DE102014116191B3 - Valve drive for actuating gas exchange valves of an internal combustion engine - Google Patents

Valve drive for actuating gas exchange valves of an internal combustion engine Download PDF

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    • F01L2001/0537—Double overhead camshafts [DOHC]

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb (1) zur Betätigung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit
– einer ersten Nockenwelle (10), die in einer ersten Wellenachse (11) rotierbar aufgenommen ist und einen Wellenschaft (12) aufweist, und mit
– einer zweiten, verstellbaren Nockenwelle (20), die in einer zweiten Wellenachse (21) rotierbar aufgenommen ist, wobei die zweite Nockenwelle (20) eine Außenwelle (22) und eine in dieser drehbar aufgenommenen Innenwelle (23) aufweist,
– wobei eine der Nockenwellen (10, 20) mit einem Antriebsmittel (2) von einer Kurbelwelle (3) der Brennkraftmaschine antreibbar ist. Erfindungsgemäß ist
– an der ersten Nockenwelle (10) ein erstes Phasenstellorgan (30) angeordnet, mit dem die Phasenlage zwischen der Außenwelle (22) der zweiten Nockenwelle (20) und der Phasenlage des Wellenschaftes (12) der ersten Nockenwelle (10) verstellbar ist und es ist
– an der zweiten Nockenwelle (20) ein zweites Phasenstellorgan (40) angeordnet, mit dem die Phasenlage der Innenwelle (23) der zweiten Nockenwelle (20) relativ zur Phasenlage des Wellenschaftes (12) der ersten Nockenwelle (10) verstellbar ist.The invention relates to a valve drive (1) for actuating gas exchange valves of an internal combustion engine with
- A first camshaft (10) which is rotatably received in a first shaft axis (11) and having a shaft shank (12), and with
- A second adjustable camshaft (20) which is rotatably received in a second shaft axis (21), wherein the second camshaft (20) has an outer shaft (22) and an inner shaft (23) rotatably received in this,
- One of the camshafts (10, 20) with a drive means (2) by a crankshaft (3) of the internal combustion engine is drivable. According to the invention
- On the first camshaft (10) a first phase adjusting member (30) arranged with which the phase angle between the outer shaft (22) of the second camshaft (20) and the phase position of the shaft shank (12) of the first camshaft (10) is adjustable and it is
- Disposed on the second camshaft (20) a second phase control member (40), with which the phase position of the inner shaft (23) of the second camshaft (20) relative to the phase position of the shaft shank (12) of the first camshaft (10) is adjustable.

Figure DE102014116191B3_0001
Figure DE102014116191B3_0001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventiltrieb zur Betätigung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einer ersten Nockenwelle, die in einer ersten Wellenachse rotierbar aufgenommen ist und einen Wellenschaft aufweist, und mit einer zweiten, verstellbaren Nockenwelle, die in einer zweiten Wellenachse rotierbar aufgenommen ist, wobei die zweite Nockenwelle eine Außenwelle und eine in dieser drehbar aufgenommenen Innenwelle aufweist, wobei eine der Nockenwellen mit einem Antriebsmittel von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine antreibbar ist.The present invention relates to a valve train for actuating gas exchange valves of an internal combustion engine with a first camshaft, which is rotatably received in a first shaft axis and having a shaft shaft, and with a second, adjustable camshaft, which is rotatably received in a second shaft axis, wherein the second Camshaft having an outer shaft and an inner shaft rotatably received therein, wherein one of the camshafts is drivable with a drive means of a crankshaft of the internal combustion engine.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Nockenwellen dienen zur Betätigung von Ventilen zum Ladungswechsel einer Brennkraftmaschine, und es ist bekannt, im Zylinderkopf oder in einem Haubenmodul zwei Nockenwellen anzuordnen, wobei eine erste Nockenwelle beispielsweise mit Einlassventilen wirkverbunden ist, und eine zweite Nockenwelle ist mit Auslassventilen wirkverbunden. Dabei besteht die Möglichkeit, zumindest eine der beiden Nockenwellen als verstellbare Nockenwelle auszuführen, die mit einer Innenwelle und einer Außenwelle ausgebildet ist, und die Innenwelle kann in der Außenwelle in ihrer Phasenlage auch während des Rotationsbetriebes der Nockenwelle verstellt werden. Dabei können Festnocken auf der Außenwelle nicht verdrehbar angeordnet sein, und Verstellnocken sind auf der Außenwelle verdrehbar aufgenommen, jedoch fest mit der Innenwelle verbunden. Wird die Innenwelle in der Außenwelle verdreht, so kann die Winkellage der Verstellnocken relativ zu den Festnocken im Betrieb der Nockenwelle verändert werden. Um eine Verstellung der Phasenlage der Innenwelle relativ zur Phasenlage der Außenwelle auch im Betrieb der Nockenwelle zu ermöglichen, dienen Phasenverstellorgane, die mit der Nockenwelle mit rotieren und beispielsweise hydraulisch angesteuert werden müssen.Camshafts are used to actuate valves to change the charge of an internal combustion engine, and it is known to arrange two camshafts in the cylinder head or in a hood module, with a first camshaft operatively connected to intake valves, for example, and a second camshaft operatively connected to exhaust valves. It is possible to perform at least one of the two camshafts as an adjustable camshaft, which is formed with an inner shaft and an outer shaft, and the inner shaft can be adjusted in the outer shaft in its phase position even during the rotational operation of the camshaft. In this case, fixed cam can not be arranged rotatably on the outer shaft, and adjusting cams are rotatably received on the outer shaft, but firmly connected to the inner shaft. If the inner shaft is rotated in the outer shaft, then the angular position of the adjusting cam can be changed relative to the fixed cam during operation of the camshaft. In order to enable an adjustment of the phase position of the inner shaft relative to the phase position of the outer shaft in the operation of the camshaft, serve Phasenverstellorgane which rotate with the camshaft with and, for example, must be controlled hydraulically.

