DE102009038662B4 - Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine Download PDF

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    • 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

Abstract

Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Nockenwelle (2) und einer Stelleinrichtung (3) zur Verstellung und Fixierung der Phasenlage der Nockenwelle (2) gegenüber der Phasenlage einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, wobei die Stelleinrichtung (3) über ein Verbindungselement (7) mit der Nockenwelle (2) wirkverbunden und die Stelleinrichtung (3) zur Verstellung der Phasenlage mittels eines in einem Stellkörpergehäuse (10) angeordneten Stellkörpers (9) betätigbar ist, wobei die Nockenwelle (2) mittels einer Schraubverbindung (14) formschlüssig mit dem Stellkörpergehäuse (10) verbunden ist und das Verbindungselement (7) zumindest bereichsweise mit dem Stellkörpergehäuse (10) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) über eine in axialer Richtung im Bereich der Schraubverbindung (14) angeordnete formschlüssige Verbindung (17) mit der Nockenwelle (2) drehfest verbunden ist, sodass die Nockenwelle (2) radial zwischen dem Stellkörpergehäuse (10) und dem Verbindungselement (7) angeordnet ist, wobei die formschlüssige Verbindung (17) zwischen Verbindungselement (7) und Nockenwelle (2) mittels einer Außenverzahnung (18) an der Nockenwelle (2) und einer Innenverzahnung (19) an dem Verbindungselement (7) hergestellt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Der Ventiltrieb weist mindestens eine Nockenwelle und eine Stelleinrichtung zur Verstellung und Fixierung der Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Phasenlage einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine auf, wobei die Stelleinrichtung über ein Verbindungselement mit der Nockenwelle wirkverbunden und die Stelleinrichtung zur Verstellung der Phasenlage mittels eines in einem Stellkörpergehäuse angeordneten Stellkörpers betätigbar ist, wobei die Nockenwelle mittels einer Schraubverbindung formschlüssig mit dem Stellkörpergehäuse verbunden ist und das Verbindungselement zumindest bereichsweise mit dem Stellkörpergehäuse in Verbindung steht.
  • Zumindest eine Stelleinrichtung für den Ventiltrieb der Brennkraftmaschine ist aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE 10 2004 038 160 A1 einen Nockenwellenversteller, also eine Stelleinrichtung, um die Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle zu verstellen. Die Stelleinrichtung ist dabei vorgesehen, um Steuerzeiten der Brennkraftmaschine insbesondere während eines Betriebs zu verändern. Dabei wird vorgeschlagen, dass das Stellkörpergehäuse einen sich in radialer Richtung erstreckenden Bund aufweist, der einen Teil einer Axiallagerung der Nockenwelle bildet.
  • Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Nockenwelle mehrteilig auszuführen, wobei ein erster Bereich der Nockenwelle derart mit dem Verbindungselement verbunden ist, dass die Nockenwelle an der Stelleinrichtung sicher gehalten ist. Dies ist häufig mittels einer Schweißverbindung realisiert. Um das Herstellen der Schweißverbindung zu ermöglichen, besteht der erste Bereich der Nockenwelle aus einem Material, welches gut schweißbar ist. Ein zweiter Bereich der Nockenwelle ist mit dem ersten Bereich über eine Fügeverbindung, häufig ebenfalls eine Schweißverbindung, verbunden. Diese zweiteilige Ausführung der Nockenwelle ist jedoch aufwendig. Dies gilt ebenso für das Herstellen der Schweißverbindung zwischen dem ersten Bereich der Nockenwelle und dem Verbindungselement. Bei einem auf diese Weise hergestellten Ventiltrieb ist überdies die Nockenwelle nicht mehr - zumindest nicht vollständig - von der Stelleinrichtung lösbar.
  • Die Druckschrift DE 10 2005 034 276 A1 beschreibt eine Nockenwellenstellvorrichtung, die wenigstens ein zur Kopplung mit einer Nockenwelle vorgesehenes Stellmittel, insbesondere ein Flügelzellenstellerbauteil, mit einem Zentralventil aufweist, mit einem Zentralspannmittel. Es wird vorgeschlagen, dass die Nockenwellenstellvorrichtung ein Zusatzfixiermittel umfasst, das zumindest zur Unterstützung einer drehfesten Kopplung des Stellmittels mit der Nockenwelle vorgesehen ist.
