DE102008019747A1 - Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (11) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9, 10) einer Brennkraftmaschine (1) mit einem Antriebselement (15), und zumindest einem Abtriebselement (17), wobei das Antriebselement (15) in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle (2) der Brennkraftmaschine (1) bringbar ist, wobei das Abtriebselement (17) schwenkbar zu dem Antriebselement (15) angeordnet ist und wobei die Vorrichtung (11) an einer Nockenwelle (6), die zumindest eine Hohlwelle (12) und eine konzentrisch zu dieser angeordnete innere Welle (13) umfasst, befestigbar ist. Es wird eine verbesserte Lagerung der konzentrisch angeordneten Wellen (12, 13) zueinander vorgeschlagen.

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einem Antriebselement, und zumindest einem Abtriebselement, wobei das Antriebselement in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bringbar ist, wobei das Abtriebselement schwenkbar zu dem Antriebselement angeordnet ist und wobei die Vorrichtung an einer Nockenwelle, die zumindest eine Hohlwelle und eine konzentrisch zu dieser angeordnete innere Welle umfasst, befestigbar ist.
• Hintergrund der Erfindung
• In modernen Brennkraftmaschinen werden Vorrichtungen zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle oder zumindest einem Nocken einer Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung in einen Antriebsstrang integriert, über den Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb realisiert sein. Dabei sind Vorrichtungen bekannt, die auf die Phasenlage aller Nocken einer Nockenwelle wirken. Ebenso sind Vorrichtungen bekannt, die an einer Nockenwelle angebracht sind, die aus einer äußeren Hohlwelle und einer konzentrisch dazu angeordneten inneren Welle bestehen. Dabei ist eine erste Gruppe von Nocken drehfest mit der Hohlwelle verbunden, während eine zweite Gruppe von Nocken drehfest mit der inneren Welle verbunden ist. Die Vorrichtung kann in dieser Ausführungsform beispielsweise nur auf eine der beiden Gruppen von Nocken wirken, während die Phasenlage der anderen Nocken konstant bleibt. Ebenso denkbar sind Vorrichtungen, die es ermöglichen die Phasenlage beider Gruppen von Nocken unabhängig voneinander zu variieren.
• Aus der DE 10 2005 014 680 A1 ist eine verstellbare Nockenwelle bekannt, an deren beiden Enden eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen angeordnet ist. Die verstellbare Nockenwelle besteht aus konzentrisch ineinander gelagerten, gegeneinander drehwinkelverstellbaren Wellen, die mit jeweils zumindest einer der Vorrichtungen in Antriebsverbindung stehen.
• Nachteilig an dieser Ausführungsform ist, dass die Lagerung der konzentrisch angeordneten Wellen zueinander direkt über die Wellen erfolgt. Dazu sind aufwändige und kostenintensive Bearbeitungsschritte beispielsweise an einer Innenmantelfläche der äußeren Hohlwelle und eine dazu passgenau ausgerichtete Gegenlagerstelle an der inneren Welle nötig.
• Aufgabe der Erfindung
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei die Lagerung der konzentrisch angeordneten Wellen zueinander vereinfacht werden soll.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an einem der Bauteile Abtriebselement oder Antriebselement zwei Radiallagerstellen ausgebildet sind, wobei die erste Radiallagerstelle zur Lagerung der Hohlwelle und die zweite Radiallagerstelle zur Lagerung der inneren Welle vorgesehen ist.
• Die Vorrichtung weist zumindest ein Antriebselement und zumindest ein Abtriebselement auf. Das Antriebselement steht im montierten Zustand der Vorrichtung beispielsweise über einen Zugmittel- oder Zahnradtrieb mit der Kurbelwelle in Antriebsverbindung. Das Abtriebselement oder die Abtriebselemente sind in einem Winkelbereich schwenkbar relativ zu dem Antriebselement angeordnet. Dabei ist ein Stellmechanismus vorgesehen, durch den die Schwenkbewegung herbeiführbar ist. Dieser Stellmechanismus kann beispielsweise als hydraulischer Stellmechanismus (beispielsweise Flügelzellenmechanismus) oder elektromechanischer Stellmechanismus (beispielsweise mittels eines Planetengetriebes oder Dreiwellengetriebes mit elektromotorischem Antrieb einer der Wellen) ausgeführt sein. Das Abtriebselement ist drehfest mit einer Nockenwelle verbunden, die Nocken aufweist, die die Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine betätigen.
