DE102013010753A1

DE102013010753A1 - Eccentric arrangement and internal combustion engine

Info

Publication number: DE102013010753A1
Application number: DE102013010753.9A
Authority: DE
Inventors: Tassilo Scholle
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2014-12-31
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: DE102013010753B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Exzenteranordnung (6) mit einer um eine Drehachse (12) drehbar gelagerten Hohlwelle (2), in der eine drehbare Verstellwelle (7) angeordnet ist, wobei auf zumindest einem Exzenterlagerabschnitt (8) der Hohlwelle (2) zumindest eine Exzenterscheibe (9) gelagert ist. Dabei ist vorgesehen, dass in axialer Richtung neben der Exzenterscheibe (9) ein mit der Exzenterscheibe (9) drehfest verbundenes Verbindungselement (13) angeordnet ist, welches durch eine Aussparung (14) der Hohlwelle (2) in Wirkverbindung mit der Verstellwelle (7) steht. Die Erfindung betrifft zudem eine Brennkraftmaschine (1) mit einer Kurbelwelle (2).The invention relates to an eccentric arrangement (6) with a hollow shaft (2) rotatably mounted about a rotation axis (12), in which a rotatable adjusting shaft (7) is arranged, wherein at least one eccentric disk is provided on at least one eccentric bearing section (8) of the hollow shaft (2) (9) is stored. It is provided that in the axial direction next to the eccentric disc (9) with the eccentric disc (9) rotatably connected connecting element (13) is arranged, which by a recess (14) of the hollow shaft (2) in operative connection with the adjusting shaft (7). stands. The invention also relates to an internal combustion engine (1) with a crankshaft (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Exzenteranordnung mit einer um eine Drehachse drehbar gelagerten Hohlwelle, in der eine drehbare Verstellwelle angeordnet ist, wobei auf wenigstens einem Exzenterlagerabschnitt der Hohlwelle zumindest eine Exzenterscheibe gelagert ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine.The invention relates to an eccentric arrangement with a hollow shaft rotatably mounted about an axis of rotation, in which a rotatable adjusting shaft is arranged, wherein at least one eccentric disc is mounted on at least one eccentric bearing portion of the hollow shaft. The invention further relates to an internal combustion engine.

Die Exzenteranordnung ist beispielsweise Bestandteil der Brennkraftmaschine und ist dabei einer Welle der Brennkraftmaschine, insbesondere der Kurbelwelle, zugeordnet. Die Welle der Brennkraftmaschine liegt in diesem Fall insoweit als die Hohlwelle der Exzenteranordnung vor. Die Hohlwelle ist um die Drehachse drehbar gelagert. Unter dem Begriff „Hohlwelle” kann eine Welle verstanden werden, welche in Längsrichtung der lediglich teilweise hohl oder ausgebildet ist. Alternativ kann die Hohlwelle selbstverständlich über ihre gesamte Längsrichtung einen Hohlraum aufweisen. In der Hohlwelle beziehungsweise dem Hohlraum der Hohlwelle ist die Verstellwelle drehbar angeordnet oder gelagert. In ersterem Fall ist die Verstellwelle beispielsweise separat von der Hohlwelle gelagert, insbesondere in einem Gehäuse der Exzenteranordnung.The eccentric arrangement is for example part of the internal combustion engine and is assigned to a shaft of the internal combustion engine, in particular of the crankshaft. The shaft of the internal combustion engine is in this case as far as the hollow shaft of the eccentric arrangement. The hollow shaft is rotatably mounted about the axis of rotation. The term "hollow shaft" may be understood to mean a shaft which is only partially hollow or longitudinal in the longitudinal direction. Alternatively, the hollow shaft may of course have a cavity over its entire longitudinal direction. In the hollow shaft or the cavity of the hollow shaft, the adjusting shaft is rotatably arranged or mounted. In the former case, the adjusting shaft is for example stored separately from the hollow shaft, in particular in a housing of the eccentric arrangement.