  • Aus dem Stand der Technik ist weiterhin die Druckschrift WO 2006/ 067 519 A1 bekannt.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine vorzustellen, welcher die eingangs genannten Nachteile nicht aufweist, sondern insbesondere eine lösbare Verbindung zwischen Kurbelwelle und Stelleinrichtung aufweist und überdies einfach und kostengünstig hergestellt und montiert werden kann. Auch eine Lagerung der Stelleinrichtung, insbesondere in Axialrichtung, soll optional einfach realisierbar sein.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einem Ventiltrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass das Verbindungselement über eine in axialer Richtung im Bereich der Schraubverbindung angeordnete formschlüssige Verbindung mit der Nockenwelle drehfest verbunden ist, sodass die Nockenwelle radial zwischen dem Stellkörpergehäuse und dem Verbindungselement angeordnet ist, wobei die formschlüssige Verbindung zwischen Verbindungselement und Nockenwelle mittels einer Außenverzahnung an der Nockenwelle und einer Innenverzahnung an dem Verbindungselement hergestellt ist.
  • Die Stelleinrichtung weist einen Antriebsteil auf, der mit der Kurbelwelle in Wirkverbindung steht, also von dieser angetrieben wird. Gleichzeitig treibt ein Abtriebsteil der Stelleinrichtung die Nockenwelle an. Der Antriebsteil und der Abtriebsteil sind miteinander drehfest, aber mit einstellbarer Phasenlage zueinander verbunden und bilden so die Stelleinrichtung. Das Verbindungselement ist dabei Bestandteil des Abtriebsteils. Das Verbindungselement ist zunächst mit der Nockenwelle wirkverbunden. Das Verbindungselement ist dabei der Stelleinrichtung zugeordnet. Die Stelleinrichtung dient dazu, die Phasenlage zwischen dem Verbindungselement und einem Antriebsteil der Stelleinrichtung zu verändern. Das Verbindungselement kann also ebenso als Stellelement bezeichnet werden. Das Verbindungselement kann dabei derart angeordnet sein, dass es den Antriebsteil zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig, in axialer Richtung durchgreift. Die Wirkverbindung zwischen der Stelleinrichtung und der Nockenwelle ist eine drehfeste Verbindung. Das bedeutet, dass das Verbindungselement drehfest mit der Nockenwelle verbunden ist und so die Verbindung zu der Stelleinrichtung hergestellt ist. Im Wesentlichen ist damit auch der Antriebsteil der Stelleinrichtung drehfest mit der Nockenwelle verbunden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Phasenlage zwischen dem Antriebsteil und dem Verbindungselement und damit auch der Nockenwelle veränderbar beziehungsweise einstellbar ist.
  • Der Stellkörper ist in dem Stellkörpergehäuse beispielsweise derart angeordnet, dass er axial verschiebbar und/oder drehbar in diesem gelagert ist. Der Stellkörper kann in mindestens zwei Stellpositionen gebracht werden. In Abhängigkeit von der Stellposition des Stellkörpers wird die Stelleinrichtung veranlasst, die Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Phasenlage der Kurbelwelle zu verstellen beziehungsweise zu fixieren. Zum Beispiel ist der Stellkörper im Sinne eines Stellventils ausgebildet und gibt mindestens eine Fluidleitung frei beziehungsweise blockiert diese, um unterschiedliche Phasenlagen zwischen Verbindungselement und Antriebsteil zu realisieren. Dazu kann das Verbindungselement mindestens einen mittels des Fluids kraftbeaufschlagbaren Flügel aufweisen, der in mindestens eine korrespondierende Ausnehmung des Antriebsteils der Stelleinrichtung eingreift. Die Ausnehmung ist dabei an eine der Fluidleitungen angeschlossen, sodass in der Ausnehmung ein Fluiddruck auf- beziehungsweise abgebaut werden kann, womit der Flügel des Verbindungselements zum Einstellen der Phasenlage beeinflusst werden kann.