• Die Nockenwelle besteht aus mindestens zwei konzentrisch zueinander angeordneten Wellen, beispielsweise einer Hohlwelle und einer in dieser angeordneten inneren Welle. Eine erste Gruppe von Nocken ist drehfest mit der Hohlwelle und eine zweite Gruppe von Nocken ist drehfest mit der inneren Welle verbunden.
• Das Abtriebselement kann drehfest mit der inneren oder äußeren Welle verbunden sein, wodurch die Phasenlage dieser Welle relativ zum Antriebsrad variabel einstellbar ist. Dabei kann das Antriebselement mit der anderen Welle verbunden sein oder ein weiteres Abtriebselement vorgesehen sein, welches mit der anderen Welle verbunden ist, wodurch die Phasenlage beider Wellen unabhängig zueinander gegenüber dem Antriebsrad einstellbar ist.
• Anstatt, wie im Stand der Technik beschrieben, die Lagerung der Hohlwelle zur inneren Welle direkt zu gestalten, d. h. zumindest an beiden Enden der inneren Welle und der Hohlwelle Radiallagerstellen vorzusehen, die mit den Lagerstellen der jeweils anderen Welle zusammenwirken, ist vorgesehen, die vorrichtungsseitige Lagerung der inneren Welle zur Hohlwelle durch Radiallagerstellen zu realisieren, die an genau einem Bauteil der Vorrichtung ausgebildet sind. Dabei kann es sich auch um ein mehrteiliges Bauteil handeln, wenn die Komponenten, in denen die Lagerstellen angebracht sind, gegeneinander nicht bewegbar sind.
• Die dazu komplementären Radiallagerstellen sind auf der inneren Welle beziehungsweise der Hohlwelle ausgebildet. Vorteilhafterweise sind diese an den äußeren Mantelflächen der inneren Welle und der Hohlwelle ausgebildet, wodurch der Bearbeitungsaufwand minimiert wird. Die Ausbildung der Radiallagerstellen an dem Bauteil der Vorrichtung erhöht die Herstellungskosten und den Herstellungsaufwand nicht, da diese Bauteile üblicherweise aus Sintermaterial hergestellt sind und somit nach dem Formgebungsprozess ohnehin nachbearbeitet werden müssen.
• Dabei kann vorgesehen sein, dass die erste und die zweite Radiallagerstelle an dem Abtriebselement ausgebildet sind. Ebenso denkbar ist eine Ausbildung dieser radiale Lagerstellen an dem Antriebselement.
• In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Radiallagerstelle an einer inneren Mantelfläche des Bauteils ausgebildet sind. Vorteilhafterweise weist die innere Mantelfläche zumindest zwei zylinderförmige Bereiche unterschiedlichen Durchmessers auf, wobei die erste Radiallagerstelle an dem ersten zylinderförmigen Bereich und die zweite Radiallagerstelle an dem zweiten zylinderförmigen Bereich ausgebildet ist. Somit kann die dadurch ausgebildete Stufe als Axiallager für eine der beiden Wellen dienen.
• In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem anderen Bauteil (das Bauteil aus der Gruppe des Abtriebselements und das Antriebselements an dem die ersten beiden Radiallagerstellen nicht ausgebildet sind) eine dritte Radiallagerstelle ausgebildet ist, die zur Lagerung der Hohlwelle oder der inneren Welle vorgesehen ist. Somit ist die radiale Position der inneren Welle zu der Hohlwelle durch die gemeinsame Lagerung in dem gleichen Bauteil festgelegt. Durch die Lagerung mindestens einer dieser Wellen in dem anderen Bauteil wird gleichzeitig die radiale Position des Abtriebselements zum Antriebselement festgelegt. Dadurch wird der Rundlauf der Vorrichtung erhöht, wodurch die Lebensdauer von Komponenten der Vorrichtung, beispielsweise Dichtleisten und deren Federn, die an einem Kolben oder einem Flügel angebracht sind, deutlich erhöht. Darüber hinaus verringert sich der Verschleiß an dem Antriebs- und/oder dem Abtriebselement.