Die Hohlwelle weist zudem den Exzenterlagerabschnitt auf, welcher beispielsweise in Form eines exzentrisch zu der Drehachse an der Hohlwelle angeordneten Kreiszylinders vorliegt. Auf dem Exzenterlagerabschnitt ist die Exzenterscheibe gelagert, wozu diese eine Lagerausnehmung aufweist, welche den Exzenterlagerabschnitt, beispielsweise also den vorstehend beschriebenen Kreiszylinder, in axialer Richtung gesehen wenigstens bereichsweise aufnimmt. Insoweit ist die Lagerausnehmung der Exzenterscheibe im Querschnitt bezüglich der Drehachse gesehen rund. Auf einer Außenumfangsfläche der Exzenterscheibe, welche bevorzugt ebenfalls im Querschnitt gesehen rund ist, kann ein Pleuel gelagert sein, wobei ein Pleuelauge dieses Pleuels die Außenumfangsfläche der Exzenterscheibe aufnimmt beziehungsweise umgreift.The hollow shaft also has the eccentric bearing portion, which is in the form of an eccentric to the axis of rotation arranged on the hollow shaft circular cylinder, for example. The eccentric disc is mounted on the eccentric bearing section, for which purpose it has a bearing recess which receives the eccentric bearing section, for example the circular cylinder described above, in the axial direction at least in certain areas. In that regard, the bearing recess of the eccentric disc in cross section with respect to the axis of rotation is round. On an outer peripheral surface of the eccentric disc, which is preferably also seen in cross-section round, a connecting rod may be mounted, wherein a connecting rod of this connecting rod receives or engages around the outer peripheral surface of the eccentric disc.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2011 009 832 A1 bekannt, welche eine Antriebsanordnung für ein stufenlos verstellbares Getriebe eines Kraftfahrzeuges zeigt.From the prior art, for example, the publication DE 10 2011 009 832 A1 which discloses a drive arrangement for a continuously variable transmission of a motor vehicle.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Exzenteranordnung vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Ausführungsformen robuster ausgestaltet ist und insbesondere für die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann.It is an object of the invention to propose an eccentric arrangement, which is made more robust than known embodiments and can be used in particular for the crankshaft of the internal combustion engine.

Dies wird erfindungsgemäß mit der Exzenteranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass in axialer Richtung neben der Exzenterscheibe ein mit der Exzenterscheibe drehfest verbundenes Verbindungselement angeordnet ist, welches durch eine Aussparung der Hohlwelle in Wirkverbindung mit der Verstellwelle steht. Über das Verbindungselement ist eine Wirkverbindung zwischen der Verstellwelle und der Exzenterscheibe hergestellt, sodass durch ein Drehen der Verstellwelle bezüglich der Hohlwelle eine Verlagerung der Exzenterscheibe auf der Hohlwelle vorgenommen werden kann. Das Verbindungselement ist bezüglich der Drehachse in axialer Richtung neben der Exzenterscheibe angeordnet. Auf diese Art und Weise ist eine besonders stabile und dauerfeste Lagerung der Exzenterscheibe auf dem Exzenterlagerabschnitt möglich. Der Exzenterlagerabschnitt ist zur Realisierung einer Exzenterfunktion exzentrisch zu einer Drehachse der Hohlwelle angeordnet. Insbesondere ist der Exzenterlagerabschnitt an einem Exzenterabschnitt der Hohlwelle vorgesehen. Insoweit ist die Exzenterscheibe auf dem Exzenterabschnitt gelagert.This is achieved according to the invention with the eccentric arrangement with the features of claim 1. It is provided that in the axial direction next to the eccentric disc with the eccentric rotatably connected connecting element is arranged, which is in operative connection with the adjusting shaft through a recess of the hollow shaft. Via the connecting element, an operative connection between the adjusting shaft and the eccentric disc is produced, so that by rotating the adjusting shaft relative to the hollow shaft, a displacement of the eccentric disc can be made on the hollow shaft. The connecting element is arranged with respect to the axis of rotation in the axial direction next to the eccentric disc. In this way, a particularly stable and durable mounting of the eccentric disc on the eccentric bearing portion is possible. The eccentric bearing portion is arranged to realize an eccentric eccentric to a rotational axis of the hollow shaft. In particular, the eccentric bearing portion is provided on an eccentric portion of the hollow shaft. In that regard, the eccentric disc is mounted on the eccentric section.