  • Um eine einfache Montage des Ventiltriebs beziehungsweise der Nockenwelle an der Stelleinrichtung zu ermöglichen, ist die Nockenwelle kraftschlüssig oder formschlüssig mit dem Stellkörpergehäuse verbunden. Die Verbindung kann dabei insbesondere drehfest sein, zumindest nach erfolgter Montage der Nockenwelle an dem Stellkörpergehäuse. Die Verbindung ist vorzugsweise lösbar, sodass die Nockenwelle nach erfolgter Montage auf einfache Weise demontiert werden kann, indem die Verbindung zu dem Stellkörpergehäuse gelöst wird. Über das Stellkörpergehäuse kann auf diese Weise auch vorteilhaft eine Führung der Nockenwelle, insbesondere in axialer und/oder radialer Richtung, erreicht werden.
  • Weiterhin kann das Verbindungselement zumindest bereichsweise mit dem Stellkörpergehäuse in Verbindung stehen. Das bedeutet, dass das Verbindungselement das Stellkörpergehäuse zumindest bereichsweise berührt, beispielsweise liegt das Verbindungselement punktuell oder durchgängig auf dem Stellkörpergehäuse auf. Dabei kann das Verbindungselement zumindest bereichsweise von dem Stellkörpergehäuse durchgriffen sein. Besonders bevorzugt ist es unmittelbar durchgriffen, das heißt, dass zwischen Verbindungselement und Stellkörpergehäuse keine weiteren Elemente vorgesehen sind. Das Verbindungselement umgreift bei einer solchen Konfiguration also das Stellkörpergehäuse, wobei das Verbindungselement zumindest bereichsweise auf dem Stellkörpergehäuse aufliegt. Auf diese Weise ist das Verbindungselement und damit auch die Stelleinrichtung in Bezug auf das Stellkörpergehäuse festgelegt, womit eine Befestigung der Stelleinrichtung mittels des Stellkörpergehäuses erreicht werden kann. Dabei ist insbesondere eine axiale Befestigung vorgesehen. Das Stellkörpergehäuse ist in der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführung mit der Nockenwelle kraftschlüssig oder formschlüssig verbunden und steht ebenso mit dem Verbindungselement zumindest bereichsweise in Verbindung. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass lediglich die kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung der Nockenwelle mit dem Stellkörpergehäuse vorliegt oder - alternativ - die bereichsweise Verbindung zwischen Verbindungselement und Stellkörpergehäuse vorliegt. In beiden Ausführungsformen ist die Nockenwelle derart an der Stelleinrichtung befestigt, dass sie demontierbar ist. Dies ist beispielsweise vorgesehen, indem ein erster Bereich der Nockenwelle von dem Verbindungselement gebildet ist und ein zweiter Bereich der Nockenwelle mit dem ersten Bereich lösbar verbunden, also mit diesem koppelbar ist.
  • Die Erfindung sieht vor, dass die formschlüssige Verbindung von Nockenwelle und Stellkörpergehäuse mittels einer Schraubverbindung hergestellt ist. Die Schraubverbindung erlaubt es, die Verbindung zwischen Nockenwelle und Stellkörpergehäuse auf einfache Weise lösbar auszubilden. Beispielsweise kann ein Gewinde an einem Ende des Stellkörpergehäuses und ein korrespondierendes Gewinde an einem Ende der Nockenwelle vorgesehen sein. Das bedeutet, dass die Nockenwelle das Stellkörpergehäuse zumindest bereichsweise - im Bereich des Gewindes - übergreift oder in dieses eingreift.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schraubverbindung ein Außengewinde an dem Stellkörpergehäuse und ein Innengewinde an der Nockenwelle vorsieht. Es ist also vorgesehen, dass zum Herstellen der Schraubverbindung die Nockenwelle das Stellkörpergehäuse zumindest bereichsweise übergreift.
