by the crankshaft via a gear transmission. In each of these drive elements (sprocket, timing belt, gear), the at least one engagement portion according to the invention can be integrated, so that the device according to the invention can interact with each of these drive elements.

Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verändern der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine anzugeben, welches in jedem Zeitpunkt eine gezielte Veränderung der Winkellage erlaubt, ohne dass die im Betätigungszeitpunkt der Verstellvorrichtung an der Nockenwelle bzw. an dem Antriebselement anliegende Umfangskraft bestimmt werden muss.Of the Invention is also Based on the object, a method for changing the relative angular position a camshaft opposite To provide a crankshaft of an internal combustion engine, which at any time a targeted change in the angular position allows without that at the time of actuation the adjusting device on the camshaft or on the drive element adjacent circumferential force must be determined.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst.According to the invention this Task by a method having the features of the claim 16 solved.

Erfindungsgemäß ist eine mit mindestens einem Eingriffsabschnitt des Antriebselementes in Eingriff bringbare, lösbare Mitnehmerverbindung zur gezielten Verstellung der relativen Winkellage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle vorgesehen, bei der die Richtung der Verstellung dadurch festgelegt wird, in welchem Abschnitt der Umlaufbewegung der Nockenwelle der formschlüssige Eingriff des Mitnehmers in den Eingriffsabschnitt gelöst wird. Erfolgt die Lösung des formschlüssigen Eingriffs in einem Abschnitt der Umlaufbewegung der Nockenwelle, in dem an der Nockenwelle ein als positiv definiertes erstes Drehmoment anliegt, so erfolgt die relative Verdrehung des Abtriebselementes gegenüber dem Antriebselement in eine erste Verdrehrichtung. Wird dagegen die lösbare Mitnehmerverbindung in einem zweiten Abschnitt der Umlaufbewegung der Nockenwelle aus ihrem Eingriff gelöst, in welchem an der Nockenwelle ein negatives, dem ersten Drehmoment entgegenwirkendes zweites Drehmoment anliegt, so erfolgt die relative Verdrehung des Abtriebselementes gegenüber dem Antriebselement in einer zweiten Verdrehrichtung, die der ersten Verdrehrichtung entgegengerichtet ist.According to the invention is a with at least one engagement portion of the drive element in Engageable, detachable Carrier connection for specific adjustment of the relative angular position the camshaft opposite the crankshaft provided at the direction of adjustment is determined in which part of the orbital motion of the Camshaft of positive locking Engagement of the driver is dissolved in the engaging portion. The solution is done of the positive Engage in a portion of the orbital motion of the camshaft, in which on the camshaft as a first defined positive torque is applied, the relative rotation of the output element takes place across from the drive element in a first direction of rotation. Will against it the detachable Carrier connection in a second section of the orbital motion the camshaft released from its engagement, in which on the camshaft a negative, the first torque counteracting second torque is applied, the relative rotation of the output element takes place across from the drive element in a second direction of rotation, the first Direction of rotation is opposite.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Verstellbewegung gewünschter Länge in mehrere aufeinander folgende Teilschritte diskreter Länge unterteilt. Hierzu sind die Eingriffsabschnitte als Zähne und Zahnlücken aufweisende Verzahnungsabschnitte ausgebildet und die lösbare Mitnehmerverbindung umfasst mindestens zwei relativ zu den Verzahnungsabschnitten bewegbare Mitnehmer, die jeweils mindestens ein Eingriffselement aufweisen, wobei die Eingriffselemente jeweils abwechselnd in den Zahnlücken der Verzahnungsabschnitte in formschlüssigen Eingriff gebracht werden, und wobei die sich jeweils nicht im Eingriff befindenden Eingriffselemente durch die jeweiligen Zähne des ihnen zugeordneten Verzahnungsabschnittes gegen die Kraft eines Kraftspeichers (z.B. einer Feder) in einer Warteposition gehalten werden. Auf diese Weise wird das Abtriebselement gegenüber dem Antriebselement jeweils schrittweise um einen Zahn weiterverdreht, sodass die gesamte Verstellbewegung durch mehrere aufeinander folgende Teilverstellungen bewirkt wird.In a preferred embodiment the method according to the invention is an adjustment desired Length in divided into successive sub-steps of discrete length. For this purpose, the engaging portions are as teeth and tooth spaces having Formed toothing sections and the detachable driver connection comprises at least two movable relative to the toothed sections driver, each having at least one engagement element, wherein the Engagement elements alternately in the tooth gaps of Gearing sections are brought into positive engagement, and wherein the respective non-engaged engagement elements through the respective teeth their assigned toothed section against the force of a Force accumulator (e.g., a spring) held in a waiting position become. In this way, the output element against the Drive element in each case incrementally further rotated by one tooth, so that the entire adjustment movement through several consecutive Part adjustments is effected.

In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung sind die Verzahnungen über den gesamten Umfang angeordnet.In In a particular embodiment of the invention, the teeth on the entire circumference arranged.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigenin the The invention is based on an embodiment drawing closer explained. Show it

1 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 an exploded view of the device according to the invention

2 das Antriebselement in Seitenansicht 2 the drive element in side view

3 das Antriebselement in perspektivischer Ansicht 3 the drive element in perspective view

4 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem ersten Betriebszustand 4 the device according to the invention in a first operating state

5 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem gegenüber 4 anderen Betriebszustand (ausgekoppelt) 5 the device according to the invention in a opposite 4 other operating state (decoupled)

6 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem gegenüber den 4 und 5 anderen Betriebszustand 6 the device according to the invention in a relation to the 4 and 5 other operating state

7 den Trägerkörper in Ansicht von oben sowie in Seitenansicht und in perspektivischer Ansicht 7 the carrier body in top view and in side view and in perspective view

8 einen Mitnehmer der erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Ansicht. 8th a driver of the device according to the invention in a perspective view.