Beispielsweise zeigt die DE 10 2011 116 130 A1 einen Ventiltrieb mit einer Nockenwelle, und die Nockenwelle weist ein Phasenstellorgan auf, mit dem sowohl die Innenwelle als auch die Außenwelle verstellbar ist relativ zu einem Antriebsrad, welches über eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angetrieben wird. Das Phasenstellorgan ist gebildet durch ein Gehäuse, das einen Stator bildet und mit dem Antriebsrad fest verbunden ist, und es ist ein erster Rotor mit der Außenwelle verbunden und es ist ein zweiter Rotor mit der Innenwelle verbunden. Dadurch wird insbesondere die Fluidversorgung zur Ansteuerung des Phasenstellorgans sehr aufwändig, und das Phasenstellorgan benötigt eine erhebliche axiale Baulänge, die abhängig von der Einbausituation der Nockenwelle nicht immer vorhanden ist.For example, the shows DE 10 2011 116 130 A1 a valve train with a camshaft, and the camshaft has a phase actuator, with which both the inner shaft and the outer shaft is adjustable relative to a drive wheel which is driven via a crankshaft of an internal combustion engine. The phase actuator is formed by a housing forming a stator and fixedly connected to the drive wheel, and a first rotor is connected to the outer shaft and a second rotor is connected to the inner shaft. As a result, in particular the fluid supply for controlling the phase actuator is very complex, and the phase actuator requires a considerable axial length, which is not always available depending on the installation situation of the camshaft.

Aus der DE 10 2012 212 250 A1 ist ein Ventilbetrieb zur Betätigung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit zwei parallel zueinander angeordneten Nockenwellen bekannt. Die Nockenwellen sind über ein Zahnradpaar drehfest miteinander verbunden, so dass wenigstens die Außenwellen der beiden Nockenwellen zueinander eine unveränderliche Phasenlage aufweisen. Alternativ können die beiden Außenwellen auch über ein gemeinsames Zugmittel verbunden sein, über das die Nockenwellen von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben sind, wie in der US 2010/0132641 A1 gezeigt.From the DE 10 2012 212 250 A1 is a valve operation for actuating gas exchange valves of an internal combustion engine with two parallel camshafts known. The camshafts are rotatably connected to each other via a pair of gears, so that at least the outer shafts of the two camshafts each have an unchangeable phase position. Alternatively, the two outer shafts can also be connected via a common traction means, via which the camshafts are driven by the crankshaft of the internal combustion engine, as in US 2010/0132641 A1 shown.

Den Ventiltrieben ist gemeinsam, dass wenigstens eine der beiden Nockenwellen ein Phasenstellorgan aufweist, durch das die Phasenlage der Innenwelle zur Phasenlage der Außenwelle einer der beiden Nockenwellen verstellt werden kann. Eine zusätzliche Verstellung der Phasenlagen der beiden Nockenwellen zueinander ist jedoch nicht ermöglicht, da diese über die Zahnradpaarung oder über das gemeinsame Zugmittel eine feste, unveränderliche Phasenlage zueinander aufweisen.The valve drives have in common that at least one of the two camshafts has a phase adjusting member, by which the phase angle of the inner shaft can be adjusted to the phase position of the outer shaft of one of the two camshafts. An additional adjustment of the phase angles of the two camshafts to each other, however, is not possible because they have a fixed, invariable phase relationship to each other via the gear pair or on the common traction means.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Ventiltriebes mit zwei Nockenwellen, wobei eine erweiterte Verstellmöglichkeit der Phasenlagen der Nockenwellen geschaffen werden soll. Insbesondere sollen die Nockenwellen zueinander in ihrer Phasenlage verstellt werden können, zusätzlich soll wenigstens eine Nockenwelle als verstellbare Nockenwelle mit einer Innenwelle und einer Außenwelle ausgeführt werden, welche zueinander ebenfalls verstellbar sein sollen.The object of the invention is the development of a valve train with two camshafts, with an extended adjustment of the phase angles of the camshafts to be created. In particular, the camshafts should be adjusted to each other in their phase position, in addition, at least one camshaft should be designed as an adjustable camshaft with an inner shaft and an outer shaft, which should also be adjustable to each other.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Ventiltrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved on the basis of a valve train according to the preamble of claim 1 in conjunction with the characterizing features. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass an der ersten Nockenwelle ein erstes Phasenstellorgan angeordnet ist, mit dem die Phasenlage zwischen der Außenwelle der zweiten Nockenwelle und des Wellenschaftes der ersten Nockenwelle verstellbar ist, und wobei an der zweiten Nockenwelle ein zweites Phasenstellorgan angeordnet ist, mit dem die Phasenlage der Innenwelle der zweiten Nockenwelle relativ zur Phasenlage des Wellenschaftes der ersten Nockenwelle verstellbar ist.The invention includes the technical teaching that on the first camshaft, a first phase actuator is arranged, with which the phase position between the outer shaft of the second camshaft and the shaft of the first camshaft shaft is adjustable, and wherein on the second camshaft, a second phase adjusting member is arranged, with which the phase angle of the inner shaft of the second camshaft is adjustable relative to the phase position of the shaft shank of the first camshaft.