  • Die Erfindung sieht vor, dass das Verbindungselement über eine formschlüssige Verbindung mit der Nockenwelle drehfest verbunden ist. Die Nockenwelle ist also mit Vorteil nicht lediglich formschlüssig mit dem Stellkörpergehäuse verbunden, sondern ebenso mit der Nockenwelle. Dabei ist die Verbindung drehfest ausgelegt. Ist die Verbindung zwischen Nockenwelle und Stellkörpergehäuse mittels der Schraubverbindung hergestellt, so kann durch die drehfeste Verbindung des Verbindungselements mit der Nockenwelle verhindert werden, dass während des Betriebs des Ventiltriebs ein Losdrehen der Verbindung zwischen Nockenwelle und Stellkörpergehäuse erfolgt. Somit ist diese Verbindung durch die Verbindung zwischen Verbindungselement und Nockenwelle zusätzlich gesichert. Dies gilt insbesondere, wenn das Stellkörpergehäuse drehfest mit dem Verbindungselement verbunden ist. Letzteres kann insbesondere nach erfolgter Montage des Ventiltriebs der Fall sein. Vor beziehungsweise während der Montage kann also das Stellkörpergehäuse in Bezug auf das Verbindungselement frei beweglich, insbesondere drehbar, sein. Nach erfolgter Montage, also insbesondere dem Herstellen der Verbindung zwischen Nockenwelle und Stellkörpergehäuse, wird dann das Stellkörpergehäuse in Bezug auf das Verbindungselement festgesetzt. Dies geschieht vorteilhafterweise über eine kraftschlüssige, formschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung zwischen diesen Elementen.
  • Die Erfindung sieht vor, dass die formschlüssige Verbindung zwischen Verbindungselement und Nockenwelle mittels einer Außenverzahnung an der Nockenwelle und einer Innenverzahnung an dem Verbindungselement hergestellt ist. Die Nockenwelle ist also zumindest bereichsweise in dem Verbindungselement aufgenommen. Umgekehrt ist es selbstverständlich ebenso möglich, die Außenverzahnung an dem Verbindungselement und die Innenverzahnung an der Nockenwelle vorzusehen. Die hier beschriebene Ausführungsform bietet jedoch Vorteile hinsichtlich einer einfachen Ausgestaltung der Bauteile und einer einfachen Montage.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Verbindung zwischen Verbindungselement und Nockenwelle im Längsschnitt gesehen im Wesentlichen im Bereich der Verbindung zwischen Nockenwelle und Stellkörpergehäuse angeordnet ist. Der Längsschnitt ist dabei in Richtung einer Längsachse der Nockenwelle vorgesehen. Der besagte Bereich bezieht sich also auf eine axiale Position. Bei einer solchen Ausgestaltung überlappen sich die Verbindung zwischen Verbindungselement und Nockenwelle und die Verbindung zwischen Nockenwelle und Stellkörpergehäuse zumindest bereichsweise. Beispielsweise ist die Nockenwelle auf das Stellkörpergehäuse aufgeschraubt, umfasst diese also. Die dazu notwendige Schraubverbindung ist mittels eines Innengewindes der Nockenwelle und eines Außengewindes des Stellkörpergehäuses hergestellt. Auf ihrer Außenseite weist die Nockenwelle die Außenverzahnung zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung mit dem Verbindungselement auf.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Außenverzahnung entsprechend mindestens einer auf der Nockenwelle vorgesehenen Nockenträgerverzahnung ausgebildet ist. Auf der Nockenwelle sind mehrere Nockenträger aufgebracht, welche die Nocken zur Betätigung von Einlass- und/oder Auslassventilen ausbilden oder zu deren Befestigung dienen. Um die Nockenträger auf der Nockenwelle drehfest anzuordnen, ist die Nockenträgerverzahnung auf der Nockenwelle vorgesehen, während die Nockenträger eine entsprechende Gegenverzahnung aufweisen. Die Außenverzahnung der Nockenwelle zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung zwischen Verbindungselement und Nockenwelle ist identisch zu der Nockenträgerverzahnung ausgebildet. Dies erlaubt es, die Außenverzahnung in dem selben Herstellungsschritt auszubilden, wie die Nockenträgerverzahnung. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung der Nockenwelle.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei einer Herstellung der Nockenwelle die Außenverzahnung zusammen mit der Nockenträgerverzahnung ausgebildet ist. Nach der Herstellung der Nockenwelle liegen also sowohl die Außenverzahnung als auch die Nockenträgerverzahnung vor, ohne dass ein gesonderter Herstellungsschritt notwendig ist. Eine solche Herstellung der Nockenwelle kann sehr einfach realisiert werden, wenn die Außenverzahnung entsprechend der Nockenträgerverzahnung ausgebildet ist.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Stellkörper und/oder die Stelleinrichtung und/oder die Nockenwelle von dem Stellkörpergehäuse gehalten sind. Dabei sollen die genannten Elemente insbesondere in axialer und/oder in radialer Richtung gehalten sein, eine Drehung wird dagegen zugelassen. Über das Stellkörpergehäuse wird also eine Lagerung des Stellkörpers, der Stelleinrichtung und/oder der Nockenwelle realisiert. Vorzugsweise werden sowohl der Stellkörper als auch die Stelleinrichtung von dem Stellkörpergehäuse gehalten, während die Nockenwelle ohnehin kraftschlüssig oder formschlüssig mit dem Stellkörpergehäuse verbunden ist.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Stellkörpergehäuse einen Lagerbereich aufweist. In dem Lagerbereich ist das Stellkörpergehäuse an weiteren Bereichen der Brennkraftmaschine befestigt. Der Lagerbereich kann beispielsweise einen Bund aufweisen, welcher einen Teil der Lagerung der Nockenwelle beziehungsweise des Stellkörpers und/oder der Stelleinrichtung bildet.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Stellkörpergehäuse drehfest und/oder in Axialrichtung unverschiebbar an dem Verbindungselement gehalten ist. Das Stellkörpergehäuse ist somit derart mit dem Verbindungselement verbunden, dass eine drehfeste Verbindung vorliegt. Zusätzlich oder alternativ kann die Befestigung auch derart vorliegen, dass das Stellkörpergehäuse in Bezug zu dem Verbindungselement nicht in axialer Richtung verlagert werden kann.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Stelleinrichtung einen von der Kurbelwelle antreibbaren Antriebsteil aufweist. Die Stelleinrichtung wird folglich über den Antriebsteil von der Kurbelwelle angetrieben, während ein mit dem Antriebsteil verbundener Abtriebsteil die Nockenwelle antreibt. Der Abtriebsteil weist dabei das Verbindungselement auf. Der Antriebsteil kann beispielsweise eine Zahnung aufweisen.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Nockenwelle einstückig ist. Durch die einstückige Ausbildung der Nockenwelle kann die Montage des Ventiltriebs vorgenommen werden, ohne dass beispielsweise eine Schweißverbindung zwischen mehreren Bereichen der Nockenwelle notwendig wird. Eine entsprechend den vorhergehenden Ausführungen ausgebildete Nockenwelle erlaubt zudem eine einfache Montage und Demontage.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Stellkörpergehäuse eine Ausnehmung zur Betätigung des Stellkörpers aufweist. Die Ausnehmung ist vorgesehen, um mittels eines Aktuators den Stellkörper zu betätigen und damit in verschiedene Stellpositionen zu bringen. Wie vorstehend bereits ausgeführt, sind den Stellpositionen jeweils eine Phasenlage zwischen dem Verbindungselement und dem Antriebsteil der Stelleinrichtung zugeordnet. Beim Einnehmen der verschiedenen Stellpositionen wird diese Phasenlage verändert, womit die Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Phasenlage der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verstellt beziehungsweise fixiert werden kann.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
    • 1 eine Schnittdarstellung eines Bereichs eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, wobei der Bereich eine Nockenwelle und eine Stelleinrichtung umfasst, und
    • 2 eine Explosionsdarstellung des aus der 1 bekannten Bereichs des Ventiltriebs.