• Unter einer Radiallagerstelle im Sinne der Erfindung sind Oberflächen zu verstehen, die die radiale Position des Bauteils, das mit dieser zusammenwirkt, festlegen. Dabei können beispielsweise drehfeste Verbindungen, wie beispielsweise ein Presssitz, in Betracht kommen. Des Weiteren kann darunter auch eine eng tolerierte Spielpassungen verstanden werden, wobei in diesem Fall, trotz der radialen Festlegung der Positionen der Bauteile zueinander, eine Schwenkbewegung und/oder eine axiale Bewegung zwischen diesen Bauteilen vorgenommen werden kann.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
• 1 nur sehr schematisch eine Brennkraftmaschine,
• 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine,
• 3 die Vorrichtung aus 2 in der Draufsicht entlang des Pfeils III,
• 4 die Einzelheit Z aus 2 in leicht abgewandelter Form.
• Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
• In 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 skizziert, wobei ein auf einer Kurbelwelle 2 sitzender Kolben 3 in einem Zylinder 4 angedeutet ist. Die Kurbelwelle 2 steht in der dargestellten Ausführungsform über einen Zugmitteltrieb 5, beispielsweise ein Ketten- oder Riementrieb, mit einer Nockenwelle 6 in Antriebsverbindung. Alternativ kann der Zugmitteltrieb 5 durch einen Zahnradtrieb ersetzt sein. An der Nockenwelle 6 ist zumindest ein erster und ein zweiter Nocken 7, 8 angeordnet. Die Nockenwelle 6 besteht, wie in 2 dargestellt, aus einer Hohlwelle 12 und einer in der Hohlwelle 12 angeordneten Welle 13, wobei die Welle 13 konzentrisch zur Hohlwelle 12 angeordnet ist. Die Nocken 7, 8 sind an der äußeren Mantelfläche der Hohlwelle 12 angeordnet. Dabei sind die ersten Nocken 7 drehfest mit der Hohlwelle 12 verbunden, während die zweiten Nocken 8 drehbar auf dieser gelagert sind. Des Weiteren ist eine drehfeste Verbindung zwischen den zweiten Nocken 8 und der Welle 13 hergestellt, so dass diese als eine Einheit rotieren. Zu diesem Zweck ist ein Mitnahmeglied, in der dargestellten Ausführungsform ein Stift 14, vorgesehen, das die Welle 13 drehfest mit dem zweiten Nocken 8 verbindet. Der Stift 14 durchgreift die Welle 13 senkrecht zu deren Drehachse 50 und ist mit der Welle 13 verbunden. Die Hohlwelle 12 ist im Bereich des Stiftes 14 mit einer Öffnung versehen, die der Stift 14 durchgreift. Die aus der Hohlwelle 12 hervorstehenden Bereiche der Stifte 14 greifen in Aufnahmeöffnungen ein, die an einer inneren Mantelfläche einer Bohrung der zweiten Nocken 8 ausgebildet sind, wodurch eine drehfeste Verbindung zwischen den Stiften 14 und dem zweiten Nocken 8 hergestellt ist. Die Öffnungen der Hohlwelle 12 sind in Umfangsrichtung größer ausgebildet als die Außenkontur der Stifte 14, so dass die zweiten Nocken 8 drehbar auf der Hohlwelle 12 gelagert sind.
• Die Nocken 7, 8 der Nockenwelle 6 betätigen jeweils ein Gaswechselventil 9, 10, beispielsweise ein Einlassgaswechselventil 9 oder ein Auslassgaswechselventil 10. In der Regel sind mehrere erste Nocken 7 und mehrere zweite Nocken 8 auf der Nockenwelle 6 angeordnet. Dabei wirkt die eine Gruppe der No cken 7, 8 (die ersten oder die zweiten Nocken 7, 8) auf Einlassgaswechselventile 9, während die andere Gruppe von Nocken 7, 8 auf Auslassgaswechselventile, 10 wirken.
• Der Antrieb der Nockenwelle 6 mittels des Zugmitteltriebes 5 erfolgt über eine Vorrichtung 11 zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen 9, 10 einer Brennkraftmaschine 1. Die Vorrichtung 11 ist an dem antriebsseitigen Ende der Nockenwelle 6 angeordnet und ermöglicht, wie im Folgenden dargestellt wird, eine Veränderung der Phasenlage zwischen der Kurbelwelle 2 und der Hohlwelle 12 oder der inneren Welle 13.
• Alternativ kann die Vorrichtung 11 auch derart ausgebildet sein, dass die Phasenlagen der Hohlwelle 12 und der inneren Welle 13 zueinander und zu der Kurbelwelle 2 variabel gestaltbar sind.
• Die 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 11 im Längsschnitt. Die Vorrichtung 11 weist ein Antriebselement 15 und ein Abtriebselement 17 auf. Das Antriebselement 15 setzt sich aus einem Gehäuse 16 und zwei Seitendeckel 18, 19 zusammen, die an den axialen Seitenflächen des Gehäuses 16 angeordnet sind.