Die Exzenterscheibe ist über ein Lager, welches nachfolgend als Exzenterlager bezeichnet wird, an dem Exzenterlagerabschnitt gelagert. Das Exzenterlager kann beispielsweise als Gleitlager oder – besonders bevorzugt – als Wälzlager ausgeführt sein. Als Wälzlager kommt beispielsweise ein Kugellager, ein Tonnenlager, ein Zylinderrollenlager oder ein Nadellager zum Einsatz. Durch eine derartige Lagerung der Exzenterscheibe auf dem Exzenterlagerabschnitt der Hohlwelle wird ein besonders leichtgängiges Verstellen und mithin ein geringer Energiebedarf für das Verstellen erzielt. Zudem ist sowohl durch das Gleitlager als auch durch das Wälzlager die Flächenpressung zwischen der Exzenterscheibe und dem Exzenterlagerabschnitt deutlich verringert, insbesondere ist ein Verlauf der Flächenpressung über den Umfang des Exzenterlagerabschnitts der Hohlwelle stetig oder zumindest nahezu stetig.The eccentric disc is mounted on the eccentric bearing section via a bearing, which is referred to below as an eccentric bearing. The eccentric bearing can be designed for example as a sliding bearing or - particularly preferred - as a rolling bearing. As a rolling bearing, for example, a ball bearing, a spherical roller bearing, a cylindrical roller bearing or a needle bearing is used. By such a bearing of the eccentric disc on the eccentric bearing portion of the hollow shaft a particularly smooth adjustment and thus a low energy consumption for the adjustment is achieved. In addition, the surface pressure between the eccentric disc and the eccentric bearing portion is significantly reduced both by the sliding bearing and by the rolling bearing, in particular a profile of the surface pressure over the circumference of the eccentric bearing portion of the hollow shaft is continuous or at least almost continuous.

Die Hohlwelle weist die Aussparung auf, durch welche die Wirkverbindung zwischen der Verstellwelle und dem Verbindungselement vorliegt. Die Wirkverbindung kann beispielsweise rein kraftschlüssig, insbesondere durch Flächenpressung, realisiert sein. Dabei steht also das Verbindungselement in vorzugsweise permanentem Berührkontakt mit der Verstellwelle. Vorzugsweise ist jedoch eine formschlüssige Wirkverbindung vorgesehen. Das Verbindungselement ist besonders bevorzugt unmittelbar neben der Exzenterscheibe angeordnet, grenzt also direkt an dieses an. Alternativ kann selbstverständlich auch ein Abstand in axialer Richtung zwischen dem Verbindungselement und der Exzenterscheibe vorliegen. Von Bedeutung ist lediglich, dass das Verbindungselement drehfest mit der Exzenterscheibe verbunden ist, sodass eine Drehbewegung des Verbindungselements unmittelbar in eine Drehbewegung der Exzenterscheibe umgesetzt wird. Die Aussparung der Hohlwelle, durch welche die Wirkverbindung vorliegt, erstreckt sich vorzugsweise in Umfangsrichtung gesehen lediglich über einen Teil der Hohlwelle.The hollow shaft has the recess through which the operative connection between the adjusting shaft and the connecting element is present. The active compound, for example, purely non-positively, in particular by surface pressure, be realized. Thus, the connecting element is in preferably permanent contact with the adjusting shaft. Preferably, however, a form-locking operative connection is provided. The connecting element is particularly preferably arranged directly adjacent to the eccentric disc, thus directly adjoins this. Alternatively, of course, there may be a distance in the axial direction between the connecting element and the eccentric disc. It is only important that the connecting element is rotatably connected to the eccentric disc, so that a rotational movement of the connecting element is converted directly into a rotational movement of the eccentric disc. The Recess of the hollow shaft, through which the operative connection is present, preferably extends in the circumferential direction only over a part of the hollow shaft.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Wirkverbindung mittels einer Außenverzahnung der Verstellwelle und einem mit dieser kämmenden Innenverzahnung des Verbindungselements hergestellt ist. Wie bereits vorstehend ausgeführt, ist die Wirkverbindung vorzugsweise formschlüssig. Dies wird mithilfe der Außenverzahnung und der Innenverzahnung erzielt, welche drehmomentübertragend kämmen. Die Außenverzahnung ist dabei der Verstellwelle und die Innenverzahnung dem Verbindungselement zugeordnet. Insbesondere ist die Außenverzahnung integral mit der Verstellwelle und/oder die Innenverzahnung integral mit dem Verbindungselement ausgebildet.A further embodiment of the invention provides that the operative connection is made by means of an external toothing of the adjusting shaft and an internal toothing of the connecting element meshing therewith. As already stated above, the operative connection is preferably form-fitting. This is achieved by means of the external toothing and the internal toothing, which mesh torque-transmitting. The external toothing is associated with the adjusting shaft and the internal toothing of the connecting element. In particular, the external toothing is formed integrally with the adjusting shaft and / or the internal toothing is integral with the connecting element.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verbindungselement die Ausnehmung in radialer Richtung durchgreift. Zur Herstellung der Wirkverbindung muss das Verbindungselement, welches neben der Exzenterscheibe die Verstellwelle zumindest bereichsweise umgreifend angeordnet ist, durch die Ausnehmung in Verbindung mit der Verstellwelle treten. Zu diesem Zweck ragt es bezüglich der Drehachse in radialer Richtung nach innen durch die Ausnehmung in den Hohlraum der Hohlwelle hinein, in welchem die Verstellwelle angeordnet ist.A development of the invention provides that the connecting element engages through the recess in the radial direction. To produce the operative connection, the connecting element, which next to the eccentric disc, the adjusting shaft is at least partially arranged encompassing, must pass through the recess in connection with the adjusting shaft. For this purpose, it protrudes with respect to the axis of rotation in the radial direction inwardly through the recess into the cavity of the hollow shaft, in which the adjusting shaft is arranged.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Hohlwelle und die Verstellwelle über ein Stellgetriebe miteinander gekoppelt sind. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass nur durch aktives Betreiben eines Stellantriebs eine Drehbewegung der Exzenterscheibe bezüglich der Hohlwelle bewirkt wird. Insbesondere sollen die Hohlwelle und die Verstellwelle mit derselben Drehzahl umlaufen, solange der Stellantrieb nicht betrieben wird. Lediglich bei einem aktiven Betreiben des Stellantriebs wird die Verstellwelle bezüglich der Hohlwelle beschleunigt oder verlangsamt, sodass durch die nunmehr vorliegende Relativbewegung zwischen diesen beiden Wellen eine Drehung der Exzenterscheibe bezüglich der Hohlwelle bewirkt wird.A further embodiment of the invention provides that the hollow shaft and the adjusting shaft are coupled together via a control gear. Particularly preferably, it is provided that a rotational movement of the eccentric disc with respect to the hollow shaft is effected only by active operation of an actuator. In particular, the hollow shaft and the adjusting shaft to rotate at the same speed, as long as the actuator is not operated. Only with an active operation of the actuator, the adjusting shaft is accelerated or slowed down with respect to the hollow shaft, so that a rotation of the eccentric disc with respect to the hollow shaft is effected by the present relative movement between these two waves.