In 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Die einzelnen Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind im Einzelnen zu erkennen, nämlich das Antriebselement 1, das mehrteilige, den Trägerkörper 6 sowie die Mitnehmer 8a, 8b umfassende Abtriebselement 8 sowie die Feder 10 zur Aufbringung einer Rückstellkraft auf die Mitnehmer 8a, 8b, durch die im zusammengebauten Zustand die Mitnehmer 8a, 8b radial nach außen gespreizt werden. Die Verstellvorrichtung wird in geeigneter Weise durch eine in 1 nicht näher bezeichnete Innensechskantschraube mit der Nockenwelle 2 drehfest verbunden. Zwischen der Nockenwelle 2 und dem Antriebselement 1 ist dabei eine in 1 nicht näher bezeichnete Montagebuchse angeordnet, die einen sich in Richtung Antriebselement 1 erstreckenden Lagerzapfen aufweist, auf dem das Antriebselement 1 gegenüber der Nockenwelle 2 relativ verdrehbar gelagert ist.In 1 the device according to the invention is shown in an exploded view. The individual components of the device according to the invention can be seen in detail, namely the drive element 1 , the multipart, the carrier body 6 as well as the drivers 8a . 8b comprehensive output element 8th as well as the spring 10 for applying a restoring force to the driver 8a . 8b , by the driver in the assembled state 8a . 8b be spread radially outward. The adjusting device is suitably replaced by a in 1 unspecified hexagon socket screw with the camshaft 2 rotatably connected. Between the camshaft 2 and the drive element 1 is one in 1 unspecified mounting bushing arranged in the direction of a drive element 1 having extending journal, on which the drive element 1 opposite the camshaft 2 is mounted relatively rotatable.

In 2 ist das Antriebselement 1, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kettenrad ausgebildet ist, in Seitenansicht dargestellt. Zu erkennen ist die Außenverzahnung, in die die von der Kurbelwelle angetriebene Antriebskette eingreift. Das Antriebselement 1 weist sich in Umfangsrichtung erstreckende Durchbrüche 3a, 3b auf. An den äußeren Umfängen der Durchbrüche 3a, 3b sind Eingriffsabschnitte 30a, 30b angeordnet, die als Verzahnungsabschnitte 30a, 30b ausgebildet und integral mit dem Antriebselement 1 verbunden sind. Die Eingriffsabschnitte/Verzahnungsabschnitte 30a, 30b weisen Zähne 4a, 4b und Zahnlücken 5a, 5b auf. Über die Mitnehmerabschnitte/Verzahnungsabschnitte 30a, 30b kann das Antriebselement formschlüssig mit einem mit der Nockenwelle drehfest verbundenen Abtriebselement gekoppelt werden, sodass das Antriebselement die Nockenwelle über diese formschlüssige Verbindung antreiben kann. Um eine relative Verdrehung des Abtriebselementes gegenüber dem Antriebselement 1 zu erreichen, muss die formschlüssige Verbindung zwischen dem Abtriebselement und dem Antriebselement 1 im Bereich der Eingriffsabschnitte 30a, 30b gelöst werden.In 2 is the driving element 1 , which is formed in the present embodiment as a sprocket, shown in side view. Evident is the external toothing, in which engages the driven by the crankshaft drive chain. The drive element 1 has circumferentially extending openings 3a . 3b on. At the outer peripheries of the breakthroughs 3a . 3b are engaging sections 30a . 30b arranged as gearing sections 30a . 30b formed and integral with the drive element 1 are connected. The engagement sections / gearing sections 30a . 30b have teeth 4a . 4b and tooth gaps 5a . 5b on. About the driver sections / gearing sections 30a . 30b For example, the drive element can be positively coupled to an output element rotatably connected to the camshaft so that the drive element can drive the camshaft via this positive connection. To a relative rotation of the output element relative to the drive element 1 to reach, the positive connection between the output element and the drive element 1 in the area of the engaging sections 30a . 30b be solved.

In 3 ist zum besseren Verständnis das Antriebselement 1 in perspektivischer Darstellung gezeigt.In 3 is for better understanding the drive element 1 shown in perspective.

4 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im zusammengebauten Zustand in einer ersten Betriebsposition. In dieser Betriebsposition befindet sich das Mitnehmerelement 8a in einer Eingriffsposition mit einer der Zahnlücken 5a des Eingriffsabschnittes 30a. Über diese formschlüssige Verbindung kann ein Drehmoment von dem Antriebselement 1 auf den Mitnehmer 8a und von diesem über die Füh rungen 7a auf den Trägerkörper 6 übertragen werden, der drehfest mit der Nockenwelle 2 verbunden ist. 4 shows the device according to the invention in the assembled state in a first operating position. In this operating position is the driver element 8a in an engaged position with one of the tooth spaces 5a the engaging portion 30a , About this positive connection can torque from the drive element 1 on the driver 8a and from this about the guides 7a on the carrier body 6 be transmitted, the rotation with the camshaft 2 connected is.

Die Mitnehmer 8a, 8b werden über die Feder 10 radial nach außen gespreizt, wobei die Feder 10 auf einer in 4 nicht näher bezeichneten Achse angeordnet ist, die fest mit dem Antriebselement 1 verbunden ist.The drivers 8a . 8b be over the spring 10 spread radially outwards, the spring 10 on one in 4 unspecified axis is arranged, fixed to the drive element 1 connected is.