  • Die 1 zeigt einen Bereich eines Ventiltriebs 1 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine in einer geschnittenen Darstellung. Der Ventiltrieb umfasst eine Nockenwelle 2 und eine Stelleinrichtung 3. Mittels der Stelleinrichtung 3 kann die Phasenlage der Nockenwelle 2 gegenüber der Phasenlage einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine verstellt beziehungsweise fixiert werden. Die Stelleinrichtung 3 wird über einen Antriebsteil 4, der eine Außenzahnung 5 aufweist, von der Kurbelwelle angetrieben. Der Antriebsteil 4 ist über einen Abtriebsteil 6, der ein Verbindungselement 7 umfasst, mit der Nockenwelle 2 wirkverbunden. Zur Einstellung der Phasenlage der Nockenwelle 2 gegenüber der Kurbelwelle wird der Antriebsteil 4 gegenüber dem Abtriebsteil 6 beziehungsweise dem Verbindungselement 7 der Stelleinrichtung 3 in Umfangsrichtung verstellt. Das Verbindungselement 7 kann also verschiedene Winkelstellungen zu dem Antriebsteil 4 einnehmen, wobei die Winkelstellungen in Bezug auf eine Rotationsachse 8 der Nockenwelle 2 beziehungsweise der Stelleinrichtung 3 definiert sind. Entsprechend der Winkelposition des Verbindungselements 7 zu dem Antriebsteil 4 nimmt die Nockenwelle 2 eine entsprechende Phasenlage gegenüber der Nockenwelle ein.
  • Die Winkelpositionen des Verbindungselements 7 sind mittels eines Stellkörpers 9 einstellbar. Der Stellkörper 9 kann zum Verstellen der Phasenlage betätigt und dabei in mindestens zwei Stellpositionen gebracht werden. Jeder Stellposition kann dabei beispielsweise eine Winkelposition des Verbindungselements 7 zugeordnet werden. Der Stellkörper 9 ist in einem Stellkörpergehäuse 10 angeordnet. Das Stellkörpergehäuse 10 weist einen Lagerbereich 11 auf, in welchem beispielsweise ein Bund 12 ausgebildet ist. Dieser Bund 12 weist in der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise einen kreisrunden Querschnitt beziehungsweise Umfang auf. In dem Lagerbereich 11 kann das Stellkörpergehäuse 10 an weiteren Bereichen der Brennkraftmaschine befestigt beziehungsweise an diesen gelagert werden. Dabei erfolgt die Lagerung derart, dass eine Rotation des Stellkörpergehäuses 10 um die Achse 8 zugelassen ist, während das Stellkörpergehäuse 10 in axialer und radialer Richtung festgelegt ist. Beispielsweise liegt dazu der Bund 12 in einer entsprechenden Nut (nicht dargestellt) ein.
  • Im Bereich des Lagerbereichs 11 ist in dem Stellkörpergehäuse 10 eine Ausnehmung 13 vorgesehen, durch welche der Stellkörper 9 betätigt werden kann. Zu diesem Zweck ist beispielsweise ein Aktuator vorgesehen, der durch die Ausnehmung 13 in das Stellkörpergehäuse 10 eingreift.
  • Das Stellkörpergehäuse 10 durchgreift das Verbindungselement 7 zumindest bereichsweise, wobei das Verbindungselement 7 das Stellkörpergehäuse 10 umgreift und zumindest bereichsweise mit diesem in Verbindung steht. Dabei soll, zumindest nach erfolgter Montage des Ventiltriebs 1, das Stellkörpergehäuse 10 kraft-, form- oder stoffschlüssig mit dem Verbindungselement 7 verbunden sein, sodass das Verbindungselement 7 drehfest und in axialer Richtung unverschieblich mit dem Verbindungselement 7 verbunden ist. Die Nockenwelle 2 ist formschlüssig mit dem Stellkörpergehäuse 10 verbunden, wobei diese formschlüssige Verbindung eine Schraubverbindung 14 ist. Zum Herstellen der Schraubverbindung 14 weist das Stellkörpergehäuse 10 ein Außengewinde 15 und die Nockenwelle ein Innengewinde 16 auf.