Der Stellantrieb ist beispielsweise einer Stelleinrichtung zugeordnet, welche neben dem Stellantrieb über das Stellgetriebe verfügen kann. Beispielsweise ist der Stellantrieb über ein Getriebe, insbesondere ein Schneckengetriebe, besonders bevorzugt über selbsthemmendes Schneckengetriebe, mit der Verstellwelle beziehungsweise dem Stellgetriebe wirkverbunden. Das Stellgetriebe ist nach allem vorzugsweise also derart ausgeführt, dass die Hohlwelle und die Verstellwelle während eines Normalbetriebs mit derselben Drehzahl umlaufen, wobei die Verstellwelle von der Hohlwelle angetrieben wird. Zudem ist bevorzugt über das Stellgetriebe der Stellantrieb mit der Verstellwelle gekoppelt, sodass bei einem Betreiben des Stellantriebs in einem Stellbetrieb die Verstellwelle gegenüber der Hohlwelle beschleunigt oder verzögert werden kann.The actuator is assigned, for example, an adjusting device, which may have in addition to the actuator via the actuating gear. For example, the actuator via a transmission, in particular a worm gear, particularly preferably via self-locking worm gear, operatively connected to the adjusting or the actuating gear. The actuating mechanism is after all preferably designed so that the hollow shaft and the adjusting rotate during normal operation at the same speed, wherein the adjusting shaft is driven by the hollow shaft. In addition, the actuator is preferably coupled to the adjusting shaft via the actuating gear, so that when the actuator is operated in an actuating operation, the adjusting shaft can be accelerated or decelerated with respect to the hollow shaft.