Es ist gut zu erkennen, dass der Mitnehmer 8b sich mit seinem Eingriffselement 9b auf einem der Zähne 4b des Eingriffsabschnittes 30b in radialer Richtung abstützt. Die Federkraft der Feder 10 hält den Mitnehmer 8b in ständigem Kontakt mit der Stirnfläche des Zahnes 4b. Die in 4 dargestellte Position des Mitnehmers 8b kann als Warteposition oder Bereitschaftsposition bezeichnet werden, in der von der Feder 10 eine radial nach außen gerichtete Rückstellkraft ausgeübt wird. Wird nun der Mitnehmer 8a durch Einwirkung des Stiftes 12, der außerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet ist, auf die Steuerkurve 11a des Mitnehmers 8a gegen die Rückstellkraft der Feder 10 außer Eingriff gebracht, so erfolgt aufgrund des an dem Abtriebselement anliegenden Drehmomentes eine relative Verdrehung des Abtriebselementes gegenüber dem Antriebselement 1. In 4 ist auf der rechten Seite mit einem Pfeil die positive Drehmomentrichtung angegeben, durch die das Abtriebselement relativ zum Antriebselement 1 im Uhrzeigersinn verdreht wird. In dem in 4 dargestellten Betriebszustand befindet sich der Stift 12 zeitlich unmittelbar vor dem Eingriff mit der Steuerkurve 11a des Mitnehmers 8a.It is good to realize that the driver 8b himself with his intervention element 9b on one of the teeth 4b the engaging portion 30b supported in the radial direction. The spring force of the spring 10 keeps the driver 8b in constant contact with the face of the tooth 4b , In the 4 shown position of the driver 8b may be referred to as a waiting position or standby position, in the spring 10 a radially outward restoring force is exerted. Will now be the driver 8a by the action of the pen 12 , which is arranged outside of the device according to the invention, on the control cam 11a of the driver 8a against the restoring force of the spring 10 disengaged, so takes place due to the voltage applied to the output element torque relative rotation of the output element relative to the drive element 1 , In 4 is indicated on the right side with an arrow the positive torque direction, by which the output element relative to the drive element 1 is rotated clockwise. In the in 4 shown operating state is the pen 12 in time immediately before the engagement with the control cam 11a of the driver 8a ,

In 5 ist der Betriebszustand dargestellt, bei dem beide Mitnehmer 8a, 8b außer Eingriff sind. Die Steuerkurve 11a des Mitnehmers 8a ist mit ihrer gesamten Länge auf der Außenkontur des Stiftes 12 entlanggeglitten und befindet sich nun in dem letzten Eingriffspunkt mit dem Stift 12. Durch das Zusammenwirken des Stiftes 12 mit der Steuerkurve 11a des Mitnehmers 8a ist dieser gegen die Rückstellkraft der Feder 10 außer Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 30a gebracht worden. Beide Mitnehmer 8a, 8b befinden sich daher in 5 außer Eingriff, sodass das Abtriebselement 6 bzw. die Nockenwelle 2 gegenüber dem Antriebselement 1 relativ verdrehbar ist.In 5 the operating state is shown, in which both drivers 8a . 8b are out of engagement. The control curve 11a of the driver 8a is with its entire length on the outer contour of the pin 12 slid along and is now in the last point of engagement with the pin 12 , Through the interaction of the pen 12 with the control curve 11a of the driver 8a this is against the restoring force of the spring 10 out of engagement with the engaging portion 30a has been brought. Both drivers 8a . 8b are therefore in 5 disengaged, so that the output element 6 or the camshaft 2 opposite the drive element 1 is relatively rotatable.

In den 4, 5 und 6 wird die Verstellung der Winkellage des Abtriebselements 8 und der damit verbundenen Nockenwelle 2 gegenüber dem Antriebselement 1 im Uhrzeigersinn, mit dem Pfeil dargestellt, veranschaulicht. Der nicht mit der Nockenwelle mitdrehende Stift 12 bringt durch den Kontakt mit der Steuerkurve 11a das Eingriffselement 9a, hier ein Zahn, mit der Zahnlücke 5a außer Eingriff, so dass das im Uhrzeigersinn wirkende Moment der Nockenwelle 2 das Abtriebselement 8 im Uhrzeigersinn der Drehung des Antriebselements 1 vorauseilen lässt, bis das Eingriffselement 9b in die Zahnlücke 5b durch die Feder 10 gedrückt wird. Gleichzeitig wird durch die Drehung der gesamten Vorrichtung im Uhrzeigersinn der Stift 12 außer Kontakt mit der Steuerkurve 11a gebracht.In the 4 . 5 and 6 is the adjustment of the angular position of the output element 8th and the associated camshaft 2 opposite the drive element 1 clockwise, indicated by the arrow. The pin not rotating with the camshaft 12 brings through contact with the cam 11a the engagement element 9a , here a tooth, with the tooth gap 5a disengaged so that the clockwise moment of the camshaft 2 the output element 8th clockwise rotation of the drive element 1 precedes until the engagement element 9b in the tooth gap 5b through the spring 10 is pressed. At the same time, turning the entire device clockwise causes the pin to rotate 12 out of contact with the control cam 11a brought.

Bezüglich 5 ist darauf hinzuweisen, dass hier beispielhaft eine Veränderung der Winkellage zwischen der Nockenwelle 2 und der Kurbelwelle in eine erste Richtung dargestellt ist. Die Verstellung erfolgt deswegen in diese erste Richtung, weil der Stift 12 in einem Winkelbereich der Nockenwellenumdrehung angeordnet ist, in dem ein positives Drehmoment an der Nockenwelle anliegt. In gleicher Weise könnte die Verstellung auch in der entgegengesetzten Drehrichtung erfolgen, wenn der Stift 12 in einem Winkelbereich der Nockenwellenumdrehung mit der Steuerkurve 11a des Mitnehmers 8a in Eingriff gebracht werden würde, in welchem ein ausschließlich negatives Drehmoment an der Nockenwelle 2 anliegt. Bei der Erfindung ist die Verstellrichtung ausschließlich davon abhängig, in welchen Winkelbereich der Nockenwellendrehung der Stift 12 in Eingriff mit der Steuerkurve 11a des Mitnehmers 8a tritt.In terms of 5 It should be noted that here is an example of a change in the angular position between the camshaft 2 and the crankshaft is shown in a first direction. The adjustment is therefore in this first direction, because the pin 12 is arranged in an angular range of the camshaft rotation, in which a positive torque is applied to the camshaft. In the same way, the adjustment could also be in the opposite direction set direction of rotation when the pin 12 in an angular range of the camshaft revolution with the control cam 11a of the driver 8a in which an exclusively negative torque on the camshaft would be engaged 2 is applied. In the invention, the adjustment is exclusively dependent on what angle range of the camshaft rotation of the pin 12 in engagement with the control cam 11a of the driver 8a occurs.