  • Wie in 1 erkennbar, umgreift das Verbindungselement 7 sowohl das Stellkörpergehäuse 10 als auch die Nockenwelle 2 zumindest bereichsweise. In dem Bereich, in welchem das Verbindungselement 7 die Nockenwelle 2 übergreift, ist eine formschlüssige Verbindung 17 zwischen den beiden Elementen 2 und 7 vorgesehen. Dazu weist die Nockenwelle 2 eine Außenverzahnung 18 und das Verbindungselement 7 eine Innenverzahnung 19 auf. Nach erfolgter Montage greifen die Außenverzahnung 18 und die Innenverzahnung 19 ineinander, sodass eine drehfeste Verbindung zwischen Nockenwelle 2 und Verbindungselement 7 vorliegt. Dabei ist die Verbindung 17 im Wesentlichen im Bereich der Schraubverbindung 14 angeordnet. Das bedeutet, dass die Nockenwelle 2 radial zwischen dem Stellkörpergehäuse 10 und dem Verbindungselement 7 angeordnet ist. Da auf diese Weise sowohl die Nockenwelle 2 als auch das Verbindungselement 7 an dem Stellkörpergehäuse 10 gehalten beziehungsweise mit diesem verbunden sind, kann über den Lagerbereich 11 des Stellkörpergehäuses 10 die gesamte Stelleinrichtung 3 sowie die Nockenwelle 2 in axialer und/oder radialer Richtung gelagert sein.
  • Das Verbindungselement 7 weist mindestens ein Eingriffselement 20 auf, welches beispielsweise als umlaufender Bund ausgebildet sein kann. Dieses Eingriffselement 20 ist nach erfolgter Montage zwischen einer Stirnfläche 21 des Stellkörpergehäuses 10 und einer Stirnfläche 22 der Nockenwelle 2 klemmend gehalten. Da die Stirnfläche 21 des Stellkörpergehäuses 10 als Schrägfläche ausgebildet ist, wird das Stellkörpergehäuse 10 bei einem Anziehen der Schraubverbindung 14 gegen das Verbindungselement 7 beziehungsweise des Eingriffselements 20 gedrängt, womit eine drehfeste Verbindung zwischen Verbindungselement 7 und Stellkörpergehäuse 10 erzielt werden kann. Dabei kann die Stirnfläche 21 beziehungsweise die korrespondierende Oberfläche des Eingriffselements 20 angeraut sein beziehungsweise eine Zahnung - vorzugsweise mit geringer Höhe, beispielsweise in Form mindestens eines Rastelements - aufweisen, sodass zwar ein vollständiges Anziehen der Schraubverbindung 14 möglich ist, nach erfolgtem Anziehen jedoch das Stellkörpergehäuse 10 in Bezug auf das Verbindungselement 7 festgelegt ist.
  • Nach erfolgter Montage sind folglich das Verbindungselement 7, das Stellkörpergehäuse 10 sowie die Nockenwelle 2 fest miteinander verbunden. Dies ermöglicht es, die Stelleinrichtung 3 sowie Nockenwelle 2 über das Stellkörpergehäuse 10 beziehungsweise den Lagerbereich 11 mit weiteren Bereichen der Brennkraftmaschine zu verbinden und an diesen zu befestigen. Auch ermöglicht die Konstruktion ein einfaches Lösen der Nockenwelle 2 von der Stelleinrichtung 3 mitsamt dem Stellkörpergehäuse 10. Somit kann die Nockenwelle 2 kostengünstig und insbesondere einstückig ausgebildet werden. Insbesondere kann das Material der Nockenwelle 2 entsprechend weiterer Anforderungen gewählt werden, insbesondere entsprechend Anforderungen, die im Bereich von einer Nockenträgerverzahnung (nicht dargestellt) vorliegen.