Schließlich kann vorgesehen sein, dass das Verbindungselement mittels eines Befestigungselements an der Exzenterscheibe befestigt oder einstückig mit dieser ausgebildet ist. In ersterem Fall liegt das Verbindungselement bis zur Montage der Exzenteranordnung als von der Exzenterscheibe separates Element vor. Erst bei der Montage wird das Verbindungselement mithilfe des Befestigungselements an der Exzenterscheibe angebracht. Alternativ ist es selbstverständlich möglich, dass das Verbindungselement einstückig mit der Exzenterscheibe ausgebildet ist. In diesem Fall kann zudem eine materialeinheitliche Ausführung von Verbindungselement und Exzenterscheibe vorgesehen sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Hohlwelle passend ausgeformt ist, um eine Montage der Einheit aus Verbindungselement und Exzenterscheibe zu ermöglichen.Finally, it can be provided that the connecting element is fastened by means of a fastening element on the eccentric disc or formed integrally therewith. In the former case, the connecting element is present up to the assembly of the eccentric arrangement as a separate element from the eccentric disk. Only during assembly, the connecting element is attached by means of the fastening element on the eccentric disc. Alternatively, it is of course possible that the connecting element is formed integrally with the eccentric disc. In this case, in addition, a material-uniform design of connecting element and eccentric disc can be provided. It is advantageous if the hollow shaft is shaped appropriately to allow mounting of the unit of connecting element and eccentric disc.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass die Kurbelwelle eine Exzenteranordnung gemäß den vorstehenden Ausführungen aufweist. Auf die Vorteile einer derartigen Exzenteranordnung wurde bereits eingegangen. Die Brennkraftmaschine als auch die Exzenteranordnung können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.The invention further relates to an internal combustion engine with a crankshaft. This is characterized in that the crankshaft has an eccentric arrangement according to the preceding embodiments. On the advantages of such eccentric arrangement has already been discussed. The internal combustion engine as well as the eccentric arrangement can be developed according to the above explanations, so that reference is made to this extent.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings, without any limitation of the invention. It shows

1 eine schematische Darstellung einer Exzenteranordnung, welche als Bestandteil einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist, 1 a schematic representation of an eccentric, which is provided as part of an internal combustion engine,

2 eine Detailansicht eines Bereichs der Exzenteranordnung, 2 a detailed view of a portion of the eccentric assembly,

3 eine zweite Detaildarstellung der Exzenteranordnung, und 3 a second detail of the eccentric, and

4 eine dritte Detaildarstellung der Exzenteranordnung. 4 a third detail of the eccentric arrangement.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Brennkraftmaschine 1, wobei eine Kurbelwelle 2 vorliegt, mit welcher jeweils über einen Pleuel 3 ein Kolben 4 der Brennkraftmaschine 1 in Wirkverbindung steht. Der beziehungsweise die Kolben 4 bewegen sich während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 zyklisch auf und ab. Um diese translatorische Bewegung in eine Drehbewegung der Kurbelwelle 2 umzusetzen, ist der Pleuel 3 sowohl drehbar an dem jeweiligen Kolben 4 als auch drehbar auf einem Exzenter 5 der Kurbelwelle 2 gelagert.The 1 shows a schematic representation of a portion of an internal combustion engine 1 where a crankshaft 2 is present, with which in each case via a connecting rod 3 a piston 4 the internal combustion engine 1 is in active connection. The or the piston 4 move during operation of the internal combustion engine 1 cyclically up and down. To this translational movement in a rotary motion of the crankshaft 2 implement, is the connecting rod 3 both rotatable on the respective piston 4 as well as rotatable on an eccentric 5 the crankshaft 2 stored.

Um während des Betriebs der Brennkraftmaschine eine Verstellung der Hubs des Kolbens 4 beziehungsweise der Kolben 4 einstellen zu können, verfügt die Kurbelwelle 2 über eine Exzenteranordnung 6. Im Rahmen der Exzenteranordnung 6 ist die Kurbelwelle 2 als Hohlwelle ausgebildet. In der Kurbelwelle 2 beziehungsweise einem Hohlraum der Kurbelwelle 2 ist eine Verstellwelle 7 drehbar gelagert. Die Kurbelwelle 2 verfügt zudem über mehrere Exzenterlagerabschnitte 8, wobei bevorzugt jedem Kolben 4 beziehungsweise jedem Pleuel 3 ein derartiger Exzenterlagerabschnitt 8 zugeordnet ist.To during the operation of the internal combustion engine, an adjustment of the strokes of the piston 4 or the piston 4 To adjust, has the crankshaft 2 via an eccentric arrangement 6 , As part of the eccentric arrangement 6 is the crankshaft 2 designed as a hollow shaft. In the crankshaft 2 or a cavity of the crankshaft 2 is an adjusting shaft 7 rotatably mounted. The crankshaft 2 also has several eccentric bearing sections 8th , wherein preferably each piston 4 or each connecting rod 3 Such eccentric bearing section 8th assigned.