• Die 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 11 in der Draufsicht, wobei nur das Antriebselement 15 und das Abtriebselement 17 dargestellt sind. Das Abtriebselement 17 ist in Form eines Flügelrades ausgeführt und weist ein im Wesentlichen zylindrisch ausgeführtes Nabenelement 20 auf, von dessen äußerer zylindrischer Mantelfläche sich vier Flügel 21 in radialer Richtung nach außen erstrecken. In der dargestellten Ausführungsform sind die Flügel 21 einteilig mit dem Nabenelement 20 ausgebildet. Ebenso denkbar sind separat ausgebildete Flügel 21, die beispielsweise in Flügelnuten des Nabenelementes 20 angeordnet sind.
• Ausgehend von einer äußeren Umfangswand 22 des Gehäuses 16 erstrecken sich mehrere Seitenwände 23 radial nach innen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Seitenwände 23 einteilig mit der Umfangswand 22 ausgebildet. Das Antriebselement 15 ist innerhalb des Gehäuses 16 drehbar zu diesem angeordnet.
• An einer äußeren Mantelfläche der Umfangswand 22 ist ein Antriebsrad, in der dargestellten Ausführungsform ein Riemenrad 24, angeordnet, über das mittels eines nicht dargestellten Riementriebs Drehmoment von der Kurbelwelle 2 auf das Antriebselement 15 übertragen werden kann. In der dargestellten Ausführungsform ist das Antriebsrad einteilig mit dem Gehäuse 16 ausgebildet. Ebenso denkbar sind Ausführungsformen in denen das Antriebsrad einteilig mit einem der Seitendeckel 18, 19 oder als separates Bauteil ausgebildet ist. Neben dem dargestellten Riemenrad 24 sind auch Ketten- oder Zahnräder denkbar.
• Je einer der Seitendeckel 18, 19 ist an einer der axialen Seitenflächen des Gehäuses 16 angeordnet und drehfest an diesem fixiert. Zu diesem Zweck sind an dem Gehäuse 16 vier Axialöffnungen 25 vorgesehen, die mit Axialöffnungen der Seitendeckel 18, 19 fluchten. Je ein Bolzen 26, in der dargestellten Ausführungsform eine Schraube, durchgreift fluchtende Axialöffnungen 25 des Gehäuses 16 und der Seitendeckel 18, 19 und stellen somit die drehfeste Verbindung der Bauteile her.
• Innerhalb der Vorrichtung 11 ist zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarten Seitenwänden 23 ein Druckraum 27 ausgebildet. Jeder der Druckräume 27 wird in Umfangsrichtung von gegenüberliegenden, im Wesentlichen radial verlaufenden Begrenzungswänden 28 benachbarter Seitenwände 23, in axialer Richtung von den Seitendeckeln 18, 19, radial nach innen von dem Nabenelement 20 und radial nach außen von der Umfangswand 22 begrenzt. In jeden der Druckräume 27 ragt ein Flügel 21, wobei die Flügel 21 derart ausgebildet sind, dass diese, abgesehen von Toleranzen, sowohl an den Seitendeckeln 18, 19, als auch an der Umfangswand 22 anliegen. Am radial äußeren Ende jedes Flügels 21 ist eine Axialnut 29 ausgebildet, in der ein Dichtkörper 30 angeordnet ist. Der Dichtkörper 30 wird mittels eines elastischen Mittels in radialer Richtung gegen die Umfangswand 22 gedrängt, wodurch Leckage zwischen dem oberen Ende der Flügel 21 und der Umfangswand 22 minimiert wird. Jeder Flügel 21 teilt somit den jeweiligen Druckraum 27 in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern 33, 34. Analog sind in den Seitenwänden 23 ebenfalls federbelastete Dichtleisten 30 angeordnet, die radial nach innen ge gen das Nabenelement 20 gedrängt werden.
• Das Abtriebselement 17 ist in einem definierten Winkelbreich drehbar zu dem Antriebselement 15 angeordnet. Der Winkelbereich wird in einer Drehrichtung des Abtriebselements 17 dadurch begrenzt, dass die Flügel 21 an je einer korrespondierenden Begrenzungswand 28 (Frühanschlag 31) der Druckräume 27 zum Anliegen kommen. Analog wird der Winkelbereich in der anderen Drehrichtung dadurch begrenzt, dass die Flügel 21 an den anderen Begrenzungswänden 28 der Druckräume 27, die als Spätanschlag 32 dienen, zum Anliegen kommen.