  • Die 2 zeigt eine Explosionsdarstellung des aus der 1 bekannten Bereichs des Ventiltriebs 1. Dabei sind die Bestandteile, also die Nockenwelle 2, die Stelleinrichtung 3 mit Verbindungselement 7 sowie das Stellkörpergehäuse 10 vor einer Montage dargestellt. Erkennbar ist daher das Außengewinde 15 der Schraubverbindung 14 sowie die Außenverzahnung 18 und die Innenverzahnung 19 der Verbindung 17. Ebenfalls erkennbar ist hier eine Nockenträgerverzahnung 23, mittels welcher Nockenträger (nicht dargestellt) drehfest, aber in axialer Richtung verschiebbar auf der Nockenwelle 2 angeordnet werden können. Ebenso wird deutlich, dass die Nockenträgerverzahnung 23 in ihrer Ausbildung der Außenverzahnung 18 - beziehungsweise umgekehrt - entspricht. Dargestellt ist ebenfalls der Antriebsteil 4 mit seiner Außenzahnung 5, über welche die Stelleinrichtung 3 und damit die Nockenwelle 2 von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Ventiltrieb
    2
    Nockenwelle
    3
    Steineinrichtung
    4
    Antriebsteil
    5
    Außenzahnung
    6
    Abtriebsteil
    7
    Verbindungselement
    8
    Achse
    9
    Stellkörper
    10
    Stellkörpergehäuse
    11
    Lagerbereich
    12
    Bund
    13
    Ausnehmung
    14
    Schraubverbindung
    15
    Außengewinde
    16
    Innengewinde
    17
    Verbindung
    18
    Außenverzahnung
    19
    Innenverzahnung
    20
    Eingriffselement
    21
    Stirnfläche
    22
    Stirnfläche
    23
    Nockenträgerverzahnung

Claims (11)

  1. Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Nockenwelle (2) und einer Stelleinrichtung (3) zur Verstellung und Fixierung der Phasenlage der Nockenwelle (2) gegenüber der Phasenlage einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, wobei die Stelleinrichtung (3) über ein Verbindungselement (7) mit der Nockenwelle (2) wirkverbunden und die Stelleinrichtung (3) zur Verstellung der Phasenlage mittels eines in einem Stellkörpergehäuse (10) angeordneten Stellkörpers (9) betätigbar ist, wobei die Nockenwelle (2) mittels einer Schraubverbindung (14) formschlüssig mit dem Stellkörpergehäuse (10) verbunden ist und das Verbindungselement (7) zumindest bereichsweise mit dem Stellkörpergehäuse (10) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) über eine in axialer Richtung im Bereich der Schraubverbindung (14) angeordnete formschlüssige Verbindung (17) mit der Nockenwelle (2) drehfest verbunden ist, sodass die Nockenwelle (2) radial zwischen dem Stellkörpergehäuse (10) und dem Verbindungselement (7) angeordnet ist, wobei die formschlüssige Verbindung (17) zwischen Verbindungselement (7) und Nockenwelle (2) mittels einer Außenverzahnung (18) an der Nockenwelle (2) und einer Innenverzahnung (19) an dem Verbindungselement (7) hergestellt ist.
  2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubverbindung (14) ein Außengewinde (15) an dem Stellkörpergehäuse (10) und ein Innengewinde (16) an der Nockenwelle (2) vorsieht.
  3. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung (17) zwischen Verbindungselement (7) und Nockenwelle (2) im Längsschnitt gesehen im Wesentlichen im Bereich der Verbindung (14) zwischen Nockenwelle (2) und Stellkörpergehäuse (10) angeordnet ist.
  4. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung (18) entsprechend mindestens einer auf der Nockenwelle (2) vorgesehenen Nockenträgerverzahnung (23) ausgebildet ist.
  5. Ventiltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Herstellung der Nockenwelle (2) die Außenverzahnung (18) zusammen mit der Nockenträgerverzahnung (23) ausgebildet ist.
  6. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellkörper (9) und/oder die Stelleinrichtung (3) und/oder die Nockenwelle (2) von dem Stellkörpergehäuse (10) gehalten sind.
  7. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellkörpergehäuse (10) einen Lagerbereich (11) aufweist.
  8. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellkörpergehäuse (10) drehfest und/oder in Axialrichtung unverschiebbar an dem Verbindungselement (7) gehalten ist.
  9. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (3) einen von der Kurbelwelle antreibbaren Antriebsteil (4) aufweist.
  10. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (2) einstückig ist.
  11. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellkörpergehäuse (10) eine Ausnehmung (13) zur Betätigung des Stellkörpers (9) aufweist.
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