Auf jedem Exzenterlagerabschnitt 8 ist eine Exzenterscheibe 9 gelagert. Beispielsweise weist der Exzenterlagerabschnitt 8 dazu eine Außenumfangsfläche 10 auf, welche in einer Lagerausnehmung 11 der Exzenterscheibe 9 aufgenommen ist. Zwischen dem Exzenterlagerabschnitt 8 und der Exzenterscheibe 9 ist ein Exzenterlager vorgesehen, welches beispielsweise als Gleitlager ausgeführt ist, wobei insbesondere die Außenumfangsfläche 10 mit einer Innenfläche der Lagerausnehmung 11 unmittelbar in Berührkontakt beziehungsweise Gleitkontakt steht. Alternativ kann das Exzenterlager selbstverständlich als Wälzlager oder dergleichen ausgestaltet sein.On each eccentric bearing section 8th is an eccentric disc 9 stored. For example, the eccentric bearing section 8th to an outer peripheral surface 10 on which in a Lagerausnehmung 11 the eccentric disc 9 is included. Between the eccentric bearing section 8th and the eccentric disc 9 an eccentric bearing is provided, which is designed for example as a sliding bearing, wherein in particular the outer peripheral surface 10 with an inner surface of the bearing recess 11 is directly in contact contact or sliding contact. Alternatively, the eccentric bearing can of course be configured as a rolling bearing or the like.

Sowohl die Kurbelwelle 2 als auch die Verstellwelle 7 sind um eine Drehachse 12 drehbar gelagert. Bezüglich dieser Drehachse 12 in axialer Richtung neben der Exzenterscheibe 9 ist ein Verbindungselement 13 angeordnet, das mit der Exzenterscheibe 9 drehfest verbunden ist. Dieses Verbindungselement 13 steht durch eine Aussparung 14 der Kurbelwelle 2 in Wirkverbindung mit der Verstellwelle 7. Besonders bevorzugt weist die Verstellwelle 7 dazu eine Außenverzahnung 15 und das Verbindungselement 13 eine Innenverzahnung 16 auf, wobei diese mit der Außenverzahnung 15 zur Herstellung der Wirkverbindung kämmt. Im Bereich der Aussparung 14 durchgreift das Verbindungselement 13 in radialer Richtung die Ausnehmung 14 in Richtung der Verstellwelle 7, um mit dieser in Wirkverbindung zu geraten.Both the crankshaft 2 as well as the adjusting shaft 7 are about a rotation axis 12 rotatably mounted. Regarding this axis of rotation 12 in the axial direction next to the eccentric disc 9 is a connecting element 13 arranged, with the eccentric disc 9 rotatably connected. This connecting element 13 stands by a recess 14 the crankshaft 2 in operative connection with the adjusting shaft 7 , Particularly preferably, the adjusting shaft 7 to an external toothing 15 and the connecting element 13 an internal toothing 16 on, with these with the external teeth 15 combing for the preparation of the active compound. In the area of the recess 14 passes through the connecting element 13 in the radial direction, the recess 14 in the direction of the adjusting shaft 7 to get in touch with it.

Zusätzlich verfügt die Exzenteranordnung 6 über eine Stelleinrichtung 17, die insbesondere aus einem Stellgetriebe 18 und einem Stellantrieb 19, vorzugsweise einem Elektromotor, besteht. Das Stellgetriebe 18 verfügt über zwei miteinander gekoppelte Planetengetriebe 20 und 21. Ein Sonnenrad 22 des Planetengetriebes 20 ist drehfest mit der Verstellwelle 7 verbunden. Das Sonnenrad 22 kämmt mit einem Planetenrad 23, welches auf einem Planetenträger 24 drehbar gelagert ist. Zudem kämmt das Planetenrad 23 mit einem Hohlrad 25, welches bevorzugt von dem Stellantrieb 19 antreibbar ist. Zu diesem Zweck kann zwischen dem Hohlrad 25 und dem Stellantrieb 19 ein Schneckengetriebe 26 vorliegen, welches beispielsweise selbsthemmend ausgestaltet ist. Eine Schnecke 27 des Schneckengetriebes 26 ist drehfest mit dem Stellantrieb 19, insbesondere einer Motorwelle des Elektromotors, wirkverbunden. Die Schnecke 27 kämmt mit einer Außenverzahnung 28 des Hohlrads 25, welche ebenfalls dem Schneckengetriebe 26 zugeordnet ist.In addition, the eccentric arrangement has 6 via an adjusting device 17 , in particular from a control gear 18 and an actuator 19 , preferably an electric motor. The actuating gear 18 has two coupled planetary gears 20 and 21 , A sun wheel 22 of the planetary gear 20 is non-rotatable with the adjusting shaft 7 connected. The sun wheel 22 meshes with a planetary gear 23 which is on a planet carrier 24 is rotatably mounted. In addition, the planetary gear meshes 23 with a ring gear 25 which is preferred by the actuator 19 is drivable. For this purpose, between the ring gear 25 and the actuator 19 a worm gear 26 present, which is configured for example self-locking. A snail 27 of the worm gear 26 is non-rotatable with the actuator 19 , in particular a motor shaft of the electric motor, operatively connected. The snail 27 meshes with an external toothing 28 of the ring gear 25 , which also the worm gear 26 assigned.