Die Erfindung geht von dem allgemeinen Gedanken aus, an jeder der beiden Nockenwellen ein Phasenstellorgan anzuordnen, mit dem ein Wellenteil oder die gesamte Nockenwelle der jeweils benachbarten Nockenwelle oder die das Phasenstellorgan selbst aufnehmende Nockenwelle verstellt werden kann. So kann mit dem ersten Phasenstellorgan, das an einer Nockenwelle mit einem einteiligen Wellenschaft angeordnet ist, die Phasenlage der Außenwelle der zweiten Nockenwelle relativ zur Phasenlage des Wellenschaftes verstellt werden, an dem das erste Phasenstellorgan angeordnet ist. Weiterhin soll das zweite Phasenstellorgan an der zweiten Nockenwelle angeordnet sein, wodurch günstige Platzverhältnisse entstehen. Insbesondere ist keines der beiden Phasenstellorgane als Dual- oder Doppel-Phasensteller ausgeführt, wodurch erreicht werden kann, dass ein geringerer Bauraum erforderlich ist. Das zweite Phasenstellorgan kann auf die Innenwelle der zweiten Nockenwelle einwirken und die Phasenlage der Innenwelle relativ zur Phasenlage des Wellenschaftes der ersten Nockenwelle verstellen. Folglich kann mit dem zweiten Phasenstellorgan die Phasenlage der Innenwelle zur Phasenlage der Außenwelle der zweiten Nockenwelle verstellt werden.The invention is based on the general idea, on each of the two camshafts To arrange phase actuator with which a shaft part or the entire camshaft of the respective adjacent camshaft or the phase actuator itself receiving camshaft can be adjusted. Thus, with the first phase actuator, which is arranged on a camshaft with a one-piece shaft, the phase angle of the outer shaft of the second camshaft can be adjusted relative to the phase position of the shaft shaft on which the first phase actuator is arranged. Furthermore, the second phase actuator is to be arranged on the second camshaft, whereby favorable space conditions arise. In particular, none of the two phase actuators is designed as a dual or double phaser, which can be achieved that a smaller space is required. The second phase actuator can act on the inner shaft of the second camshaft and adjust the phase angle of the inner shaft relative to the phase position of the shaft shank of the first camshaft. Consequently, the phase position of the inner shaft can be adjusted to the phase angle of the outer shaft of the second camshaft with the second phase actuator.

Mit besonderem Vorteil kann das erste Phasenstellorgan einen Stator und einen Rotor aufweisen, wobei der Stator mit der Außenwelle der zweiten Nockenwelle mittels eines ersten Übertragungsmittels drehübertragend gekoppelt ist und wobei der Rotor mit dem Wellenschaft der ersten Nockenwelle drehfest verbunden ist. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Stator mit der Innenwelle der zweiten Nockenwelle mittels eines Übertragungsmittels drehübertragend gekoppelt ist und der Rotor kann mit dem Wellenschaft der ersten Nockenwelle drehfest verbunden sein.With particular advantage, the first phase actuator may have a stator and a rotor, wherein the stator is rotatably coupled to the outer shaft of the second camshaft by means of a first transmission means and wherein the rotor is rotatably connected to the shaft shank of the first camshaft. Alternatively, there is the possibility that the stator is rotatably coupled to the inner shaft of the second camshaft by means of a transmission means and the rotor may be rotatably connected to the shaft shank of the first camshaft.

Weiterhin kann auch das zweite Phasenstellorgan einen Stator und einen Rotor aufweisen, wobei der Stator mit dem Wellenschaft der ersten Nockenwelle mittels eines zweiten Übertragungsmittels drehübertragend gekoppelt ist und wobei der Rotor mit der Innenwelle der zweiten Nockenwelle drehfest verbunden ist. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass das zweite Phasenstellorgan mit dem Stator und dem Rotor als Verstellglied zwischen der Innenwelle und der Außenwelle der zweiten Nockenwelle ausgebildet ist.Furthermore, the second phase actuator may also have a stator and a rotor, wherein the stator is rotatably coupled to the shaft shaft of the first camshaft by means of a second transmission means and wherein the rotor is rotatably connected to the inner shaft of the second camshaft. Alternatively, there is the possibility that the second phase actuator is formed with the stator and the rotor as adjusting between the inner shaft and the outer shaft of the second camshaft.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiltriebs weist das erste Übertragungsmittel zwei Zahnräder auf, und das erste Zahnrad kann mit dem Stator des ersten Phasenstellorgans verbunden sein und das zweite Zahnrad kann mit der Außenwelle der zweiten Nockenwelle verbunden sein. Die beiden Zahnräder können dabei miteinander in Eingriff stehen.According to a further advantageous embodiment of the valve drive according to the invention, the first transmission means comprises two gears, and the first gear may be connected to the stator of the first phase actuator and the second gear may be connected to the outer shaft of the second camshaft. The two gears can be engaged with each other.