• Durch Druckbeaufschlagung einer Gruppe von Druckkammern 33, 34 und Druckentlastung der anderen Gruppe kann die Phasenlage des Antriebselements 15 zu dem Abtriebselement 17 variiert werden. Durch Druckbeaufschlagung beider Gruppen von Druckkammern 33, 34 kann die Phasenlage konstant gehalten werden.
• Die Hohlwelle 12 und die innere Weile 13 durchgreifen den ersten Seitendeckel 18 und greifen in eine zentrale Bohrung 36 des Abtriebselements 17 ein. An einer inneren Mantelfläche 37 der zentralen Bohrung 36 sind zwei Radiallagerstellen 38, 39 ausgebildet, die zur Lagerung der Hohlwelle 12 bzw. der inneren Welle 13 dienen. Der Innendurchmesser der ersten Radiallagerstelle 38 ist dem Außendurchmesser der Hohlwelle 12 im Bereich der Lagerstelle angepasst. Der Innendurchmesser der zweiten Radiallagerstelle 39 ist im Außendurchmesser der inneren Welle 13 im Bereich der Lagerstelle angepasst. Somit sind die relativen radialen Positionen der Hohlwelle 12 und der inneren Welle 13 zu dem Abtriebselement 17 und der Wellen 12, 13 zueinander durch die Radiallagerstellen 38, 39 festgelegt. Des Weiteren kann auf eine direkte Radiallagerstelle zwischen der Hohlwelle 12 und der inneren Welle 13 an diesem axialen Ende der Nockenwelle 6 verzichtet werden. Es wird lediglich eine direkte Radiallagerstelle zwischen der Hohlwelle 12 und der inneren Welle 13, beispielsweise an deren der Vorrichtung 11 abgewandten Enden (nicht dargestellt) benötigt. Die Ausbildung von direkten Lagerstellen zwischen der Hohlwelle 12 und der inneren Welle 13 ist sehr aufwändig und kostenintensiv. Demgegenüber ist die Aus bildung der Radiallagerstellen 38, 39 an der inneren Mantelfläche 37 der Bohrung 36 kostengünstig zu realisieren. Das Abtriebselement 17 wird üblicherweise durch ein Sinterverfahren hergestellt, wodurch eine Nachbearbeitung der inneren Mantelfläche 37 ohnehin durchgeführt werden muss. Durch die Ausbildung der Radiallagerstellen 38, 39 treten somit keine zusätzlichen Kosten auf. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Porosität des Sinterwerkstoff, wodurch die Schmierung der Radiallagerstellen 38, 39 deutlich verbessert wird.
• Die innere Mantelfläche 37 ist im Längsschnitt stufenförmig ausgeführt, wodurch zwei zylinderförmige Bereiche 40, 41 unterschiedlichen Innendurchmessers ausgebildet sind. Dabei dient der erste zylinderförmige Bereich 40 zur Ausbildung der ersten Radiallagerstellen 38 und der zweite zylinderförmige Bereich 41 zur Ausbildung der zweiten Radiallagerstelle 39. Die durch die zylinderförmigen Bereiche 40, 41 ausgebildete Stufe kann als Axialanschlag für die Hohlwelle 12 genutzt werden. Des Weiteren kann auf die Ausbildung eines durchmesservergrößerten Absatzes 42 an der inneren Welle 13 verzichtet werden (dargestellt in 4).
• In der dargestellten Ausführungsform ist der erste Seitendeckel 18 mit einer ersten zentralen Öffnung 43 versehen, die von der Hohlwelle 12 und der inneren Welle 13 durchgriffen wird. An der inneren Mantelfläche der ersten zentralen Öffnung 43 ist eine dritte Radiallagerstellen 44 ausgebildet, die zur Lagerung der Hohlwelle 12 dient. Der Innendurchmesser der dritten Radiallagerstelle 44 ist dem Außendurchmesser der Hohlwelle 12 im Bereich der Lagerstelle angepasst. Da die Hohlwelle 12 in radialer Richtung einerseits in einer Lagerstelle des Abtriebselements 17 und andererseits in einer Lagerstelle des Antriebselements 15 gelagert ist, ist die radiale Positionierung des Antriebselements 15 zum Abtriebselement 17 festgelegt. Somit wird eine radiale Bewegung des Antriebselements 15 zum Abtriebselement 17 über eine kurze Toleranzkette minimiert, wodurch eine radiale Bewegung der Dichtkörper 30 in den Axialnuten 29 ebenfalls minimiert wird. Somit wird die Belastung der elastischen Elemente, die auf die Dichtkörper 30 wirken, minimiert und somit deren Lebensdauer erhöht.