In 6 ist nun der Betriebszustand dargestellt, in dem sich der Mitnehmer 8b im Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 30b befindet. Durch die Rückstellkraft der Feder 10 ist der Mitnehmer 8b mit seinem Eingriffselement 9b in eine Zahnlücke 5b des Eingriffsabschnitts 30b eingerastet. Die dadurch entstandene formschlüssige Ver bindung zwischen dem Abtriebselement 8 und dem Antriebselement 1 stellt die Drehmomentübertragung von dem Antriebselement 1 auf die Nockenwelle 2 über den Mitnehmer 8b, die Führungen 7b und den mit der Nockenwelle 2 drehfest verbundenen Trägerkörper 6 sicher.In 6 now the operating state is shown in which the driver 8b in engagement with the engagement portion 30b located. Due to the restoring force of the spring 10 is the driver 8b with its engaging element 9b in a tooth gap 5b of the engaging portion 30b engaged. The resulting positive Ver bond between the output element 8th and the drive element 1 represents the torque transmission from the drive element 1 on the camshaft 2 about the driver 8b , the guides 7b and with the camshaft 2 rotatably connected carrier body 6 for sure.

Während sich der Mitnehmer 8b nun in Eingriffsposition mit dem Eingriffsabschnitt 30b befindet, befindet sich der Mitnehmer 8a in einer Warteposition, die der Warteposition des Mitnehmers 8b in 4 entspricht. Auf den Mitnehmer 8a wirkt die Rückstellkraft der Feder 10 radial nach außen in Richtung Eingriffsabschnitt 30a. Mit seinem Eingriffselement 9a stützt sich der Mitnehmer 8a auf einer Stirnfläche eines Zahnes 4a des Eingriffsabschnitts 30a ab. Der Stift 12 ist vollständig außer Eingriff mit der Steuerkurve 11a des Mitnehmers 8a.While the driver 8b now in engagement position with the engagement portion 30b is located, is the driver 8a in a waiting position, the waiting position of the driver 8b in 4 equivalent. On the driver 8a the restoring force of the spring acts 10 radially outward towards the engagement portion 30a , With its engagement element 9a the driver is supported 8a on a face of a tooth 4a of the engaging portion 30a from. The pencil 12 is completely out of engagement with the control cam 11a of the driver 8a ,

Wenn nun ein in 6 nicht dargestellter zweiter Stift 12 mit der Steuerkurve 11b des Mitnehmers 8b in Kontakt treten würde und so aufgrund der Rotation des Mitnehmers 8b und dem Einwirken auf die Steuerkurve 11b das Eingriffselement 9b des Mitnehmers 8b außer Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 30b bringen würde, so würde wieder ein Betriebszustand analog zur Darstellung gemäß 5 eingestellt werden. Beide Mitnehmer 8a, 8b wären wieder außer Eingriff und das Antriebselement könnte wiederum relativ zu dem Abtriebselement verdreht werden, bis das Eingriffselement 9a des Mitnehmers 8a in erneuten formschlüssigen Eingriff mit einer Zahnlücke 5a des Eingriffsabschnitts 30a tritt.If now an in 6 not shown second pin 12 with the control curve 11b of the driver 8b would contact and so on due to the rotation of the driver 8b and the action on the control curve 11b the engagement element 9b of the driver 8b out of engagement with the engaging portion 30b would bring an operating state would again analogous to the representation in accordance with 5 be set. Both drivers 8a . 8b would again be disengaged and the drive member could in turn be rotated relative to the output member until the engagement member 9a of the driver 8a in re-positive engagement with a tooth gap 5a of the engaging portion 30a occurs.

Auf diese Weise kann der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Verstellbewegung größerer bzw. beliebiger Länge durch mehrere aufeinander folgende Teilverstellbewegungen erreicht werden. Für jede Teilverstellbewegung muss der Stift 12 mit einer Steuerkurve 11a, 11b des jeweils gerade im Eingriff befindlichen Mitnehmers 8a, 8b gebracht werden.In this way, the device according to the invention an adjustment of greater or any length can be achieved by a plurality of successive Teilverstellbewegungen. For every Teilverstellbewegung must the pin 12 with a control curve 11a . 11b of the currently engaged driver 8a . 8b to be brought.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist in 7 der Trägerkörper 6 mit einstückig mit diesem verbundenen Führungen 7a, 7b zur Führung der in 7 nicht dargestellten Mitnehmen 8a, 8b in verschiedenen Ansichten dargestellt. In 7 oben ist eine Ansicht des Trägerkörpers 6 von oben dargestellt (Draufsicht). In dem Zwischenraum zwischen den in dieser Darstellung hintereinander liegenden Führungen 7a, 7b sind im zusammengebauten Zustand die in 7 nicht dargestellten Mitnehmer 8a, 8b angeordnet. Die Führungen 7a, 7b führen die Mitnehmer 8a, 8b dabei im Sinne einer Linearführung, sodass die Mitnehmer 8a, 8b relativ zum Trägerkörper 6 eine geführte Verschiebebewegung ausführen.For a better understanding of the invention is in 7 the carrier body 6 with one piece with this associated guides 7a . 7b to guide the in 7 not shown takeaway 8a . 8b shown in different views. In 7 above is a view of the carrier body 6 shown from above (top view). In the space between the successive in this illustration guides 7a . 7b are in the assembled state the in 7 not shown drivers 8a . 8b arranged. The guides 7a . 7b lead the drivers 8a . 8b in the sense of a linear guide, so that the drivers 8a . 8b relative to the carrier body 6 perform a guided shift movement.