Weiterführend kann das zweite Übertragungsmittel auch zwei Zahnräder aufweisen, und ein erstes Zahnrad kann mit dem Wellenschaft der ersten Nockenwelle verbunden sein und das zweite Zahnrad kann mit dem Stator des zweiten Phasenstellorgans verbunden sein, wobei beide Zahnräder ebenfalls miteinander in Eingriff stehen und das zweite Übertragungsmittel bilden. Insgesamt ergeben sich vier Zahnräder, von denen jeweils zwei Zahnräder über die Phasenstellorgane auf den beiden Nockenwellen aufgebracht sind, und die Zahnräder, die mit den Statoren der Phasenstellorgane verbunden sind, können als Zahnkranz auf dem äußeren Stator-Außenumfang ausgebildet sein. Die Statoren der Phasenstellorgane bilden dabei Gehäuse, in denen Fluidkammern ausgebildet sind, und in den Fluidkammern können die flügelartig ausgeführten Rotoren fluidisch beaufschlagt werden.Further, the second transmission means may also have two gears, and a first gear may be connected to the shaft shaft of the first camshaft and the second gear may be connected to the stator of the second phase actuator, both gears also meshing with each other and forming the second transmission means , Overall, there are four gears, of which two gears are each applied via the Phasenstellorgane on the two camshafts, and the gears which are connected to the stators of the Phasenstellorgane, may be formed as a toothed ring on the outer stator outer periphery. In this case, the stators of the phase-adjusting elements form housings in which fluid chambers are formed, and in the fluid chambers, the wing-like rotors can be fluidly acted upon.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Antriebsmittel zum Antrieb der Nockenwellen mit einem Antriebsrad zusammenwirken, das an der ersten Nockenwelle angeordnet ist und eine Verbindung mit dem Wellenschaft der ersten Nockenwelle aufweist. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann das Antriebsmittel zum Antrieb der Nockenwellen mit einem Antriebsrad zusammenwirken, das an der zweiten Nockenwelle angeordnet ist und eine Verbindung mit der Außenwelle der zweiten Nockenwelle aufweist. Wichtig dabei ist, dass nur eine der beiden Nockenwellen über das Antriebsmittel durch die Kurbelwelle angetrieben wird. Vorteilhaft ist auch, wenn das Antriebsrad an einer der beiden Nockenwellen einem gegenüberliegenden Ende zur Anordnung der Phasenstellorgane an den Nockenwellen angeordnet ist. Dadurch entsteht an keiner der Nockenwellen das Erfordernis eines Dual-Phasenstellorgans, und an keiner der Nockenwellen ist ein Phasenstellorgan und ein Antriebsrad auf einer gleichen Wellenseite erforderlich. So kann die bauliche Umgebung der Enden der Nockenwellen nur geringen Platzanforderungen entsprechen muss. Die Erfindung ermöglicht es, dass beide Nockenwellen verstellbar sind, und bereits durch die Wahl der Nockenwelle, an der das Antriebsrad angeordnet werden soll, kann darüber entscheiden, ob entweder die Außenwelle der verstellbaren Nockenwelle phasenfest mit der Kurbelwelle angetrieben wird, oder es kann die nicht verstellbare, starre Nockenwelle über den Wellenschaft angetrieben werden, während bei der verstellbaren Nockenwelle eine Phasenlage sowohl der Außenwelle als auch der Innenwelle relativ zur Phasenlage der Kurbelwelle verstellt werden kann.According to a further advantageous embodiment, the drive means for driving the camshafts may cooperate with a drive wheel which is arranged on the first camshaft and has a connection with the shaft shank of the first camshaft. According to an alternative embodiment, the drive means for driving the camshafts may cooperate with a drive wheel which is arranged on the second camshaft and has a connection with the outer shaft of the second camshaft. It is important that only one of the two camshafts is driven by the drive means through the crankshaft. It is also advantageous if the drive wheel is arranged on one of the two camshafts an opposite end to the arrangement of the phase control elements on the camshaft. As a result, the requirement of a dual-phase actuator does not arise on any of the camshafts, and none of the camshafts requires a phase actuator and a drive wheel on the same shaft side. Thus, the structural environment of the ends of the camshaft has to meet only small space requirements. The invention makes it possible that both camshafts are adjustable, and already by the choice of the camshaft on which the drive wheel is to be arranged, can decide whether either the outer shaft of the adjustable camshaft is driven in phase with the crankshaft, or it can not adjustable, rigid camshaft to be driven via the shaft shaft, while the adjustable camshaft, a phase angle of both the outer shaft and the inner shaft can be adjusted relative to the phase angle of the crankshaft.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNGPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further measures improving the invention will be described below together with the description of a preferred Embodiment of the invention with reference to the figures shown in more detail. It shows:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ventiltriebs mit zwei Nockenwellen, wobei ein Antriebsrad auf einer nicht verstellbaren, starren Nockenwelle angeordnet ist und 1 a first embodiment of a valve train with two camshafts, wherein a drive wheel is arranged on a non-adjustable, rigid camshaft and

2 der Ventiltrieb in einer abgewandelten Form, wobei ein Antriebsrad zum Antrieb der beiden Nockenwellen mit der Außenwelle der verstellbaren Nockenwelle verbunden ist. 2 the valve train in a modified form, wherein a drive wheel for driving the two camshafts is connected to the outer shaft of the adjustable camshaft.

In den 1 und 2 ist ein Ventiltrieb 1 zur Betätigung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine dargestellt, wobei zunächst die gemeinsamen Merkmale der beiden gezeigten Ausführungsbeispiele beschrieben werden sollen.In the 1 and 2 is a valve train 1 for the actuation of gas exchange valves of an internal combustion engine, wherein initially the common features of the two embodiments shown are to be described.