• In einer alternativen Ausführungsform ist es natürlich auch möglich, die erste und zweite Radiallagerstellen 38, 39 an dem Antriebselement 15 und die dritte Radiallagerstellen 44 an dem Abtriebselement 17 auszubilden. Zu diesem Zweck könnte beispielsweise vorgesehen sein, den ersten Seitendeckel 18 breiter auszuführen oder mit einem Flansch zu versehen, so dass ausreichend Platz für die erste und zweite Radiallagerstelle 38, 39 zur Verfügung steht. Ebenso denkbar ist eine Ausführungsform, in der die erste Radiallagerstelle 38 an dem ersten Seitendeckel 18, die zweite Radiallagerstelle 39 an dem zweiten Seitendeckel 19 und die dritte Radiallagerstelle 44 an dem Abtriebselement 17 ausgebildet sind. Dabei kann die Hohlwelle 12 oder die innere Welle 13 an der dritten Radiallagerstelle 44 gelagert sein.
• Das Abtriebselement 17 ist mittels einer Zentralschraube 35 mit der Welle 13 drehfest verbunden. Die Zentralschraube 35 durchgreift die zentrale Bohrung 36 des Abtriebselements 17, wobei deren Schraubenkopf an einer der Welle 13 abgewandten axialen Anlagefläche des Abtriebselements 17 anliegt. Ein Gewindeabschnitt der Zentralschraube 35 greift unter Herstellung einer Schraubverbindung in die Welle 13 ein.
• Das Antriebselement 15 ist mit drei Schrauben 45 drehfest mit der Hohlwelle 12 verbunden. Die Schrauben 45 durchgreifen jeweils eine Öffnung 46, die an dem ersten Seitendeckel 18 ausgebildet sind. Dabei liegt der Kopf der Schraube 45 an der dem Nabenelement 20 zugewandten Seite des ersten Seitendeckels 18 an. Das andere Ende der Schraube 45 greift in einen Anschlussflansch 47 ein, der drehfest mit der Hohlwelle 12 verbunden ist. Der Anschlussflansch 47 kann beispielsweise einteilig mit der Hohlwelle 12 ausgebildet sein. In der dargestellten Ausführungsform ist der Anschlussflansch 47 als separates Bauteil ausgebildet und drehfest, beispielsweise form-, kraft- oder stoffschlüssig, mit der Hohlwelle 12 verbunden.
• In der dargestellten Ausführungsform muss die Hohlwelle 12 zu dem Abtriebselement 17 schwenkbar gelagert sein. Somit kann diese Lagerstelle beispiels weise als eng tolerierte Spielpassung ausgebildet sein. Die innere Welle 13 ist drehfest mit dem Abtriebselement 17 verbunden. Neben einer eng tolerierten Spielpassung, wäre beispielsweise auch eine Presspassung an der zweiten Radiallagerstelle 39 denkbar. Gleiches gilt für die Lagerung der Hohlwelle 12 an der dritten Radiallagerstelle 44, da die Hohlwelle 12 drehfest mit dem Antriebselement 15 (dem ersten Seitendeckel 18) verbunden ist.
• Der erste Seitendeckel 18 ist im Bereich der Öffnungen 46 in axialer Richtung breiter ausgebildet als der Rest des ersten Seitendeckels 18. Dabei ist in dem ersten Seitendeckel 18 auf der Seite des Abtriebselements 17 eine Aufnahme 48 ausgebildet, die sich an die Öffnung 46 anschließt. Die Aufnahme 48 ist derart ausgebildet, dass der Schraubenkopf der Schraube 45 vollständig in dieser versenkt werden kann.
• Eine zweite zentrale Öffnung 51, die an dem zweiten Dichtdeckel 19 ausgebildet ist, ist mit einem Verschlussdeckel 49 druckmitteldicht verschlossen.
• Im Folgenden wird die Wirkungsweise der Vorrichtung 11 beschrieben. Über das Riemenrad 24 wird Drehmoment von der Kurbelwelle 2 auf das Antriebselement 15 und damit auf den ersten Seitendeckel 18, den Anschlussflansch 47 und damit auf die Hohlwelle 12 übertragen. Dies stellt eine direkte Verbindung zwischen der Kurbelwelle 2 und der Hohlwelle 12 beziehungsweise den ersten Nocken 7 dar, eine Veränderung der Phasenlage ist nicht möglich.
• Über den in den Druckkammern 33, 34 herrschenden Druck wird das Drehmoment der Kurbelwelle 2 über das Antriebselement 15 auch auf das Abtriebselement 17 und damit auf die Welle 13 und die zweiten Nocken 8 übertragen. Durch Druckbeaufschlagung der einen Gruppe von Druckkammern 33, 34, bei gleichzeitiger Entleerung der anderen Gruppe von Druckkammern 34, 33 kann die Phasenlage des Abtriebselements 17 relativ zum Antriebselement 15 und damit der Welle 13 zur Kurbelwelle 2 variiert werden. Durch Druckbeaufschlagung beider Gruppen von Druckkammern 33, 34 kann eine konstante Phasenlage zwischen der Welle 13 der Kurbelwelle 2 erreicht werden.

