DE102011082591A1 - Axial bearing with double camshafts, camshaft adjusting device and internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung (1) mit einer inneren Nockenwelle (2), die von einer äußeren Nockenwelle (3) umgeben ist, wobei die beiden Nockenwellen (2, 3) relativ zueinander verdrehbar sind und über eine Zentralschraube (11) an einem Versteller (10) angebunden sind, wobei ein radial federndes Element (14) so zwischen der inneren Nockenwelle (2) und der äußeren Nockenwelle (3) angeordnet ist, dass es in formschlüssigen Kontakt mit den beiden Nockenwellen (2, 3) gelangt, um eine Bewegung der beiden Nockenwellen (2, 3) zueinander in zumindest eine axiale Richtung entlang der Längsachse (17) der beiden Nockenwellen (2, 3) zu blockieren. Die Erfindung betrifft auch eine Verbrennungskraftmaschine mit einer solchen Nockenwellenverstellvorrichtung.The invention relates to a camshaft adjusting device (1) with an inner camshaft (2), which is surrounded by an outer camshaft (3), wherein the two camshafts (2, 3) are rotatable relative to one another and via a central screw (11) on a phaser (10) are connected, wherein a radially resilient member (14) between the inner camshaft (2) and the outer camshaft (3) is arranged so that it comes into positive contact with the two camshafts (2, 3) to a Movement of the two camshafts (2, 3) to each other in at least one axial direction along the longitudinal axis (17) of the two camshafts (2, 3) to block. The invention also relates to an internal combustion engine with such a camshaft adjusting device.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einer inneren Nockenwelle, die von einer äußeren Nockenwelle umgeben ist, wobei die beiden Nockenwellen relativ zueinander verdrehbar sind und über eine Zentralschraube an einem Versteller angebunden sind. The invention relates to a camshaft adjusting device with an inner camshaft, which is surrounded by an outer camshaft, wherein the two camshafts are rotatable relative to each other and are connected via a central screw to a phaser.
Unter einer Nockenwellenverstellvorrichtung wird auch eine Nockenverstellvorrichtung verstanden, die auf Ventile in einer Verbrennungskraftmaschine einwirkt.A camshaft adjusting device is also understood to mean a cam adjusting device which acts on valves in an internal combustion engine.
In modernen Verbrennungskraftmaschinen werden Vorrichtungen zur variablen Einstellung von Steuerzeiten bei Radwechselventilen eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, also zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel einstellen zu können. Diese Vorrichtung ist in einem Antriebsstrang integriert, über welchen Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann bspw. als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb realisiert sein. Die Vorrichtung weist neben der Nockenwelle eine Phasenstelleinrichtung und eine Zentralschraube auf, mittels derer die Phasenstelleinrichtung drehfest mit der Nockenwelle verbunden ist. Die Phasenstelleinrichtung kann bspw. als Schwenkmotor in Flügelzellbauweise mit mehreren gegeneinander wirkenden Druckkammern ausgebildet sein. Durch Druckmittelzufuhr zu einer Gruppe von Druckkammern bei gleichzeitigem Abfluss von Druckmittel aus der anderen Gruppe von Druckkammern kann die Phasenrelation des Flügelrades relativ zu dem Zellenrad und damit der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle variabel eingestellt werden. Der Druckmittelfluss zu und von den Druckammern wird üblicherweise mittels eines hydraulischen Wegeproportionalventils geregelt, welches bspw. innerhalb einer Zentralschraub aufgenommen sein kann. In modern internal combustion engines devices for variable adjustment of control times are used in wheel change valves to adjust the phase relation between a crankshaft and a camshaft in a defined angle range, ie between a maximum early and a maximum late position variable. This device is integrated in a drive train, via which torque is transmitted from the crankshaft to the camshaft. This drive train can be realized, for example, as a belt, chain or gear drive. The device has, in addition to the camshaft on a phase adjusting device and a central screw, by means of which the phase adjusting device is rotatably connected to the camshaft. The phase adjusting device can, for example, be designed as a vane-type pivoting motor with a plurality of pressure chambers acting against one another. By supplying pressure medium to a group of pressure chambers with simultaneous outflow of pressure medium from the other group of pressure chambers, the phase relation of the impeller relative to the cellular wheel and thus the camshaft relative to the crankshaft can be variably adjusted. The pressure medium flow to and from the pressure chambers is usually controlled by means of a hydraulic directional proportional valve, which, for example, can be accommodated within a central screw.