In 7 rechts ist eine Seitenansicht des Trägerkörpers 6 dargestellt. Hier sind die radial einander gegenüber liegenden Führungen 7a, 7b deutlich zu erkennen. Schließlich ist in 7 unten eine perspektivische Ansicht des Trägerkörpers 6 dargestellt, aus der die räumliche Anordnung der Führungen 7a, 7b zueinander deutlich wird.In 7 right is a side view of the carrier body 6 shown. Here are the radially opposing guides 7a . 7b clearly visible. Finally, in 7 below a perspective view of the carrier body 6 shown from the the spatial arrangement of the guides 7a . 7b becomes clear to each other.

In 8 ist ein Mitnehmer 8a, 8b dargestellt, der ein Eingriffselement 9a, 9b und eine Steuerkurve 11a, 11b aufweist. Der Bereich des Mitnehmers 8a, 8b, der die Steuerkurve 11a, 11b aufweist, ist in axialer Richtung versetzt zu dem Eingriffselement 9a, 9b angeordnet. In dem in den 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei dieser Mitnehmer 8a, 8b vorgesehen. Die Eingriffselemente 9a, 9b sind hier als Zahn ausgebildet, der in die jeweiligen Zahnlücken der Eingriffsabschnitte 30a, 30b eingreifen kann und so einen Formschluss zwischen dem Antriebselement 1 und dem Abtriebselement 8 herstellt. Die Steuerkurve 11a, 11b des Mitnehmers 8a, 8b ist so ausgebildet, dass dann, wenn der Mitnehmer 8a, 8b mit einem zuschaltbaren Stift in Kontakt tritt, der Mitnehmer 8a, 8b außer Eingriff mit dem zugeordneten Eingriffsabschnitt gebracht wird, sodass eine relative Verdrehung des Antriebselementes gegenüber dem Abtriebselement wie voranstehend beschrieben möglich ist.In 8th is a driver 8a . 8b shown, which is an engagement element 9a . 9b and a control curve 11a . 11b having. The area of the driver 8a . 8b that the curb 11a . 11b is in the axial direction offset from the engagement element 9a . 9b arranged. In the in the 1 to 7 illustrated embodiment are each two of these drivers 8a . 8b intended. The engaging elements 9a . 9b are formed here as a tooth, in the respective tooth gaps of the engaging portions 30a . 30b can engage and so a positive connection between the drive element 1 and the output element 8th manufactures. The control curve 11a . 11b of the driver 8a . 8b is designed so that when the driver 8a . 8b comes into contact with a switchable pin, the driver 8a . 8b is brought out of engagement with the associated engagement portion, so that a relative rotation of the drive element relative to the output element as described above is possible.

Aufgrund der Reibung in den Nockenwellenlagern und zwischen den Nocken und den vom Nocken angetriebenen Abtriebsgliedern, die die Ventile des Verbrennungsmotors betätigen, haben die Winkelbereiche, in denen auf die Nockenwelle 2 ein positives Drehmoment wirkt, eine andere Größe bzw. Umfangserstreckung als die Winkelbereiche, in denen ein negatives Drehmoment auf die Nockenwelle 2 wirkt. Durch eine Feder 13, die z.B. als Spiralfeder oder Schenkelfeder ausgebildet ist, kann dies ausgeglichen oder sogar in eine gewünschte Richtung verstärkt werden. Die Feder 13 wird entsprechend so ausgelegt und angeordnet, dass sie der Verstellung ein gewünschtes vordefiniertes Drehmoment aufprägt und hierdurch die Verstellung unterstützt. Die Feder 13 ist in etwa so auszulegen anzuordnen, dass sie dem Reibmoment der Nockenwelle entgegenwirkt und dieses bestmöglich kompensiert.Due to the friction in the camshaft bearings and between the cams and the cam driven output members that actuate the valves of the engine, the angular ranges in which the camshaft have 2 a positive torque acts, a different magnitude or circumferential extent than the angular ranges, in which a negative torque on the camshaft 2 acts. By a spring 13 , which is formed for example as a spiral spring or leg spring, this can be compensated or even reinforced in a desired direction. The feather 13 is suitably designed and arranged so that it imparts a desired predefined torque to the adjustment and thereby supports the adjustment. The feather 13 is to be interpreted in such a way that it counteracts the friction torque of the camshaft and this compensated as best possible.

11
Antriebselementdriving element
22
Nockenwellecamshaft
3a, 3b3a, 3b
Durchbrüchebreakthroughs
4a, 4b4a, 4b
Zähneteeth
5a, 5b5a, 5b
Zahnlückengullets
66
Trägerkörpersupport body
7a, 7b7a, 7b
Führung; VorsprüngeGuide; projections
88th
Abtriebselementoutput element
8a, 8b8a, 8b
Mitnehmertakeaway
9a, 9b9a 9b
Eingriffselementengaging member
1010
Federfeather
11a11a
Steuerkurvecam
11b11b
Steuerkurvecam
1212
Betätigungselement; StiftActuator; pen
1313
Spiralfederspiral spring
30a, 30b30a, 30b
Eingriffsabschnitt; VerzahnungsabschnittEngaging portion; toothed section

Claims (16)