1

Brennkraftmaschine

2

Kurbelwelle

3

Kolben

4

Zylinder

5

Zugmitteltrieb

6

Nockenwelle

7

erster Nocken

8

zweiter Nocken

9

erstes Gaswechselventil

10

zweites Gaswechselventil

11

Vorrichtung

12

Hohlwelle

13

Welle

14

Stift

15

Antriebselement

16

Gehäuse

17

Abtriebselement

18

Seitendeckel

19

Seitendeckel

20

Nabenelement

21

Flügel

22

Umfangswand

23

Seitenwand

24

Riemenrad

25

Axialöffnung

26

Bolzen

27

Druckraum

28

Begrenzungswand

29

Axialnut

30

Dichtkörper

31

Frühanschlag

32

Spätanschlag

33

erste Druckkammer

34

zweite Druckkammer

35

Zentralschraube

36

Bohrung

37

innere Mantelfläche

38

erste Radiallagerstelle

39

zweite Radiallagerstelle

40

erster zylinderförmiger Bereich

41

zweiter zylinderförmiger Bereich

42

Absatz

43

erste zentrale Öffnung

44

dritte Radiallagerstelle

45

Schraube

46

Öffnung

47

Anschlussflansch

48

Aufnahme

49

Verschlussdeckel

50

Drehachse

51

zweite zentrale Öffnung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• - DE 102005014680 A1 [0003]

Claims (5)

1. Vorrichtung (11) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9, 10) einer Brennkraftmaschine (1) mit – einem Antriebselement (15), und zumindest einem Abtriebselement (17), – wobei das Antriebselement (15) in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle (2) der Brennkraftmaschine (1) bringbar ist, – wobei das Abtriebselement (17) schwenkbar zu dem Antriebselement (15) angeordnet ist und – wobei die Vorrichtung (11) an einer Nockenwelle (6), die zumindest eine Hohlwelle (12) und eine konzentrisch zu dieser angeordnete innere Welle (13) umfasst, befestigbar ist, – dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Bauteile Abtriebselement (17) oder Antriebselement (17) zwei Radiallagerstellen (38, 39) ausgebildet sind, – wobei die erste Radiallagerstelle (38) zur Lagerung der Hohlwelle (12) und die zweite Radiallagerstelle (39) zur Lagerung der inneren Weile (13) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Radiallagerstelle (38, 39) an dem Abtriebselement (17) ausgebildet sind.
3. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Radiallagerstelle (38, 39) an einer inneren Mantelfläche (37) des Bauteils ausgebildet sind.
4. Vorrichtung (11) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Mantelfläche (37) zumindest zwei zylinderförmige Bereiche (40, 41) unterschiedlichen Durchmessers aufweist, wobei die erste Radiallagerstelle (38) an dem ersten zylinderförmigen Bereich (40) und die zweite Radiallagerstelle (39) an dem zweiten zylinderförmigen Bereich (41) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem anderen Bauteil eine dritte Radiallagerstelle (44) ausgebildet ist, die zur Lagerung der Hohlwelle (12) oder der inneren Welle (13) vorgesehen ist.