In diesem Rahmen werden häufig auch sog. Doppelnockenwellen verwendet, also eine innere Nockenwelle und eine äußere Nockenwelle. Als solches ist bspw. in den Druckschriften
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hier Abhilfe zu bieten. Insbesondere soll für Doppelnockenwellen eine Lösung gefunden werden, bei der die innere Nockenwelle zur äußeren Nockenwelle axial verliersicher gelagert ist, diese Lösung einfach umsetzbar und kostengünstig herstellbar ist. It is the object of the present invention to provide a remedy. In particular, a solution is to be found for double camshafts, in which the inner camshaft to the outer camshaft is stored axially captive, this solution is easy to implement and inexpensive to produce.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein radial fehlendes Element so zwischen der inneren Nockenwelle und der äußeren Nockenwelle angeordnet ist, dass es in formschlüssigen Kontakt mit beiden Nockenwellen gelangt, um eine Bewegung und zumindest eine axiale Richtung entlang der Längsachse der beiden Nockenwellen zueinander zu blockieren. This object is achieved in that a radially missing element is arranged between the inner camshaft and the outer camshaft so that it comes into positive contact with both camshafts to a movement and at least one axial direction along the longitudinal axis of the two camshafts to each other To block.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert. Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
So ist es von Vorteil, wenn das federnde Element von einer Aktivierungsvorrichtung, wie einer Kugel, in Anlage mit sowohl der inneren Nockenwelle, als auch der äußeren Nockenwelle bringbar ist. Ein solches federndes Element kann bspw. eine Feder oder ein kompressibles Element sein. Vorteile haben sich insbesondere bei metallischen Federn eingestellt. Bei Nutzung einer Aktivierungsvorrichtung, kann über dieses Zwischenelement Druck beim Einsetzen der Zentralschraube auf das federnde Element ausgeübt werden, sodass dann der Formschluss zwischen dem federnden Element und den beiden Nockenwellen herstellbar ist. Eine besonders effiziente Bauart lässt sich dann realisieren. Thus, it is advantageous if the resilient element of an activation device, such as a ball, in contact with both the inner camshaft, and the outer camshaft can be brought. Such a resilient element may, for example, be a spring or a compressible element. Advantages have been set in particular with metallic springs. When using an activation device, pressure on insertion of the central screw can be exerted on the resilient element via this intermediate element, so that then the positive connection between the resilient member and the two camshafts can be produced. A particularly efficient design can then be realized.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Kugel im blockierenden Zustand des federnden Elementes mit der Zentralschraube in Anlage befindlich ist. Die Oberfläche der Zentralschraube kann dann genutzt werden, um die Kugel auf das federnde Element zuzubewegen und das federnde Element nachfolgend in Formschluss mit den Nockenwellen zu bewegen. Weitere Zwischenelemente können dadurch vermieden werden. It is also advantageous if the ball is in the blocking state of the resilient element with the central screw in abutment. The surface of the central screw can then be used to move the ball towards the resilient member and subsequently move the resilient member into positive engagement with the camshafts. Other intermediate elements can be avoided.
Eine vorteilhafte Variante ist auch dadurch gekennzeichnet, dass das fehlende Element und die Kugel in einer gemeinsamen Durchgangsöffnung der inneren Nockenwelle befindlich sind. Die Montage wird dadurch vereinfacht.An advantageous variant is also characterized in that the missing element and the ball are located in a common passage opening of the inner camshaft. The assembly is simplified.
Auch wird die Montage weiter vereinfacht, wenn die Durchgangsöffnung so bemessen ist, dass die Kugel an einem Austreten aus der inneren Nockenwelle in Richtung des radial Inneren gehindert ist, selbst bei in diesem Bereich fehlender Zentralschraube.Also, the assembly is further simplified when the through-hole is dimensioned so that the ball is prevented from exiting the inner camshaft in the direction of the radially inner, even in this area missing central screw.