Vorrichtung zum Verändern der relativen Winkellage einer Nockenwelle (2) gegenüber einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem gegenüber der Nockenwelle (2) drehbar gelagerten, indirekt von der Kurbelwelle angetriebenen Antriebselement (1) zum Antreiben der Nockenwelle (2), einem drehfest mit der Nockenwelle (2) verbundenen mehrteiligen Abtriebselement (8) und mit Mitteln zum Herstellen und Lösen einer formschlüssigen Verbindung zur Drehmomentübertragung zwischen dem Antriebselement (1) und dem Abtriebselement (8), über welche die relative Winkellage zwischen der Nockenwelle (2) und der Kurbelwelle durch relative Verdrehung des Abtriebselementes (8) gegenüber dem Antriebselement (1) gezielt veränderbar ist, wobei die Mittel zum Herstellen und Lösen der formschlüssigen Verbindung mindestens einen an dem Antriebselement (1) ausgebildeten Eingriffsabschnitt (30a, 30b) umfassen und das mehrteilige Abtriebselement (8) einen Trägerkörper (6) und mindestens ein Formschlusselement aufweist, welches relativ zum Trägerkörper (6) geführt bewegbar angeordnet ist und mit dem Eingriffsabschnitt (30a, 30b) in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zuschaltbarer mechanischer Betätigungsmechanismus (10, 8a, 8b, 11a, 11b) vorgesehen ist, der das mindestens eine, als Mitnehmer (8a, 8b) ausgebildete Formschlusselement umfasst und der in mindestens zwei voneinander verschiedenen Winkelbereichen der Nockenwellendrehung zuschaltbar ist und durch den der mindestens eine Mitnehmer (8a, 8b) mit dem mindestens einen Eingriffsabschnitt (30a, 30b) gegen eine Rückstellkraft außer Eingriff bringbar ist, wobei der Betätigungsmechanismus einen auf den mindestens einen Mitnehmer (8a, 8b) in Richtung Eingriffsabschnitt (30a, 30b) einwirkenden Kraftspeicher (10) und ein zwischen einem Betätigungselement (12) und dem Mitnehmer (8a, 8b) wirksames, die geführte Bewegung des Mitnehmers (8a, 8b) steuerndes Kurvengelenk umfasst.Device for changing the relative angular position of a camshaft ( 2 ) with respect to a crankshaft of an internal combustion engine, with respect to the camshaft ( 2 ) rotatably mounted, indirectly driven by the crankshaft drive element ( 1 ) for driving the camshaft ( 2 ), a non-rotatable with the camshaft ( 2 ) connected multi-part output element ( 8th ) and with means for producing and releasing a positive connection for torque transmission between the drive element ( 1 ) and the output element ( 8th ), via which the relative angular position between the camshaft ( 2 ) and the crankshaft by relative rotation of the output element ( 8th ) relative to the drive element ( 1 ) is selectively changeable, wherein the means for producing and releasing the positive connection at least one on the drive element ( 1 ) formed engagement section ( 30a . 30b ) and the multi-part driven element ( 8th ) a carrier body ( 6 ) and at least one positive locking element, which relative to the carrier body ( 6 ) is movably guided and with the engaging portion ( 30a . 30b ) is engageable, characterized in that at least one switchable mechanical actuating mechanism ( 10 . 8a . 8b . 11a . 11b ) is provided, the at least one, as a driver ( 8a . 8b ) formed positive-locking element and which is switchable in at least two different angular ranges of the camshaft rotation and by the at least one driver ( 8a . 8b ) with the at least one engagement section ( 30a . 30b ) is engageable against a restoring force, wherein the actuating mechanism on the at least one driver ( 8a . 8b ) in the direction of engagement section ( 30a . 30b ) acting energy storage ( 10 ) and one between an actuator ( 12 ) and the driver ( 8a . 8b ), the guided movement of the driver ( 8a . 8b ) comprises a steering curve joint. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Mitnehmer (8a, 8b) ein in Richtung Eingriffsabschnitt (30a, 30b) vorstehendes Eingriffselement (9a, 9b) und eine gegenüber diesem in axialer Richtung versetzt angeordnete Rampe mit einer Steuerkurve (11a) aufweist, welche mit dem als zuschaltbarer Stift ausgebildeten Betätigungselement (12) zusammenwirkt.Apparatus according to claim 1, wherein the at least one driver ( 8a . 8b ) in the direction of engagement section ( 30a . 30b ) projecting engagement element ( 9a . 9b ) and a relative to this offset in the axial direction ramp with a control cam ( 11a ), which with the trained as a switchable pin actuator ( 12 ) cooperates. Vorrichtung nach den voranstehenden Ansprüchen, wobei das Antriebselement (1) mindestens zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Eingriffsabschnitte (30a, 30b) aufweist.Device according to the preceding claims, wherein the drive element ( 1 ) at least two circumferentially spaced engaging portions ( 30a . 30b ) having. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine Mitnehmer (8a, 8b) mit den beiden Eingriffsabschnitten (30a, 30b) abwechselnd in Eingriff bringbar ist.Apparatus according to claim 3, wherein the at least one driver ( 8a . 8b ) with the two engagement sections ( 30a . 30b ) is alternately engageable. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei zwei Mitnehmer (8a, 8b) vorgesehen sind, von denen jeder einem der Eingriffsabschnitte (30a, 30b) zugeordnet ist, und wobei die Mitnehmer (8a, 8b) abwechselnd mit den Eingriffsabschnitten (30a, 30b) in Eingriff bringbar sind.Apparatus according to claim 3, wherein two drivers ( 8a . 8b ) are provided, each of which one of the engaging portions ( 30a . 30b ), and wherein the drivers ( 8a . 8b ) alternately with the engaging portions ( 30a . 30b ) are engageable. Vorrichtung nach den voranstehenden Ansprüchen, wobei der mindestens eine Eingriffsabschnitt (30) als Zähne (4a, 4b) und Zahnlücken (5a, 5b) aufweisender Verzahnungsabschnitt ausgebildet ist.Device according to the preceding claims, wherein the at least one engagement section ( 30 ) as teeth ( 4a . 4b ) and tooth gaps ( 5a . 5b ) having the gear portion is formed. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die beiden Eingriffsabschnitte (30a, 30b) als Zähne (4a, 4b) und Zahnlücken (5a, 5b) aufweisende erste (30a) und zweite Verzahnungsabschnitte (30b) ausgebildet sind und der sich jeweils nicht im Eingriff befindende Mitnehmer (8a, 8b) von einem Zahn (4a, 4b) des ihm zugeordneten Eingriffsabschnitts (30a, 30b) gegen die Kraft eines Kraftspeichers (10) in einer Warteposition gehalten wird.Apparatus according to claim 5 or 6, wherein the two engagement sections ( 30a . 30b ) as teeth ( 4a . 4b ) and tooth gaps ( 5a . 5b ) first ( 30a ) and second gearing sections ( 30b ) are formed and the respectively not engaged driver ( 8a . 8b ) of a tooth ( 4a . 4b ) of its associated engaging portion ( 30a . 30b ) against the force of an energy store ( 10 ) is held in a waiting position. Vorrichtung nach den voranstehenden Ansprüchen, wobei der mindestens eine Mitnehmer (8a, 8b) gegenüber dem Trägerkörper (6) geführt durch eine Drehbewegung, eine Translationsbewegung oder eine kombinierte Dreh- und Translationsbewegung bewegbar ist.Device according to the preceding claims, wherein the at least one driver ( 8a . 