Der Ventiltrieb 1 weist eine erste Nockenwelle 10 auf, die in einer ersten Wellenachse 11 rotierbar aufgenommen ist und die erste Nockenwelle 10 ist im Wesentlichen durch einen Wellenschaft 12 gebildet. Auf dem Wellenschaft 12 befinden sich Festnocken 14, die starr mit dem Wellenschaft 12 verbunden sind und die erste Nockenwelle 10 kann in der Wellenachse 11 gemeinsam mit den Festnocken 14 rotieren.The valve train 1 has a first camshaft 10 on that in a first shaft axis 11 is rotatably received and the first camshaft 10 is essentially a wave shaft 12 educated. On the shaft shaft 12 are fixed cams 14 that are rigid with the shaft shaft 12 are connected and the first camshaft 10 can be in the shaft axis 11 together with the festival cams 14 rotate.

Weiterhin weist der Ventiltrieb 1 eine parallel zur ersten Nockenwelle 10 angeordnete zweite Nockenwelle 20 auf, die verstellbar ausgeführt ist und die zweite Nockenwelle 20 ist in einer parallel zur Wellenachse 11 angeordneten zweiten Wellenachse 21 rotierbar aufgenommen. Dabei weist die zweite Nockenwelle 20 eine Außenwelle 22 und eine in dieser drehbar aufgenommenen Innenwelle 23 auf. Mit der Außenwelle 22 sind Festnocken 24 verbunden, und Verstellnocken 25 sind verdrehbar auf der Außenwelle 22 aufgenommen und drehfest mit der Innenwelle 23 verbunden. Wird die Phasenlage der Innenwelle 23 zur Phasenlage der Außenwelle 22 verändert, so verändern sich auch die Phasenlagen der Verstellnocken 25 relativ zu den Festnocken 24, wobei vereinfachend nur je ein Festnocken 24 und ein Verstellnocken 25 gezeigt ist. Im Ergebnis können Ein- und Auslassventile zum Gaswechsel der Brennkraftmaschine mit zueinander veränderlichen Steuerzeiten angesteuert werden.Furthermore, the valve gear 1 one parallel to the first camshaft 10 arranged second camshaft 20 on, which is made adjustable and the second camshaft 20 is in a parallel to the shaft axis 11 arranged second shaft axis 21 rotatably recorded. In this case, the second camshaft 20 an outside wave 22 and an inner shaft rotatably received therein 23 on. With the outside wave 22 are fixed cams 24 connected, and adjusting cam 25 are rotatable on the outer shaft 22 received and rotatably with the inner shaft 23 connected. Is the phase angle of the inner shaft 23 to the phase angle of the outer shaft 22 changed, so also change the phase angles of the adjusting cam 25 relative to the festival cams 24 Simplifying only ever a Festnocken 24 and an adjustment cam 25 is shown. As a result, intake and exhaust valves for gas exchange of the internal combustion engine with mutually variable timing can be controlled.

Die beiden Nockenwellen 10 und 20 können beispielsweise gemeinsam an einem Zylinderkopf oder in einem Nockenwellenmodul zur Anordnung an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnet oder aufgenommen sein. Die beiden Wellenachsen 11 und 21 sind dabei lagefest zueinander ausgebildet.The two camshafts 10 and 20 For example, they can be arranged or accommodated together on a cylinder head or in a camshaft module for arrangement on a cylinder head of an internal combustion engine. The two wave axes 11 and 21 are thereby positionally stable to each other.

An der ersten Nockenwelle 10 befindet sich ein erstes Phasenstellorgan 30. Das Phasenstellorgan 30 umfasst einen Stator 31 und einen Rotor 32, wobei der Stator 31 mit der Außenwelle 22 der zweiten Nockenwelle 20 mittels eines ersten Übertragungsmittels 33 drehübertragend gekoppelt ist, und der Rotor 32 des ersten Phasenstellorgans 30 ist mit dem Wellenschaft 12 der ersten Nockenwelle 10 drehfest verbunden. Das Übertragungsmittel 33 umfasst ein erstes Zahnrad 34, das auf dem Stator 31 des ersten Phasenstellorgans 30 aufsitzt, und das Übertragungsmittel 33 umfasst ein weiteres Zahnrad 35, das auf der Außenwelle 22 der zweiten Nockenwelle 20 aufsitzt. Die beiden Zahnräder 34 und 35 stehen miteinander in Eingriff, und bilden so das erste Übertragungsmittel 33.At the first camshaft 10 there is a first phase actuator 30 , The phase actuator 30 includes a stator 31 and a rotor 32 , where the stator 31 with the outside wave 22 the second camshaft 20 by means of a first transmission means 33 is rotatably coupled, and the rotor 32 of the first phase actuator 30 is with the shaft shaft 12 the first camshaft 10 rotatably connected. The transmission medium 33 includes a first gear 34 that on the stator 31 of the first phase actuator 30 sits up, and the transfer agent 33 includes another gear 35 that on the outside 22 the second camshaft 20 seated. The two gears 34 and 35 are engaged with each other, thus forming the first transmission means 33 ,

Das zweite Phasenstellorgan 40 ist auf der zweiten Nockenwelle 20 angeordnet und weist einen Stator 41 und einen Rotor 42 auf, wobei der Stator 41 mit dem Wellenschaft 12 der ersten Nockenwelle 10 mittels eines zweiten Übertragungsmittels 43 drehübertragend gekoppelt ist und wobei der Rotor 42 des zweiten Phasenstellorgans 40 mit der Innenwelle 23 der zweiten Nockenwelle 20 drehfest verbunden ist.The second phase actuator 40 is on the second camshaft 20 arranged and has a stator 41 and a rotor 42 on, with the stator 41 with the shaft shaft 12 the first camshaft 10 by means of a second transmission means 43 is rotatably coupled and wherein the rotor 42 of the second phase actuator 40 with the inner shaft 23 the second camshaft 20 rotatably connected.