Ein Sonnenrad 29 des Planetengetriebes 21 ist drehfest mit der Kurbelwelle 2 wirkverbunden und kämmt zudem mit einem Planetenrad 30. Dieses ist auf einem Planetenträger 31 drehbar gelagert, wobei vorzugsweise die Planetenträger 24 und 31 der Planetengetriebe 20 und 21 miteinander drehfest verbunden sind. Das Planetenrad 30 kämmt schließlich mit einem Hohlrad 32 des Planetengetriebes 21. Bevorzugt ist das Hohlrad 32 ortsfest angeordnet. Über das Stellgetriebe 18 sind die Kurbelwelle 2 und die Verstellwelle 7 miteinander gekoppelt. Bei der dargestellten Ausgestaltung treibt die Kurbelwelle 2 die Verstellwelle 7 derart an, dass die beiden Wellen 2 und 7 dieselbe Drehzahl aufweisen, solange der Stellantrieb 19 nicht betrieben wird. Wird dagegen der Stellantrieb 19 betätigt, liegt also eine Drehbewegung des Hohlrads 25 vor, so wird diese Drehbewegung in eine Relativdrehbewegung der Verstellwelle 7 bezüglich der Kurbelwelle 2 umgesetzt. Dies bewirkt durch die Wirkverbindung zwischen der Verstellwelle 7 und dem Verbindungselement 13 eine Drehbewegung der Exzenterscheibe 9 bezüglich der Kurbelwelle 2 und mithin eine Veränderung des Hubs des Kolbens 4. Der Hub kann insoweit zwischen einem Maximalhub und einem Minimalhub mithilfe der Stelleinrichtung 17 verstellt werden.A sun wheel 29 of the planetary gear 21 is non-rotatable with the crankshaft 2 Actively connected and also meshes with a planetary gear 30 , This is on a planet carrier 31 rotatably mounted, wherein preferably the planet carrier 24 and 31 the planetary gear 20 and 21 are rotatably connected with each other. The planet wheel 30 finally combs with a ring gear 32 of the planetary gear 21 , The ring gear is preferred 32 fixedly arranged. About the actuating gear 18 are the crankshaft 2 and the adjusting shaft 7 coupled together. In the illustrated embodiment, the crankshaft drives 2 the adjusting shaft 7 so on, that the two waves 2 and 7 have the same speed as long as the actuator 19 not operated. Will, however, the actuator 19 operated, so is a rotational movement of the ring gear 25 before, this rotational movement is in a relative rotational movement of the adjusting 7 with respect to the crankshaft 2 implemented. This is due to the operative connection between the adjusting shaft 7 and the connecting element 13 a rotational movement of the eccentric disc 9 with respect to the crankshaft 2 and therefore a change in the stroke of the piston 4 , The hub can so far between a maximum stroke and a minimum stroke using the adjusting device 17 be adjusted.

Es soll darauf hingewiesen werden, dass die vorgestellte Exzenteranordnung 6 nicht nur im Rahmen der Brennkraftmaschine 1 eingesetzt werden kann, sondern auch für andere Anwendungen heranziehbar ist, beispielsweise für einen Ventiltrieb, eine Pumpe oder dergleichen. Anstelle des beschriebenen Stellantriebs 19 kann selbstverständlich eine Verstellmechanik vorgesehen sein, welche eine manuelle Betätigung, beispielsweise durch einen Benutzer, ermöglicht.It should be noted that the presented eccentric arrangement 6 not only in the context of the internal combustion engine 1 can be used, but can also be used for other applications, such as a valve train, a pump or the like. Instead of the described actuator 19 Of course, an adjusting mechanism can be provided, which allows manual operation, for example by a user.