Es hat sich auch als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Durchgangsöffnung etwa als Bohrung zweifach gestuft ausgebildet ist und / oder zweckmäßiger Weise in einem inneren nockenwellennahen Abschnitt einen runden Querschnitt und in einem äußeren nockenwellennahen Abschnitt einen eckigen Querschnitt aufweist. Dadurch lassen sich Standardbauteile einsetzen, was die Kosten diesbezüglich reduziert.It has also proven to be advantageous if the passage opening is formed as a step-two stepped and / or expedient manner in an inner camshaft near Section has a round cross-section and in an outer camshaft near section has a polygonal cross-section. As a result, standard components can be used, which reduces the costs in this regard.
Wenn das federnde Element in Anlage mit zumindest einer verstellseitigen Schulter der äußeren Nockenwelle und einer verstellerfernen Schulter der inneren Nockenwelle befindlich ist, so kann ein Blockieren in zumindest eine axiale Richtung sichergestellt werden, wohingegen bei dem Anliegen an jeweils eine verstellerseitige Schulter der inneren Nockenwelle und jeweils eine verstellerferne Schulter der äußeren Nockenwelle auch ein Blockieren in beide axiale Richtungen realisiert werden kann.When the resilient member is in abutment with at least one adjustment side shoulder of the outer camshaft and an off-center shoulder of the inner camshaft, so locking in at least one axial direction can be ensured, whereas in abutment against a respective adjuster-side shoulder of the inner camshaft and a verstellerferne shoulder of the outer camshaft also blocking in both axial directions can be realized.
Es ist von Vorteil für die Auslegung der Nockenwellenverstellvorrichtung, wenn die innere Nockenwelle zweiteilig ausgebildet ist und die Durchgangsöffnung in einem hülsenartigen Ende bzw. einer Hülse vorhanden ist.It is advantageous for the design of the camshaft adjusting device when the inner camshaft is formed in two parts and the passage opening in a sleeve-like end or a sleeve is present.
Auch ist es für die Gestaltungsfreiheit beim Konstruieren der Nockenwellenverstellvorrichtung von Vorteil, wenn die äußere Nockenwelle zweiteilig ausgebildet ist und die Durchgangsöffnung in einem bundartigen Ende bzw. einem Bund der äußeren Nockenwelle vorhanden ist.Also, it is for the design freedom in constructing the camshaft adjusting advantage if the outer camshaft is formed in two parts and the through hole in a collar-like end or a collar of the outer camshaft is present.
Die Erfindung betrifft auch eine Verbrennungskraftmaschine mit einer solch erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellvorrichtung.The invention also relates to an internal combustion engine with such a camshaft adjusting device according to the invention.
Die Erfindung wird auch mithilfe einer Zeichnung näher erläutert. Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in zwei Schaltstellungen dargestellt. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. A first embodiment is shown in two switching positions. Show it:
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same elements are given the same reference numerals.
In
Die Nockenwellenverstellvorrichtung
Ein Drehmoment von einer nicht dargestellten Kurbelwelle wird über ein Übertragungselement
Ein Versteller
Die Zentralschraube
Das federnde Element
Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist auch die der zweiten Schulter
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Nockenwellenverstellvorrichtung Camshaft adjusting device
- 22
- innere Nockenwelle inner camshaft
- 33
- äußere Nockenwelle outer camshaft
- 44
- länglicher Abschnitt elongated section
- 55
- Bund Federation
- 66
- langgestreckter Abschnitt elongated section
- 77
- Hülse shell
- 88th
- Übertragungselement transmission element
- 9 9
- Verzahnung gearing
- 1010
- Versteller adjuster
- 1111
- Zentralschraube central screw
- 1212
- Aktivierungsvorrichtung activation device
- 1313
- Kugel Bullet
- 1414
- fehlendes Element missing item
- 1515
- Durchgangsöffnung Through opening
- 1616
- Begrenzung limit
- 1717
- Längsachse longitudinal axis
- 1818
- erste Schulter first shoulder
- 1919
- zweite Schulter second shoulder
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102010005603 A1 [0004] DE 102010005603 A1 [0004]
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