Das zweite Übertragungsmittel 43 umfasst die Zahnräder 44 und 45, und das Zahnrad 44 sitzt auf dem Wellenschaft 12 der ersten Nockenwelle 10 auf, und das Zahnrad 45 ist mit dem Stator 41 des zweiten Phasenstellorgans 40 verbunden.The second transmission means 43 includes the gears 44 and 45 , and the gear 44 sits on the shaft shaft 12 the first camshaft 10 on, and the gear 45 is with the stator 41 of the second phase actuator 40 connected.

Ist, wie im Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt, der Ventiltrieb 1 über die erste Nockenwelle 10 angetrieben, so befindet sich auf der ersten Nockenwelle 10, nämlich auf dem Wellenschaft 12, ein Antriebsrad 4.1. Das Antriebsrad 4.1 wird durch ein Antriebsmittel 2, beispielsweise eine Kette oder ein Zahnriemen, durch die Kurbelwelle 3 einer Brennkraftmaschine angetrieben. Folglich ergibt sich eine phasenfeste Drehbewegung des Wellenschaftes 12, die in ihrer Phasenlage relativ zur Phasenlage der Kurbelwelle 3 unveränderlich ist. Wird das erste Phasenstellorgan 30 aktiviert, beispielsweise durch eine Fluidbeaufschlagung zwischen dem Stator 31 und dem Rotor 32, so verdreht der Stator 31 im Rotor 32 um einen gegebenen Winkelbetrag. Dadurch verändert sich die Phasenlage des Stators 31 zum Rotor 32, so dass die sich ändernde Phasenlage mittels des ersten Übertragungsmittels 33 auf die Phasenlage der Außenwelle 22 der zweiten Nockenwelle 20 übertragen wird. Bei einem nicht aktivierten zweiten Phasenstellorgan 40 bleibt die Phasenlage der Innenwelle 23 der zweiten Nockenwelle 20 durch die Drehkopplung mittels des zweiten Übertragungsmittels 43 mit der Drehbewegung des Wellenschaftes 12 phasengleich.Is, as in the embodiment in 1 shown, the valve train 1 over the first camshaft 10 driven, so is located on the first camshaft 10 on the wave shaft 12 , a drive wheel 4.1 , The drive wheel 4.1 is powered by a drive 2 For example, a chain or a toothed belt, through the crankshaft 3 an internal combustion engine driven. Consequently, there is a phase-fixed rotational movement of the shaft shaft 12 , in their phase relation relative to the phase angle of the crankshaft 3 is immutable. Will be the first phase actuator 30 activated, for example by a fluid admission between the stator 31 and the rotor 32 , so the stator twisted 31 in the rotor 32 by a given angle amount. This changes the phase position of the stator 31 to the rotor 32 , so that the changing phase position by means of the first transmission means 33 on the phase angle of the outer shaft 22 the second camshaft 20 is transmitted. In a non-activated second phase actuator 40 remains the phase angle of the inner shaft 23 the second camshaft 20 by the rotary coupling by means of the second transmission means 43 with the rotation of the shaft shaft 12 phase.

Durch eine Aktivierung des zweiten Phasenstellorgans 40 kann die Phasenlage der Innenwelle 23 relativ zur Phasenlage des Wellenschaftes 12 verändert werden, indem der Rotor 42 durch eine Fluidbeaufschlagung des zweiten Phasenstellorgans 40 relativ zum Stator 41 verdreht wird. Folglich kann abhängig von der Ansteuerung des ersten Phasenstellorgans 30 oder des zweiten Phasenstellorgans 40 die Phasenlage der Außenwelle 22 oder der Innenwelle 23 verändert werden, wobei die Veränderung der Phasenlage immer zur mit der Kurbelwelle 3 unveränderlichen Phasenlage des Wellenschaftes 12 der ersten Nockenwelle 10 erfolgt.By activation of the second phase actuator 40 can the phase angle of the inner shaft 23 relative to the phase position of the shaft shaft 12 be changed by the rotor 42 by a fluid admission of the second phase actuator 40 relative to the stator 41 is twisted. Consequently, depending on the driving of the first phase actuator 30 or the second phase actuator 40 the phase angle of the outer shaft 22 or the inner shaft 23 be changed, with the change in the phase angle always with the crankshaft 3 steady phase position of the shaft shaft 12 the first camshaft 10 he follows.