Die 2 zeigt eine erste Detaildarstellung der Exzenteranordnung 6, wobei eine Längsschnittdarstellung entlang der Drehachse 12 vorliegt. Es ist deutlich zu erkennen, dass das Verbindungselement 13 mittels eines Befestigungselements 33 an der Exzenterscheibe 9 befestigt ist. Das Befestigungselement 33 ist beispielsweise eine Schraube.The 2 shows a first detail of the eccentric assembly 6 , wherein a longitudinal sectional view along the axis of rotation 12 is present. It can be clearly seen that the connecting element 13 by means of a fastening element 33 on the eccentric disc 9 is attached. The fastener 33 is for example a screw.

Die 3 zeigt eine zweite Detailansicht, wobei deutlich zu erkennen ist, wie die Außenverzahnung 15 mit der Innenverzahnung 16 durch die Aussparung 14 in Eingriff steht. Zudem ist dargestellt, dass die Kurbelwelle 2 teilweise ausgespart ist. The 3 shows a second detail view, which clearly shows how the external teeth 15 with the internal toothing 16 through the recess 14 engaged. It also shows that the crankshaft 2 is partially omitted.

Die 4 zeigt eine dritte Detailansicht der Exzenteranordnung 6, wobei das Verbindungselement 13 nicht dargestellt ist und insoweit eine Seite der Exzenterscheibe vollständig zu erkennen ist.The 4 shows a third detail view of the eccentric assembly 6 , wherein the connecting element 13 not shown and insofar one side of the eccentric is completely visible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: BrennkraftmaschineInternal combustion engine
22: Kurbelwellecrankshaft
33: Pleuelpleuel
44: Kolbenpiston
55: Exzentereccentric
66: Exzenteranordnungeccentric
77: Verstellwelleadjusting
88th: ExzenterlagerabschnittExzenterlagerabschnitt
99: Exzenterscheibeeccentric
1010: AußenumfangsflächeOuter circumferential surface
1111: Lagerausnehmungbearing recess
1212: Drehachseaxis of rotation
1313: Verbindungselementconnecting element
1414: Aussparungrecess
1515: Außenverzahnungexternal teeth
1616: Innenverzahnunginternal gearing
1717: Stelleinrichtungsetting device
1818: Stellgetriebeactuating mechanism
1919: Stellantriebactuator
2020: Planetengetriebeplanetary gear
2121: Planetengetriebeplanetary gear
2222: Sonnenradsun
2323: Planetenradplanet
2424: Planetenträgerplanet carrier
2525: Hohlradring gear
2626: Schneckengetriebeworm gear
2727: Schneckeslug
2828: Außenverzahnungexternal teeth
2929: Sonnenradsun
3030: Planetenradplanet
3131: Planetenträgerplanet carrier
3232: Hohlradring gear
3333: Befestigungselementfastener

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011009832 A1 [0004]

Claims

Eccentric arrangement ( 6 ) with one about a rotation axis ( 12 ) rotatably mounted hollow shaft ( 2 ), in which a rotatable adjusting shaft ( 7 ) is arranged, wherein on at least one eccentric bearing section ( 8th ) of the hollow shaft ( 2 ) at least one eccentric disc ( 9 ) is mounted, characterized in that in the axial direction next to the eccentric disc ( 9 ) with the eccentric disc ( 9 ) rotatably connected connecting element ( 13 ) is arranged, which by a recess ( 14 ) of the hollow shaft ( 2 ) in operative connection with the adjusting shaft ( 7 ) stands.

Eccentric arrangement according to claim 1, characterized in that the operative connection by means of an external toothing ( 15 ) of the adjusting shaft ( 7 ) and with this meshing internal toothing ( 16 ) of the connecting element ( 13 ) is made.

Eccentric arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting element ( 13 ) the recess ( 14 ) penetrates in the radial direction.

Eccentric arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow shaft ( 2 ) and the adjusting shaft ( 7 ) via a control gear ( 18 ) are coupled together.

Eccentric arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting element ( 13 ) by means of a fastening element ( 33 ) on the eccentric disc ( 9 ) or integrally formed therewith.

Internal combustion engine ( 1 ) with a crankshaft ( 2 ), characterized in that the crankshaft ( 2 ) at least one eccentric arrangement ( 6 ) according to one or more of the preceding claims.