8b ) relative to the carrier body ( 6 ) guided by a rotational movement, a translational movement or a combined rotational and translational movement is movable. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der mindestens eine Mitnehmer (8a, 8b) durch auf dem Trägerkörper (6) vorgesehene Führungen (7) geführt ist.Apparatus according to claim 8, wherein the at least one driver ( 8a . 8b ) by on the support body ( 6 ) Guided tours ( 7 ) is guided. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 9, wobei mindestens ein in zwei Richtungen wirkender Kraftspeicher (10) vorgesehen ist, durch den die beiden Mitnehmer (8a, 8b) jeweils in Richtung auf die ihnen zugeordneten Eingriffsabschnitte (30a, 30b) mit einer Kraft beaufschlagbar sind.Device according to claims 5 to 9, wherein at least one bi-directional Power storage ( 10 ), by which the two drivers ( 8a . 8b ) in each case in the direction of their associated engagement sections ( 30a . 30b ) can be acted upon by a force. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Kraftspeicher (10) als in zwei Richtungen wirkende Feder ausgebildet ist.Apparatus according to claim 10, wherein the energy store ( 10 ) is designed as acting in two directions spring. Vorrichtung nach den voranstehenden Ansprüchen, wobei das Antriebselement (1) als Kettenrad ausgebildet ist, welches von der Kurbelwelle über eine Antriebskette antreibbar ist.Device according to the preceding claims, wherein the drive element ( 1 ) is designed as a sprocket, which is drivable by the crankshaft via a drive chain. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, wobei das Antriebselement (1) als Zahnriemenrad ausgebildet ist, welches von der Kurbelwelle über einen Zahnriemen antreibbar ist.Device according to claims 1 to 12, wherein the drive element ( 1 ) is designed as a toothed belt, which is driven by the crankshaft via a toothed belt. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, wobei das Antriebselement (1) als Zahnrad ausgebildet ist, welches von der Kurbelwelle über ein Zahnradgetriebe antreibbar ist.Device according to claims 1 to 12, wherein the drive element ( 1 ) is designed as a gear, which is driven by the crankshaft via a gear transmission. Verfahren zum Verändern der relativen Winkellage einer Nockenwelle (2) gegenüber einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine, bei dem eine zwischen einem mindestens einen Eingriffsabschnitt aufweisenden Antriebselement (1) zum Antreiben der Nockenwelle (2) und einem mit der Nockenwelle (2) drehfest verbundenen mehrteiligen Abtriebselement (8) vorgesehene und mit dem mindestens einen Eingriffsabschnitt in formschlüssigen Eingriff bringbare, lösbare Mitnehmerverbindung zur gezielten Verstellung der relativen Winkellage in eine erste Verstellrichtung in einem ersten Abschnitt der Umlaufbewegung der Nockenwelle (2) aus ihrem Eingriff gelöst wird, in welchem an der Nockenwelle (2) ein als positiv definiertes erstes Drehmoment anliegt, und bei dem die lösbare Mitnehmerverbindung zur gezielten Verstellung der Winkellage in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Verstellrichtung in einem zweiten Abschnitt der Umlaufbewegung der Nockenwelle (2) aus ihrem Eingriff gelöst wird, in welchem an der Nockenwelle (2) ein negatives, dem ersten Drehmoment entgegenwirkendes zweites Drehmoment anliegt.Method for changing the relative angular position of a camshaft ( 2 ) with respect to a crankshaft of an internal combustion engine, in which a between at least one engagement portion having drive element ( 1 ) for driving the camshaft ( 2 ) and one with the camshaft ( 2 ) rotatably connected multi-part output element ( 8th ) provided and engageable with the at least one engaging portion in positive engagement, releasable driver connection for targeted adjustment of the relative angular position in a first adjustment in a first portion of the orbital motion of the camshaft ( 2 ) is released from its engagement, in which on the camshaft ( 2 ) is applied as a positively defined first torque, and wherein the releasable driver connection for selectively adjusting the angular position in a direction opposite to the first direction second adjustment direction in a second portion of the orbital motion of the camshaft ( 2 ) is released from its engagement, in which on the camshaft ( 2 ) bears a negative, the first torque counteracting second torque. Verfahren nach Anspruch 15, wobei eine Verstellbewegung gewünschter Länge in mehreren aufeinander folgenden Teilschritten diskreter Länge erfolgt, indem die Eingriffsabschnitte als Zähne (4a, 4b) und Zahnlücken (5a, 5b) aufweisende Verzahnungsabschnitte ausgebildet sind und die lösbare Mitnehmerverbindung mindestens zwei relativ zu den Verzahnungsabschnitten bewegbare Mitnehmer (8a, 8b) umfasst, die jeweils mindestens ein Eingriffselement (9a, 9b) aufweisen, wobei die Eingriffselemente (9a, 9b) jeweils abwechselnd mit den Zahnlücken (5a, 5b) der Verzahnungsabschnitte in formschlüssigen Eingriff gebracht werden, und wobei die jeweils nicht im Eingriff befindenden Eingriffselemente (9a, 9b) durch die jeweiligen Zähne (4a, 4b) des ihnen zugeordneten Verzahnungsabschnittes (30a, 30b) gegen die Kraft eines Kraftspeichers (10) in einer Wartepostion gehalten werden.Method according to claim 15, wherein an adjustment movement of desired length takes place in a plurality of successive sub-steps of discrete length, in that the engagement sections are in the form of teeth ( 4a . 4b ) and tooth gaps ( 5a . 5b ) are formed and the releasable driver connection at least two movable relative to the toothed portions driver ( 8a . 8b ), each having at least one engagement element ( 9a . 9b ), wherein the engagement elements ( 9a . 9b ) alternating with the tooth gaps ( 5a . 5b ) of the toothed portions are brought into positive engagement, and wherein the respective non-engaged engagement elements ( 9a . 9b ) through the respective teeth ( 4a . 4b ) of their associated toothed section ( 30a . 30b ) against the force of an energy store ( 10 ) are held in a waiting position.
DE200510054269 2005-11-11 2005-11-11 Device for changing the relative angular position of a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine Expired - Fee Related DE102005054269B3 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510054269 DE102005054269B3 (en) 2005-11-11 2005-11-11 Device for changing the relative angular position of a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine
PCT/EP2006/009851 WO2007054174A1 (en) 2005-11-11 2006-10-12 Device for varying the relative angular position of a camshaft with respect to a crankshaft of an internal combustion engine
EP06806210A EP1948911A1 (en) 2005-11-11 2006-10-12 Device for varying the relative angular position of a camshaft with respect to a crankshaft of an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510054269 DE102005054269B3 (en) 2005-11-11 2005-11-11 Device for changing the relative angular position of a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005054269B3 true DE102005054269B3 (en) 2007-06-21