Ist, wie im Ausführungsbeispiel gemäß 2, das Antriebsrad 4.2 auf der Außenwelle 22 der zweiten Nockenwelle 20 angeordnet, so rotiert die Außenwelle 22 durch die Verbindung mit dem Antriebsmittel 2 phasengleich mit der Kurbelwelle 3 der Brennkraftmaschine. Folglich rotiert auch durch die Kopplung über das erste Übertragungsmittel 33 der Stator 31 des ersten Phasenstellorgans 30 starr mit der Kurbelwelle 3. Jedoch kann durch eine Fluidbeaufschlagung des Phasenstellorgans 30 der Rotor 32 im Stator 31 verdreht werden, so dass die Phasenlage des Wellenschaftes 12 relativ zur festen Phasenlage der Außenwelle 22 und damit zur Phasenlage der Kurbelwelle 3 verändert werden kann. Wird das zweite Phasenstellorgan 40 fluidbeaufschlagt, so verdreht der Rotor 42 im Stator 41, und die Phasenlage der Innenwelle 23 der zweiten Nockenwelle 20 kann relativ zur Phasenlage der Außenwelle 22 verdreht werden. Dabei wirkt sich jedoch auch die Phasenlage des Wellenschaftes 12 auf die Phasenlage der Innenwelle 23 aus, denn eine Verstellung des ersten Phasenstellorgans 30, das mit dem Rotor 32 mit dem Stator 41 des zweiten Phasenstellorgans 40 über das zweite Übertragungsmittel 43 gekoppelt ist, bewirkt auch eine Verstellung der Phasenlage der Innenwelle 23. Folglich sind zur Einstellung der Phasenlage der Innenwelle 23 beide Phasenstellorgane 30 und 40 entsprechend einzustellen. Mit anderen Worten: Um die Phasenlage der Innenwelle 23 relativ zur Außenwelle 22 der zweiten Nockenwelle 20 zu verstellen, müssen das erste Phasenstellorgan 30 und das zweite Phasenstellorgan 40 entsprechend angesteuert werden. Um lediglich eine Verstellung der Phasenlage der Innenwelle 23 relativ zum Wellenschaft 12 zu erreichen, reicht eine entsprechende Ansteuerung des zweiten Phasenstellorgans 40.Is, as in the embodiment according to 2 , the drive wheel 4.2 on the outside 22 the second camshaft 20 arranged, so the outer shaft rotates 22 by the connection with the drive means 2 in phase with the crankshaft 3 the internal combustion engine. Consequently, rotation also occurs through the coupling via the first transmission means 33 the stator 31 of the first phase actuator 30 rigid with the crankshaft 3 , However, by a fluid loading of the phase actuator 30 the rotor 32 in the stator 31 be twisted so that the phasing of the shaft shaft 12 relative to the fixed phase angle of the outer shaft 22 and thus to the phase angle of the crankshaft 3 can be changed. Will the second phase actuator 40 fluid-loaded, so the rotor rotates 42 in the stator 41 , and the phase angle of the inner shaft 23 the second camshaft 20 can relative to the phase angle of the outer shaft 22 to be twisted. However, this also affects the phase of the shaft shaft 12 on the phase angle of the inner shaft 23 out, because an adjustment of the first phase actuator 30 that with the rotor 32 with the stator 41 of the second phase actuator 40 via the second transmission means 43 coupled, also causes an adjustment of the phase angle of the inner shaft 23 , Consequently, to adjust the phase angle of the inner shaft 23 both phase actuators 30 and 40 adjust accordingly. In other words, about the phase angle of the inner shaft 23 relative to the outer shaft 22 the second camshaft 20 to adjust, must be the first phase actuator 30 and the second phase actuator 40 be controlled accordingly. To only an adjustment of the phase angle of the inner shaft 23 relative to the shaft shaft 12 to reach, reaches a corresponding control of the second phase actuator 40 ,

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. All of the claims, the description or the drawings resulting features and / or advantages, including structural details or spatial arrangements may be essential to the invention both in itself and in various combinations.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Ventiltriebvalve train
22
Antriebsmitteldrive means
33
Kurbelwellecrankshaft
4.14.1
Antriebsraddrive wheel
4.24.2
Antriebsraddrive wheel
1010
erste Nockenwellefirst camshaft
1111
Wellenachseshaft axis
1212
Wellenschaftspindle shaft
1414
Festnockenfixed cams
2020
zweite Nockenwellesecond camshaft
2121
Wellenachseshaft axis
2222
Außenwelleouter shaft
2323
Innenwelleinner shaft
2424
Festnockenfixed cams
2525
Verstellnockenrecliner
3030
erstes Phasenstellorganfirst phase actuator
3131
Statorstator
3232
Rotorrotor
3333
erstes Übertragungsmittelfirst transmission means
3434
Zahnradgear
3535
Zahnradgear
4040
zweites Phasenstellorgansecond phase actuator
4141
Statorstator
4242
Rotorrotor
4343
zweites Übertragungsmittelsecond transmission means
4444
Zahnradgear
4545
Zahnradgear

Claims (8)

Ventiltrieb (1) zur Betätigung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit – einer ersten Nockenwelle (10), die in einer ersten Wellenachse (11) rotierbar aufgenommen ist und einen Wellenschaft (12) aufweist, und mit – einer zweiten, verstellbaren Nockenwelle (20), die in einer zweiten Wellenachse (21) rotierbar aufgenommen ist, wobei die zweite Nockenwelle (20) eine Außenwelle (22) und eine in dieser drehbar aufgenommenen Innenwelle (23) aufweist, – wobei eine der Nockenwellen (10, 20) mit einem Antriebsmittel (2) von einer Kurbelwelle (3) der Brennkraftmaschine antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – an der ersten Nockenwelle (10) ein erstes Phasenstellorgan (30) angeordnet ist, mit dem die Phasenlage zwischen der Außenwelle (22) der zweiten Nockenwelle (20) und dem Wellenschaft (12) der ersten Nockenwelle (10) verstellbar ist und wobei – an der zweiten Nockenwelle (20) ein zweites Phasenstellorgan (40) angeordnet ist, mit dem die Phasenlage der Innenwelle (23) der zweiten Nockenwelle (20) relativ zur Phasenlage des Wellenschaftes (12) der ersten Nockenwelle (10) verstellbar ist.Valve train ( 1 ) for actuating gas exchange valves of an internal combustion engine with - a first camshaft ( 10 ), which are in a first shaft axis ( 11 ) is rotatably received and a shaft shaft ( 12 ), and with - a second, adjustable camshaft ( 20 ), which are in a second shaft axis ( 21 ) is rotatably received, wherein the second camshaft ( 20 ) an outer shaft ( 22 ) and in this rotatably received inner shaft ( 23 ), wherein one of the camshafts ( 10 . 20 ) with a drive means ( 2 ) of a crankshaft ( 3 ) of the internal combustion engine is drivable, characterized in that - on the first camshaft ( 10 ) a first phase actuator ( 30 ) is arranged, with which the phase position between the outer shaft ( 22 ) of the second camshaft ( 20 ) and the shaft shaft ( 12 ) of the first camshaft ( 10 ) is adjustable and wherein - at the second camshaft ( 20 ) a second phase actuator ( 40 ) is arranged, with which the phase angle of the inner shaft ( 23 ) of the second camshaft ( 20 ) relative to the phase position of the shaft shaft ( 12 ) of the first camshaft ( 10 ) is adjustable. Ventiltrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Phasenstellorgan (30) einen Stator (31) und einen Rotor (32) aufweist, wobei der Stator (31) mit der Außenwelle (22) der zweiten Nockenwelle (20) mittels eines ersten Übertragungsmittels (33) drehübertragend gekoppelt ist und wobei der Rotor (32) mit dem Wellenschaft (12) der ersten Nockenwelle (10) drehfest verbunden ist.Valve train ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first phase actuator ( 30 ) a stator ( 31 ) and a rotor ( 32 ) having, where the stator ( 31 ) with the outer shaft ( 22 ) of the second camshaft ( 20 ) by means of a first transmission means ( 33 ) is rotatably coupled and wherein the rotor ( 32 ) with the shaft shaft ( 12 ) of the first camshaft ( 10 ) is rotatably connected. Ventiltrieb (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Phasenstellorgan (40) einen Stator (41) und einen Rotor (42) aufweist, wobei der Stator (41) mit dem Wellenschaft (12) der ersten Nockenwelle (10) mittels eines zweiten Übertragungsmittels (43) drehübertragend gekoppelt ist und wobei der Rotor (42) mit der Innenwelle (23) der zweiten Nockenwelle (20) drehfest verbunden ist.Valve train ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the second phase actuator ( 40 ) a stator ( 41 ) and a rotor ( 42 ), wherein the stator ( 41 ) with the shaft shaft ( 12 ) of the first camshaft ( 10 ) by means of a second transmission means ( 43 ) is rotatably coupled and wherein the rotor ( 42 ) with the inner shaft ( 23 ) of the second camshaft ( 20 ) is rotatably connected. Ventiltrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Übertragungsmittel (33) aufweist: – ein Zahnrad (34), das mit dem Stator (31) des ersten Phasenstellorgans (30) verbunden ist und – ein Zahnrad (35), das mit der Außenwelle (22) der zweite Nockenwelle (20) verbunden ist, wobei die beiden Zahnräder (34, 35) miteinander in Eingriff stehen.Valve train ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first transmission means ( 33 ): - a toothed wheel ( 34 ) connected to the stator ( 31 ) of the first phase actuator ( 30 ) and - a gear ( 35 ), which is connected to the outer shaft ( 22 ) the second camshaft ( 20 ), wherein the two gears ( 34 . 35 ) are engaged with each other. Ventiltrieb (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Übertragungsmittel (43) aufweist: – ein Zahnrad (44), das mit dem Wellenschaft (12) der ersten Nockenwelle (10) verbunden ist und – ein Zahnrad (45), das mit dem Stator (41) des zweiten Phasenstellorgans (40) verbunden ist, wobei die beiden Zahnräder (44, 45) miteinander in Eingriff stehen.Valve train ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second transmission means ( 43 ): - a toothed wheel ( 44 ), with the shaft shaft ( 12 ) of the first camshaft ( 10 ) and - a gear ( 45 ) connected to the stator ( 41 ) of the second phase actuator ( 40 ), wherein the two gears ( 44 . 45 ) are engaged with each other. Ventiltrieb (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (2) zum Antrieb einer der Nockenwellen (10, 20) mit einem Antriebsrad (4.1) zusammenwirkt, das an der ersten Nockenwelle (10) angeordnet ist und eine Verbindung mit dem Wellenschaft (12) der ersten Nockenwelle (10) aufweist.Valve train ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive means ( 2 ) for driving one of the camshafts ( 10 . 20 ) with a drive wheel ( 4.1 ) cooperating on the first camshaft ( 10 ) and a connection with the shaft shaft ( 12 ) of the first camshaft ( 10 ) having. Ventiltrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (2) zum Antrieb einer der Nockenwellen (10, 20) mit einem Antriebsrad (4.2) zusammenwirkt, das an der zweiten Nockenwelle (20) angeordnet ist und eine Verbindung mit der Außenwelle (22) der zweiten Nockenwelle (20) aufweist.Valve train ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the drive means ( 2 ) for driving one of the camshafts ( 10 . 20 ) with a drive wheel ( 4.2 ) cooperating on the second camshaft ( 20 ) and a connection with the outer shaft ( 22 ) of the second camshaft ( 20 ) having. Ventiltrieb (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (4.1, 4.2) an einer der beiden Nockenwellen (10, 20) an einem gegenüberliegenden Ende zur Anordnung der Phasenstellorgane (30, 40) an den Nockenwellen (10, 20) angeordnet ist.Valve train ( 1 ) according to one of claims 6 or 7, characterized in that the drive wheel ( 4.1 . 4.2 ) on one of the two camshafts ( 10 . 20 ) at an opposite end to the arrangement of the phase actuators ( 30 . 40 ) on the camshafts ( 10 . 20 ) is arranged.
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