Family

ID=37561280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510054269 Expired - Fee Related DE102005054269B3 (en) 2005-11-11 2005-11-11 Device for changing the relative angular position of a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1948911A1 (en)
DE (1) DE102005054269B3 (en)
WO (1) WO2007054174A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2273077A1 (en) 2009-06-25 2011-01-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Device for changing the phase of a camshaft relative to a crankshaft of a combustion engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5228417A (en) * 1991-04-30 1993-07-20 Atsugi Unisia Corp. Valve timing control system of internal combustion engine
DE4229202A1 (en) * 1992-09-02 1994-03-03 Schaeffler Waelzlager Kg Infinite angular adjustment between camshaft wheel and camshaft - involves entrainment elements projecting radially into inner element connected to camshaft and piston set on chord relative to camshaft wheel for direct transfer of force.
DE19755495A1 (en) * 1997-12-13 1999-06-17 Schaeffler Waelzlager Ohg Arrangement for controlling the air/fuel ratio in an internal combustion engine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5117784A (en) * 1991-05-03 1992-06-02 Ford Motor Company Internal combustion engine camshaft phaseshift control system
JPH08260920A (en) * 1995-03-27 1996-10-08 Aisin Seiki Co Ltd Control device for valve opening/closing timing
DE19751836A1 (en) * 1997-11-22 1999-05-27 Volkswagen Ag Coupling device for camshafts in internal combustion engines

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5228417A (en) * 1991-04-30 1993-07-20 Atsugi Unisia Corp. Valve timing control system of internal combustion engine
DE4229202A1 (en) * 1992-09-02 1994-03-03 Schaeffler Waelzlager Kg Infinite angular adjustment between camshaft wheel and camshaft - involves entrainment elements projecting radially into inner element connected to camshaft and piston set on chord relative to camshaft wheel for direct transfer of force.
DE19755495A1 (en) * 1997-12-13 1999-06-17 Schaeffler Waelzlager Ohg Arrangement for controlling the air/fuel ratio in an internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2273077A1 (en) 2009-06-25 2011-01-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Device for changing the phase of a camshaft relative to a crankshaft of a combustion engine
DE102009034787A1 (en) 2009-06-25 2011-01-27 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Device for changing the relative angular position of a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
EP1948911A1 (en) 2008-07-30
WO2007054174A1 (en) 2007-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19655398B4 (en) Rotary or angular phase control device
EP2464834B1 (en) Valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves
WO2015082722A2 (en) Variable length connecting rod of an internal combustion engine
WO2014019684A1 (en) Actuating unit for variable power plant components
EP0335083A1 (en) Device for the relative angular displacement between two geared shafts
DE102010025100A1 (en) Adjustable camshaft
WO2008012306A1 (en) Switchable valve gear of an internal combustion engine
DE102006007584A1 (en) Camshaft adjuster with a superposition gearbox
DE102006007651A1 (en) Camshaft adjuster with a superposition gearbox
WO2016110281A1 (en) Camshaft phaser attachment to a double camshaft
DE102011116653A1 (en) Valve drive device
EP3222828A2 (en) Valve drive for an internal combustion engine
DE102014220858A1 (en) Method of making a built camshaft
DE102004026863A1 (en) Camshaft adjuster for internal combustion engines has output part fixed on camshaft through force-locking engagement secured for example through thermal shrink fitting
DE102016210979A1 (en) Valve train for an internal combustion engine
DE102010025099A1 (en) Adjustable camshaft for use as part of valve train of engine, has adjusting element axially displaceable relative to longitudinal axis of shaft and mechanically coupled with cam packet over contact element
WO2017025477A1 (en) Valve train for an internal combustion engine
EP1853796B1 (en) Adjusting mechanism for a variable valve control device
DE102009006894B4 (en) Device for switching operation of a hydraulic valve clearance compensation element
EP0438720B1 (en) Timing setting device
DE102007010151A1 (en) Valve drive of internal combustion engine, has camshaft, which is supported in housing of internal combustion engine in rotating manner, and cam support in torque proof manner and axially moved on camshaft
DE102005054269B3 (en) Device for changing the relative angular position of a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine
DE102004041751A1 (en) Phaser
EP1608851B1 (en) Device for the variable actuation of the gas exchange valves of internal combustion engines, and method for operating one such device
DE4307535A1 (en) Stroke adjustment device for an eccentric drive, in particular for an eccentric press

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: THYSSENKRUPP PRESTA TECCENTER AG, ESCHEN, LI

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee