DE102017115760A1

DE102017115760A1 - Variable camshaft adjusting device

Info

Publication number: DE102017115760A1
Application number: DE102017115760.3A
Authority: DE
Inventors: Ps Satyanarayana; Prajod Ayyappath
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-07-13
Filing date: 2017-07-13
Publication date: 2018-06-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstelleinrichtung (12) zur Phasenverschiebung von Ventilsteuerzeiten eines Einlassventils (44) und eines Auslassventils (46, umfassend eine auf einer Kurbelwelle (24) drehfest angeordnete, in axialer Richtung der Kurbelwelle (24) gegen eine Federkraft eines Federelements (28) beschränkt verlagerbar angeordnete Druckplatte (26), ein auf der Kurbelwelle (24) angeordnetes und relativ zur Drehachse der Kurbelwelle (24) verdrehbar ausgebildetes erstes Kettenrad (32) mit einem Kettenradflansch (34), und wenigstens eine zwischen dem Kettenradflansch (34) und der Druckplatte (26) angeordnete Fliehkraftkugel (36) zur formschlüssigen Verbindung des ersten Kettenrads (32) mit der Druckplatte (26) in axialer Richtung, so dass eine Drehbewegung der Kurbelwelle (24) über die Druckplatte (26) und die wenigstens eine Fliehkraftkugel (36) auf das erste Kettenrad (32) übertragbar ist, wobei die wenigstens eine Fliehkraftkugel (36) derart zwischen der Druckplatte (26) und dem Kettenradflansch (34) gelagert ist, dass unter Fliehkrafteinfluss eine Verlagerung der Fliehkraftkugel (36) in radialer Richtung eine Verdrehung des ersten Kettenrads (32) in Umfangsrichtung relativ zur Druckplatte (26) bewirkt, und eine Nockenwelle (42) zum Öffnen und/oder Schließen des Einlassventils (44) und/oder Auslassventils (46), wobei auf der Nockenwelle (42) ein zweites Kettenrad (40) drehfest angeordnet ist, das über eine Steuerkette (38) mit dem ersten Kettenrad (32) verbunden ist.The invention relates to a camshaft adjusting device (12) for phase shifting valve timing of an intake valve (44) and an exhaust valve (46, comprising a rotationally fixed on a crankshaft (24), in the axial direction of the crankshaft (24) against a spring force of a spring element (28). limited displaceable pressure plate (26) arranged on the crankshaft (24) and relative to the rotational axis of the crankshaft (24) rotatably formed first sprocket (32) with a Kettenradflansch (34), and at least one between the Kettenradflansch (34) and the Pressure plate (26) arranged centrifugal ball (36) for the positive connection of the first sprocket (32) with the pressure plate (26) in the axial direction, so that a rotational movement of the crankshaft (24) via the pressure plate (26) and the at least one centrifugal ball (36 ) is transferable to the first sprocket (32), wherein the at least one centrifugal ball (36) between the Druckpl (26) and the Kettenradflansch (34) is mounted, that under centrifugal force causes a displacement of the centrifugal ball (36) in the radial direction, a rotation of the first sprocket (32) in the circumferential direction relative to the pressure plate (26), and a camshaft (42) for opening and / or closing the intake valve (44) and / or exhaust valve (46), wherein a second sprocket (40) is rotatably mounted on the camshaft (42) and connected to the first sprocket (32) via a timing chain (38). connected is.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstelleinrichtung zur variablen Phasenverschiebung von Ventilsteuerzeiten eines Einlassventils und eines Auslassventils in einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Zweikraftrads.The invention relates to a camshaft adjusting device for the variable phase shift of valve timing of an intake valve and an exhaust valve in an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a two-wheel.

Die Motorleistung eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Zweikraftrad, ist ein wesentlicher Aspekt für die Fortbewegung und dem Fortbewegungskomfort. Die Leistungsfähigkeit eines Verbrennungsmotors wird unter anderem durch den volumetrischen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors bestimmt. Über Einlassventile wird der in die Brennkammer eintretende Luftstrom gesteuert und über Auslassventile wird das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch abgeführt. Bei Verbrennungsmotoren mit einem kleinen Hubraum werden die Steuerzeiten der Einlass- und Auslassventile über eine Nockenwelle gesteuert, die Nocken zur Betätigung der Einlassventile und Nocken zur Betätigung der Auslassventile aufweist. Derartige Verbrennungsmotoren weisen somit feste bzw. starre Ventilbewegungszeiten auf. Dies bedeutet, dass unabhängig von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle die Ventilsteuerung zur Lufteinführung in die Brennkammer und die Ventilsteuerung zur Abführung des verbrannten Luft-Kraftstoff-Gemischs gleich ist. Für hohe Geschwindigkeiten, also bei einer hohen Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle, sollte die Ventilbewegung des Einlassventils verzögert werden, um die Trägheit der einströmenden Luft effektiv zu nutzen. Bei niedrigen Umdrehungsgeschwindigkeiten kann die verzögerte Ventilbewegung des Einlassventils die Motoratmung aufgrund des Ladungsrückflusses reduzieren. Bei Verbrennungsmotoren mit starren Ventilbewegungszeiten wird somit ein Kompromiss in der Motorleistung gemacht. In der Regel sind die Verbrennungsmotoren mit einem kleinen Hubraum auf Leistung ausgerichtet, so dass die Motorleistung insbesondere bei niedrigen Drehzahlen eingeschränkt und/oder reduziert sein kann.The engine power of an internal combustion engine in a motor vehicle, in particular in a two-wheel, is an essential aspect of locomotion and locomotion comfort. The performance of an internal combustion engine is determined inter alia by the volumetric efficiency of the internal combustion engine. Inlet valves are used to control the air flow entering the combustion chamber and the burned air-fuel mixture is discharged via exhaust valves. In small displacement engines, the timing of the intake and exhaust valves is controlled by a camshaft having cams for actuating the intake valves and cams for actuating the exhaust valves. Such internal combustion engines thus have fixed or rigid valve movement times. This means that, regardless of the rotational speed of the crankshaft, the valve control for introducing air into the combustion chamber and the valve control for discharging the burned air-fuel mixture is the same. For high speeds, that is, at a high rotational speed of the crankshaft, the valve movement of the intake valve should be delayed to effectively use the inertia of the incoming air. At low rotational speeds, the delayed valve movement of the intake valve may reduce engine breathing due to charge backflow. In internal combustion engines with rigid valve travel times, a compromise in engine performance is thus made. In general, the internal combustion engines are designed with a small displacement to power, so that the engine power can be limited and / or reduced, especially at low speeds.

Bekannt ist weiter, dass die Leistungsfähigkeit eines Verbrennungsmotors durch Anpassen der Ventilsteuerzeiten erhöht werden kann. Nockenwellenverstelleinrichtungen zur Phasenverschiebung von Ventilsteuerzeiten eines Einlassventils für Verbrennungsmotoren mit einem größeren Hubraum eines Verbrennungsmotors sind allgemein bekannt.It is also known that the performance of an internal combustion engine can be increased by adjusting the valve timing. Camshaft adjusting devices for phase shifting valve timing of an intake valve for internal combustion engines with a larger displacement of an internal combustion engine are well known.

Aus der US 2016/0010517 A1 ist beispielsweise ein Ventilsteuermechanismus beschrieben, bei dem der Verbrennungsmotor eine erste Nockenwelle zur Steuerung des Einlassventils und eine von der ersten Nockenwelle getrennte zweite Nockenwelle zur Steuerung des Auslassventils aufweist. Auf der Nockenwelle zur Steuerung des Einlassventils ist ein Ventilsteuermechanismus angeordnet, der mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden ist. Über den Ventilsteuermechanismus, der auf der Nockenwelle zur Steuerung der Einlassventile angeordnet ist, können die Ventilsteuerzeiten des Einlassventils relativ zur den Ventilsteuerzeiten des Auslassventils verschoben werden. Somit ist vorgesehen, dass nur eine Ventilsteuerphase, nämlich die des Einlassventils, verschiebbar ist. Weiterhin ist der Ventilsteuermechanismus auf der Nockenwelle des Einlassventils angeordnet, was Anpassungen und/oder Veränderungen des Zylinderkopfes zur Folge haben kann.From the US 2016/0010517 A1 For example, a valve control mechanism is described in which the internal combustion engine has a first camshaft for controlling the intake valve and a second camshaft separate from the first camshaft for controlling the exhaust valve. On the camshaft for controlling the intake valve, a valve control mechanism is arranged, which is connected to the crankshaft of the internal combustion engine. Via the valve control mechanism arranged on the camshaft for controlling the intake valves, the valve timing of the intake valve may be shifted relative to the valve timing of the exhaust valve. Thus, it is provided that only one valve control phase, namely that of the intake valve, is displaceable. Furthermore, the valve control mechanism is arranged on the camshaft of the intake valve, which may result in adjustments and / or changes of the cylinder head.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Nockenwellenverstelleinrichtung anzugeben, mit der in einfacherweise die Leistung eines Verbrennungsmotors für verschiedene Drehzahlbereiche erhöht werden kann und die mit einem reduzierten Aufwand in einem Verbrennungsmotor angeordnet werden kann.It is the object of the invention to provide a camshaft adjusting device, with which in simple terms the performance of an internal combustion engine for different speed ranges can be increased and which can be arranged with a reduced effort in an internal combustion engine.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved according to the invention by a camshaft adjusting device having the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims and the following description, which individually or in combination may represent an aspect of the invention.

Erfindungsgemäß ist eine Nockenwellenverstelleinrichtung zur Phasenverschiebung von Ventilsteuerzeiten eines Einlassventils und eines Auslassventils in einem Verbrennungsmotor vorgesehen, umfassend eine auf einer Kurbelwelle drehfest angeordnete, in axialer Richtung der Kurbelwelle gegen eine Federkraft eines Federelements beschränkt verlagerbar angeordnete Druckplatte mit einer in axialer Richtung ausgerichteten Druckseite, ein auf der Kurbelwelle angeordnetes und relativ zur Drehachse der Kurbelwelle verdrehbar ausgebildetes erstes Kettenrad mit einem der Druckseite der Druckplatte zugewandten Kettenradflansch, und wenigstens eine zwischen dem Kettenradflansch und der Druckplatte angeordnete Fliehkraftkugel zur formschlüssigen Verbindung des ersten Kettenrads mit der Druckplatte in axialer Richtung, so dass eine Drehbewegung der Kurbelwelle über die Druckplatte und die wenigstens eine Fliehkraftkugel auf das erste Kettenrad übertragbar ist, wobei die wenigstens eine Fliehkraftkugel derart zwischen der Druckplatte und dem Kettenradflansch gelagert ist, dass unter Fliehkrafteinfluss eine Verlagerung der Fliehkraftkugel in radialer Richtung eine Verdrehung des ersten Kettenrads in Umfangsrichtung relativ zur Druckplatte bewirkt, und eine Nockenwelle zum Öffnen und/oder Schließen des Einlassventils und/oder des Auslassventils, wobei auf der Nockenwelle ein zweites Kettenrad drehfest angeordnet ist, das über eine Steuerkette mit dem ersten Kettenrad verbunden ist.According to the invention, a camshaft adjusting device is provided for phase shifting valve timing of an intake valve and an exhaust valve in an internal combustion engine, comprising a pressure plate rotatably mounted on a crankshaft and axially displaceable in the axial direction of the crankshaft against a spring force of a spring element with a pressure side aligned in the axial direction the crankshaft arranged and rotatable relative to the rotational axis of the crankshaft trained first sprocket with a pressure side of the pressure plate facing Kettenradflansch, and at least one arranged between the sprocket flange and the pressure plate centrifugal ball for the positive connection of the first sprocket with the pressure plate in the axial direction, so that a rotational movement the crankshaft via the pressure plate and the at least one centrifugal ball is transferable to the first sprocket, wherein the at least one centrifugal force k Bugel is mounted between the pressure plate and the Kettenradflansch such that under centrifugal force causes a displacement of the centrifugal ball in the radial direction rotation of the first sprocket in the circumferential direction relative to the pressure plate, and a camshaft for opening and / or closing the intake valve and / or the exhaust valve, wherein on the camshaft, a second sprocket is rotatably mounted, which is connected via a timing chain with the first sprocket.

Es ist somit vorgesehen, dass auf einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors eine Druckplatte drehfest angeordnet ist, wobei die Druckplatte gegen die Wirkung eines Federelements in axialer Richtung der Kurbelwelle beschränkt verlagerbar ausgebildet und angeordnet ist. Die drehfeste Verbindung der Druckplatte auf der Kurbelwelle erfolgt vorzugsweise über eine formschlüssige Verbindung. Die Druckplatte weist eine in axialer Richtung der Kurbelwelle ausgerichtete Druckseite auf. It is thus provided that on a crankshaft of an internal combustion engine, a pressure plate is arranged rotationally fixed, wherein the pressure plate is formed and arranged limited against the action of a spring element in the axial direction of the crankshaft displaced. The rotationally fixed connection of the pressure plate on the crankshaft is preferably via a positive connection. The pressure plate has an aligned in the axial direction of the crankshaft pressure side.

Auf der Kurbelwelle ist ein erstes Kettenrad angeordnet, das auf einer der Druckseite der Druckplatte zugewandten Seite einen Kettenradflansch aufweist. Das erste Kettenrad ist in Umfangsrichtung relativ zur Druckplatte und/oder zur Kurbelwelle verdrehbar angeordnet und weist vorzugsweise eine Zahnstruktur zum Eingriff mit einer Steuerkette auf.On the crankshaft, a first sprocket is arranged, which has a Kettenradflansch on one of the pressure side of the pressure plate side facing. The first sprocket is rotatably arranged in the circumferential direction relative to the pressure plate and / or the crankshaft and preferably has a tooth structure for engagement with a timing chain.

Zwischen der Druckplatte und dem Kettenradflansch ist wenigstens eine Fliehkraftkugel, zur formschlüssigen Verbindung des ersten Kettenrads mit der Druckplatte in axialer Richtung, angeordnet. Somit kann eine Drehbewegung der Kurbelwelle über die Druckplatte und die wenigstens eine Fliehkraftkugel auf das erste Kettenrad übertragen werden. Grundsätzlich kann wenigstens eine Fliehkraftkugel vorgesehen sein. Üblich ist jedoch, dass eine Mehrzahl von Fliehkraftkugeln zwischen der Druckplatte und dem Kettenradflansch angeordnet ist, die in Umfangsrichtung vorzugweise in gleichmäßigen Abständen zueinander beabstandet angeordnet sind. Die wenigstens eine Fliehkraftkugel ist dabei derart zwischen der Druckplatte und dem Kettenradflansch gelagert, dass unter Fliehkrafteinfluss eine Verlagerung der Fliehkraftkugel in radialer Richtung eine relative Verdrehung des ersten Kettenrads in Umfangsrichtung gegenüber der Druckplatte bzw. der Kurbelwelle bewirkt.Between the pressure plate and the Kettenradflansch at least one centrifugal ball, for the positive connection of the first sprocket with the pressure plate in the axial direction, arranged. Thus, a rotational movement of the crankshaft via the pressure plate and the at least one centrifugal ball can be transmitted to the first sprocket. In principle, at least one centrifugal ball can be provided. It is usual, however, that a plurality of centrifugal balls is arranged between the pressure plate and the sprocket flange, which are preferably arranged spaced apart in the circumferential direction at equal intervals. The at least one centrifugal ball is mounted in such a way between the pressure plate and the sprocket flange, that under centrifugal force causes a displacement of the centrifugal ball in the radial direction relative rotation of the first sprocket in the circumferential direction relative to the pressure plate or the crankshaft.

Das erste Kettenrad ist über eine Steuerkette mit einem zweiten Kettenrad einer Nockenwelle verbunden, wobei das zweite Kettenrad drehfest auf der Nockenwelle angeordnet ist. Das zweite Kettenrad weist, wie auch das erste Kettenrad, vorzugsweise eine Zahnstruktur zum Eingriff mit der Steuerkette auf. Eine Drehbewegung der Kurbelwelle wird folglich über die drehfest auf der Kurbelwelle angeordnete Druckplatte und die wenigstens eine Fliehkraftkugel auf das erste Kettenrad übertragen, wobei die Steuerkette die Drehbewegung des ersten Kettenrads auf das zweite Kettenrad der Nockenwelle überträgt und somit die Einlassventile und Auslassventile gesteuert werden können. Aufgrund der fliehkraftabhängigen Verlagerung der wenigstens einen Fliehkraftkugel, und einer damit verbundenen relativen Verdrehung zwischen dem ersten Kettenrad und der auf der Kurbelwelle angeordneten Druckplatte, kann eine Verzögerung der Drehübertragung erfolgen, die auf die Nockenwelle übertragbar ist, wodurch eine drehzahlabhängige Phasenverschiebung der Ventilsteuerzeiten des Einlassventils und des Auslassventils erfolgen kann. Durch die Phasenverschiebung der Ventilsteuerzeiten, kann die Leistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors an die jeweilige Umdrehungsgeschwindigkeit in einfacher Weise angepasst werden. Die Steuereinrichtung zur Phasenverschiebung des Einlassventils und Auslassventils, also die Druckplatte und das erste Kettenrad, ist auf der Kurbelwelle angeordnet und nicht an der Nockenwelle. Somit können erforderliche Änderungen des Zylinderkopfes reduziert werden, so dass die Nockenwellenverstelleinrichtung mit einem reduzierten Aufwand in dem Verbrennungsmotor anordbar ist.The first sprocket is connected via a timing chain with a second sprocket of a camshaft, wherein the second sprocket is non-rotatably mounted on the camshaft. The second sprocket, like the first sprocket, preferably has a tooth structure for engagement with the timing chain. A rotational movement of the crankshaft is consequently transmitted via the pressure plate and the at least one centrifugal ball arranged non-rotatably on the first sprocket, wherein the timing chain transmits the rotational movement of the first sprocket to the second sprocket of the camshaft and thus the intake valves and exhaust valves can be controlled. Due to the centrifugal force-dependent displacement of the at least one centrifugal ball, and an associated relative rotation between the first sprocket and arranged on the crankshaft pressure plate, there may be a delay of the rotational transmission, which is transferable to the camshaft, whereby a speed-dependent phase shift of the valve timing of the intake valve and the exhaust valve can take place. Due to the phase shift of the valve timing, the performance of the internal combustion engine can be adapted to the respective rotational speed in a simple manner. The control device for the phase shift of the intake valve and exhaust valve, so the pressure plate and the first sprocket, is arranged on the crankshaft and not on the camshaft. Thus, required changes of the cylinder head can be reduced, so that the camshaft adjusting device can be arranged with a reduced effort in the internal combustion engine.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Druckplatte auf der Druckseite wenigstens eine in radialer Richtung ausgebildete Nut aufweist, der Kettenradflansch wenigstens eine, bezogen auf die radiale Richtung, in Umfangsrichtung geneigte Vertiefung umfasst, und die Fliehkraftkugel in der Nut und der Vertiefung angeordnet ist. Die Fliehkraftkugel greift somit einerseits in die Nut und andererseits in die Vertiefung ein, so dass die Nut und die Vertiefung eine Führung für die Fliehkraftkugel bereitstellen. Unter Fliehkrafteinfluss infolge einer Rotation der Kurbelwelle ist die Fliehkraftkugel in der Nut in radialer Richtung verlagerbar. Aufgrund der geneigten Ausbildung der Vertiefung in Umfangsrichtung wird das erste Kettenrad bei einer Verlagerung der Fliehkraftkugel in radialer Richtung in Umfangsrichtung relativ zur Druckplatte verlagert. Auf diese Weise kann bei einer erhöhten Drehzahl der Kurbelwelle über die wenigstens eine Fliehkraftkugel eine relative Verdrehung des ersten Kettenrads zur Druckplatte erfolgen. Über die relative Verdrehung kann vorzugsweise eine verzögerte Übertragung der Drehbewegung des ersten Kettenrads auf das mit der Nockenwelle verbundene zweite Kettenrad übertragen werden, um auf diese Weise die Ventilsteuerzeiten des Einlassventils und des Auslassventils bei hohen Drehzahlen des Verbrennungsmotors zu verzögern.A preferred embodiment of the invention is that the pressure plate on the pressure side has at least one groove formed in the radial direction, the Kettenradflansch at least one, relative to the radial direction, inclined in the circumferential direction recess, and arranged the centrifugal ball in the groove and the recess is. The centrifugal ball therefore engages on the one hand in the groove and on the other hand in the recess, so that the groove and the recess provide a guide for the centrifugal ball. Under the influence of centrifugal force as a result of a rotation of the crankshaft, the centrifugal ball can be displaced in the groove in the radial direction. Due to the inclined formation of the recess in the circumferential direction, the first sprocket is displaced in a radial direction in the circumferential direction relative to the pressure plate at a displacement of the centrifugal ball. In this way, at an increased speed of the crankshaft via the at least one centrifugal ball, a relative rotation of the first sprocket to the pressure plate. The relative rotation may preferably transmit a delayed transmission of the rotational movement of the first sprocket to the second sprocket connected to the camshaft so as to retard the valve timing of the intake valve and the exhaust valve at high engine speeds.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Nut und/oder die Vertiefung jeweils eine in axialer Richtung ausgerichtete Tiefe aufweisen, wobei die Tiefe der Nut und/oder der Vertiefung in radialer Richtung nach außen abnehmend, vorzugsweise kontinuierlich abnehmend, ausgebildet ist. Diese bedeutet, dass die in axialer Richtung ausgebildete Tiefe der Nut und/oder der Vertiefung in radialer Richtung nach außen kleiner wird. Auf diese Weise drückt die Fliehkraftkugel, bei einer Verlagerung der Fliehkraftkugel unter Fliehkrafteinfluss in radialer Richtung nach außen, die Druckplatte in axialer Richtung gegen die Federkraft des Federelements. Bei einer Reduzierung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle wird der Fliehkrafteinfluss auf die Fliehkraftkugel reduziert. Die Federkraft des Federelements verlagert die Druckplatte in axialer Richtung in Richtung des ersten Kettenflanschs, wodurch die wenigstens eine Fliehkraftkugel in radialer Richtung nach innen verlagert wird. Mit der Verlagerung der Fliehkraftkugel, sowohl in radialer Richtung nach innen als auch in radialer Richtung nach außen, geht die Verdrehung des ersten Kettenrads relativ zur Druckplatte einher, so dass eine drehzahlabhängige Verstellung des ersten Kettenrads und folglich auch eine drehzahlabhängige Einstellung der Nockenwelle bereitgestellt werden.In an advantageous development of the invention it is provided that the groove and / or the recess each have a depth aligned in the axial direction, wherein the depth of the groove and / or the recess in the radial direction to the outside decreasing, preferably continuously decreasing, is formed. This means that the formed in the axial direction depth of the groove and / or the recess in the radial direction is smaller towards the outside. In this way, the centrifugal ball, in a displacement of the centrifugal ball under the influence of centrifugal force in the radial outward direction, presses the pressure plate in the axial direction against the spring force of the spring element. If the rotational speed of the crankshaft is reduced, the centrifugal force influence on the centrifugal ball is reduced. The spring force of the spring element displaces the Pressure plate in the axial direction in the direction of the first chain flange, whereby the at least one centrifugal ball is displaced inward in the radial direction. With the displacement of the centrifugal ball, both in the radial direction inwards and in the radial outward direction, the rotation of the first sprocket is associated relative to the pressure plate, so that a speed-dependent adjustment of the first sprocket and consequently a speed-dependent adjustment of the camshaft are provided.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass auf der Kurbelwelle ein Ringelement angeordnet ist, gegen das sich das Federelement abstützt. Das Ringelement kann vorzugsweise als Sprengring und/oder Sicherungsring in einer auf der Kurbelwelle angeordneten Nut angeordnet sein. Die Nut kann bereichsweise oder umlaufend auf der Kurbelwelle ausgebildet sein. Auf diese Weise wird ein in axialer Richtung der Kurbelwelle wirkendes Widerlager für das Federelement bereitgestellt, das in einfacher Weise auf der Kurbelwelle angeordnet werden kann.A preferred development of the invention is that a ring element is arranged on the crankshaft, against which the spring element is supported. The ring element may preferably be arranged as a snap ring and / or locking ring in a groove arranged on the crankshaft. The groove may be formed partially or circumferentially on the crankshaft. In this way, an acting in the axial direction of the crankshaft abutment for the spring element is provided, which can be arranged in a simple manner on the crankshaft.

Grundsätzlich kann das Federelement als Tellerfeder ausgebildet sein, um eine gleichmäßige Anpresskraft auf die auf der Kurbelwelle in axialer Richtung beschränkt verlagerbar angeordnete Druckplatte auszuüben. Die Tellerfeder ist getrennt von der Druckplatte ausgebildet. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass das Federelement einstückig mit der Druckplatte ausgebildet ist. Besonders bevorzugt umfasst das Federelement wenigstens einen in axialer Richtung ausgelenkten Federarm. In axialer Richtung ausgelenkt bedeutet im Wesentlichen, dass der Federarm aus einer radialen Position in axialer Richtung schräg ausgelenkt ist. Grundsätzlich kann nur ein Federarm vorgesehen sein. In der Regel weist die Druckplatte mehrere zueinander beabstandet angeordnete Federarme auf. Vorzugsweise ist die Druckplatte mit dem Federelement als Stanzbiegeteil ausgebildet ist. Auf diese Weise können die Teilevielfalt, das Gewicht und die Herstellungskosten der Nockenwellenverstelleinrichtung reduziert werden.In principle, the spring element can be designed as a plate spring in order to exert a uniform contact pressure on the pressure plate which is arranged so as to be displaceable on the crankshaft in the axial direction. The plate spring is formed separately from the pressure plate. A preferred development of the invention is that the spring element is formed integrally with the pressure plate. Particularly preferably, the spring element comprises at least one deflected in the axial direction spring arm. In the axial direction deflected essentially means that the spring arm is deflected obliquely from a radial position in the axial direction. In principle, only one spring arm can be provided. As a rule, the pressure plate has a plurality of mutually spaced spring arms. Preferably, the pressure plate is formed with the spring element as a stamped and bent part. In this way, the variety of parts, the weight and the manufacturing cost of the camshaft adjusting can be reduced.

Das erste Kettenrad überträgt deren Dreh- und/oder Rotationsbewegung über die Steuerkette auf das mit der Nockenwelle verbundene zweite Kettenrad. Für eine sichere Übertragung der Drehbewegung über die Steuerkette sollte das erste Kettenrad daher in axialer Richtung lagesicher auf der Kurbelwelle angeordnet sein. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass das erste Kettenrad auf der Kurbelwelle in axialer Richtung gegen eine Wange eines Hubzapfens der Kurbelwelle anliegt. Auf diese Weise kann die Wange eines Hubzapfens der Kurbelwelle als Anschlag für das erste Kettenrad dienen. Somit kann auf einen gesonderten Anschlag für das erste Kettenrad verzichtet werden, wodurch die Teilevielfalt, das Gewicht und die Kosten der Nockenwellenverstelleinrichtung reduziert werden können.The first sprocket transmits its rotational and / or rotational movement via the timing chain to the second sprocket connected to the camshaft. For a secure transmission of the rotational movement over the timing chain, the first sprocket should therefore be arranged in the axial direction positionally secure on the crankshaft. A preferred embodiment of the invention is that the first sprocket rests on the crankshaft in the axial direction against a cheek of a crank pin of the crankshaft. In this way, the cheek of a crank pin of the crankshaft can serve as a stop for the first sprocket. Thus, can be dispensed with a separate stop for the first sprocket, whereby the variety of parts, the weight and the cost of the camshaft adjusting device can be reduced.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass auf der Nockenwelle wenigstens ein Nocken zum Steuern des Einlassventils und wenigstens ein Nocken zum Steuern des Auslassventils angeordnet und/oder ausgebildet ist. Die Nockenwelle ist somit derart ausgebildet, dass über die Nockenwelle das Einlassventil und das Auslassventil steuerbar sind. Auf diese Weise kann eine fliehkraftabhängige verzögerte Drehbewegung über das erste Kettenrad und die Steuerkette auf das mit der Nockenwelle drehfest verbundene zweite Kettenrad übertragen werden, wodurch eine Phasenverschiebung der Ventilsteuerzeiten des wenigstens einen Einlassventils und des wenigstens einen Auslassventils erfolgt.A preferred development of the invention is that at least one cam for controlling the intake valve and at least one cam for controlling the exhaust valve is arranged and / or formed on the camshaft. The camshaft is thus designed such that the inlet valve and the outlet valve can be controlled via the camshaft. In this way, a centrifugal force-dependent delayed rotational movement over the first sprocket and the timing chain can be transmitted to the second sprocket rotatably connected to the camshaft, whereby a phase shift of the valve timing of the at least one inlet valve and the at least one outlet valve.

Die Erfindung betrifft zudem eine Verwendung einer Nockenwellenverstelleinrichtung zur Phasenverschiebung von Ventilsteuerzeiten eines Einlassventils und eines Auslassventils zur Anordnung in einem Verbrennungsmotor, umfassend eine auf einer Kurbelwelle drehfest angeordnete, in axialer Richtung der Kurbelwelle gegen eine Federkraft eines Federelements beschränkt verlagerbar angeordnete Druckplatte mit einer in axialer Richtung ausgerichteten Druckseite, ein auf der Kurbelwelle angeordnetes und relativ zur Drehachse der Kurbelwelle verdrehbar ausgebildetes erstes Kettenrad mit einem der Druckseite der Druckplatte zugewandten Kettenradflansch, und wenigstens eine zwischen dem Kettenradflansch und der Druckplatte angeordnete Fliehkraftkugel zur formschlüssigen Verbindung des ersten Kettenrads mit der Druckplatte in axialer Richtung, so dass eine Drehbewegung der Kurbelwelle über die Druckplatte und die wenigstens eine Fliehkraftkugel auf das erste Kettenrad übertragbar ist, wobei die wenigstens eine Fliehkraftkugel derart zwischen der Druckplatte und dem Kettenradflansch gelagert ist, dass unter Fliehkrafteinfluss eine Verlagerung der Fliehkraftkugel in radialer Richtung eine Verdrehung des ersten Kettenrads in Umfangsrichtung relativ zur Druckplatte bewirkt, und eine Nockenwelle zum Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und/oder Auslassventils, wobei auf der Nockenwelle ein zweites Kettenrad drehfest angeordnet ist, das über eine Steuerkette mit dem ersten Kettenrad verbunden ist.The invention further relates to a use of a camshaft adjusting device for phase shifting of valve timing of an intake valve and an exhaust valve for arrangement in an internal combustion engine, comprising a rotatably mounted on a crankshaft, axially limited in the axial direction of the crankshaft against a spring force of a spring element displaceably arranged pressure plate with one in the axial direction aligned pressure side, one arranged on the crankshaft and rotatable relative to the axis of rotation of the crankshaft trained first sprocket with one of the pressure side of the pressure plate facing Kettenradflansch, and at least one arranged between the Kettenradflansch and the pressure plate centrifugal ball for the positive connection of the first sprocket with the pressure plate in the axial direction, so that a rotational movement of the crankshaft on the pressure plate and the at least one centrifugal ball can be transferred to the first sprocket, wherein the at least one centrifugal ball is mounted between the pressure plate and the Kettenradflansch that under centrifugal force displacement of the centrifugal ball in the radial direction causes a rotation of the first sprocket in the circumferential direction relative to the pressure plate, and a camshaft for opening and / or closing the intake and / or exhaust valve, wherein on the camshaft, a second sprocket is rotatably disposed, which is connected via a timing chain with the first sprocket.

Zudem betrifft die Erfindung ein Zweikraftrad, insbesondere ein Motorrad, umfassend einem Verbrennungsmotor mit einer Nockenwellenverstelleinrichtung, umfassend eine auf einer Kurbelwelle drehfest angeordnete, in axialer Richtung der Kurbelwelle gegen eine Federkraft eines Federelements beschränkt verlagerbar angeordnete Druckplatte mit einer in axialer Richtung ausgerichteten Druckseite, ein auf der Kurbelwelle angeordnetes und relativ zur Drehachse der Kurbelwelle verdrehbar ausgebildetes erstes Kettenrad mit einem der Druckseite der Druckplatte zugewandten Kettenradflansch, und wenigstens eine zwischen dem Kettenradflansch und der Druckplatte angeordnete Fliehkraftkugel zur formschlüssigen Verbindung des ersten Kettenrads mit der Druckplatte in axialer Richtung, so dass eine Drehbewegung der Kurbelwelle über die Druckplatte und die wenigstens eine Fliehkraftkugel auf das erste Kettenrad übertragbar ist, wobei die wenigstens eine Fliehkraftkugel derart zwischen der Druckplatte und dem Kettenradflansch gelagert ist, dass unter Fliehkrafteinfluss eine Verlagerung der Fliehkraftkugel in radialer Richtung eine Verdrehung des ersten Kettenrads in Umfangsrichtung relativ zur Druckplatte bewirkt, und eine Nockenwelle zum Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und/oder Auslassventils, wobei auf der Nockenwelle ein zweites Kettenrad drehfest angeordnet ist, das über eine Steuerkette mit dem ersten Kettenrad verbunden ist.In addition, the invention relates to a two-wheel, in particular a motorcycle comprising an internal combustion engine with a camshaft adjusting device comprising a rotatably mounted on a crankshaft, in the axial direction of the crankshaft against a spring force of a spring element limited displaceable pressure plate arranged with an aligned in the axial direction of the pressure side, on the crankshaft arranged and rotatable relative to the rotational axis of the crankshaft trained first sprocket with a pressure side of the pressure plate facing Kettenradflansch, and at least one arranged between the sprocket flange and the pressure plate centrifugal ball for the positive connection of the first sprocket with the pressure plate in the axial direction, so that a rotational movement the crankshaft via the pressure plate and the at least one centrifugal ball on the first sprocket is transferable, wherein the at least one centrifugal ball such between the pressure plate un Is stored the Kettenradflansch that under centrifugal force displacement of the centrifugal ball in the radial direction causes rotation of the first sprocket in the circumferential direction relative to the pressure plate, and a camshaft for opening and / or closing the intake and / or exhaust valve, wherein on the camshaft second sprocket is rotatably mounted, which is connected via a timing chain with the first sprocket.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

1 einen Schnitt durch einen Verbrennungsmotor mit einer Nockenwellenverstelleinrichtung, gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 einen Schnitt durch eine Kurbelwelle mit einer auf der Kurbelwelle angeordneten Druckplatte und einem ersten Kettenrad, gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
3 eine Ansicht des ersten Kettenrads, gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
4 eine Ansicht der Druckplatte, gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
5 eine Ansicht der Kurbelwelle mit der auf der Kurbelwelle angeordneten Druckplatte und dem ersten Kettenrad, gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
6 eine Ansicht der Kurbelwelle, wobei das erste Kettenrad relativ zur Druckplatte in Umfangsrichtung verdreht ist, gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
7 ein Diagramm über die Verschiebung der Ventilsteuerzeiten des Einlassventils und des Auslassventils, gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawing with reference to a preferred embodiment, wherein the features shown below, both individually and in combination may represent an aspect of the invention. Show it:

1 a section through an internal combustion engine with a camshaft adjusting device, according to a preferred embodiment of the invention,
2 a section through a crankshaft with a arranged on the crankshaft pressure plate and a first sprocket, according to the preferred embodiment of the invention,
3 a view of the first sprocket, according to the preferred embodiment of the invention,
4 a view of the printing plate, according to the preferred embodiment of the invention,
5 4 is a view of the crankshaft with the pressure plate arranged on the crankshaft and the first sprocket, according to the preferred embodiment of the invention,
6 a view of the crankshaft, wherein the first sprocket is rotated relative to the pressure plate in the circumferential direction, according to the preferred embodiment of the invention,
7 a diagram of the displacement of the valve timing of the intake valve and the exhaust valve, according to the preferred embodiment of the invention.

In 1 ist ein Verbrennungsmotor 10 mit einer Nockenwellenverstelleinrichtung 12 gezeigt. Der Verbrennungsmotor 10 weist einen Zylinder 14 mit einer Brennkammer 16 auf, wobei in der Brennkammer 16 ein Kolben 18 in Längsrichtung des Zylinders 14 verlagerbar angeordnet ist. Durch das Verbrennen eines Luft-Kraftsoff-Gemischs innerhalb der Brennkammer 16 ist der Kolben 18 in der Brennkammer 16 verlagerbar. Der Kolben 18 ist über eine Pleuelstange 20 mit einem Hubzapfen 22 einer Kurbelwelle 24 verbunden, um eine axiale Verlagerung des Kolbens 18 innerhalb der Brennkammer 16 in eine Drehbewegung zu übersetzen.In 1 is an internal combustion engine 10 with a camshaft adjusting device 12 shown. The internal combustion engine 10 has a cylinder 14 with a combustion chamber 16, wherein in the combustion chamber 16 a piston 18 is arranged displaceably in the longitudinal direction of the cylinder 14. By burning an air-fuel mixture inside the combustion chamber 16 is the piston 18 in the combustion chamber 16 displaced. The piston 18 is over a connecting rod 20 with a crankpin 22 a crankshaft 24 connected to an axial displacement of the piston 18 inside the combustion chamber 16 translate into a rotary motion.

Auf der Kurbelwelle 24 ist eine Druckplatte 26 drehfest angeordnet, wobei die Druckplatte 26 gegen die Wirkung eines Federelements 28 in axialer Richtung der Kurbelwelle 24 beschränkt verlagerbar ausgebildet ist. Die drehfeste Verbindung der Druckplatte 26 auf der Kurbelwelle 24 erfolgt über eine formschlüssige Verbindung. Die Druckplatte 26 weist eine in axialer Richtung der Kurbelwelle 24 ausgerichtete Druckseite 30 auf.On the crankshaft 24 is a printing plate 26 arranged rotationally fixed, wherein the pressure plate 26 against the action of a spring element 28 in the axial direction of the crankshaft 24 is formed limited displaced. The non-rotatable connection of the pressure plate 26 on the crankshaft 24 via a positive connection. The printing plate 26 has an axial direction of the crankshaft 24 aligned pressure side 30 on.

Auf der Kurbelwelle 24 ist ein erstes Kettenrad 32 angeordnet, das auf einer der Druckseite 30 der Druckplatte 26 zugewandten Seite einen Kettenradflansch 34 aufweist. Das erste Kettenrad 32 ist in Umfangsrichtung relativ zur Druckplatte 26 und/oder zur Kurbelwelle 24 verdrehbar angeordnet.On the crankshaft 24 is a first sprocket 32 arranged on one of the print side 30 the printing plate 26 facing a Kettenradflansch 34 having. The first sprocket 32 is in the circumferential direction relative to the pressure plate 26 and / or to the crankshaft 24 rotatably arranged.

Zwischen der Druckplatte 26 und dem Kettenradflansch 34 ist wenigstens eine Fliehkraftkugel 36, zur formschlüssigen Verbindung des ersten Kettenrads 32 mit der Druckplatte 26 in axialer Richtung, angeordnet, so dass eine Drehbewegung der Kurbelwelle 24 über die Druckplatte 26 und die Fliehkraftkugel 36 auf das erste Kettenrad 32 übertragbar ist. Die Fliehkraftkugel 36 ist in 2 ersichtlich. Grundsätzlich kann wenigstens eine Fliehkraftkugel 36 vorgesehen sein. Üblich ist, dass eine Mehrzahl von Fliehkraftkugeln 36 zwischen der Druckplatte 26 und dem Kettenradflansch 34 angeordnet ist, die in Umfangsrichtung vorzugweise in gleichmäßigen Abständen zueinander beabstandet angeordnet sind. Die Fliehkraftkugel 36 ist dabei derart zwischen der Druckplatte 26 und dem Kettenradflansch 34 gelagert, dass unter Fliehkrafteinfluss eine Verlagerung der Fliehkraftkugel 36 in radialer Richtung eine relative Verdrehung des ersten Kettenrads 32 in Umfangsrichtung gegenüber der Druckplatte 26 bewirkt.Between the printing plate 26 and the sprocket flange 34 is at least one centrifugal ball 36 , for the positive connection of the first sprocket 32 with the pressure plate 26 in the axial direction, arranged so that a rotational movement of the crankshaft 24 over the pressure plate 26 and the centrifugal ball 36 on the first sprocket 32 is transferable. The centrifugal ball 36 is in 2 seen. Basically, at least one centrifugal ball 36 be provided. It is usual that a plurality of centrifugal balls 36 between the pressure plate 26 and the sprocket flange 34 is arranged, which are preferably arranged spaced apart in the circumferential direction at regular intervals. The centrifugal ball 36 is so between the pressure plate 26 and the sprocket flange 34 stored that under centrifugal force a shift of the centrifugal ball 36 in the radial direction, a relative rotation of the first sprocket 32 effected in the circumferential direction relative to the pressure plate 26.

Das erste Kettenrad 32 ist über eine Steuerkette 38 mit einem zweiten Kettenrad 40 einer Nockenwelle 42 verbunden, wobei das zweite Kettenrad 40 drehfest auf der Nockenwelle 42 angeordnet ist. Eine Drehbewegung der Kurbelwelle 24 wird folglich über die drehfest auf der Kurbelwelle 24 angeordnete Druckplatte 26 und die Fliehkraftkugel 36 auf das erste Kettenrad 32 übertragen, wobei die Steuerkette 38 die Drehbewegung des ersten Kettenrads 32 auf das zweite Kettenrad 40 der Nockenwelle 42 überträgt und somit das Einlassventil 44 und das Auslassventil 46 steuert. Aufgrund der fliehkraftabhängigen Verlagerung der wenigstens einen Fliehkraftkugel 36, und einer damit verbundenen relativen Verdrehung zwischen dem ersten Kettenrad 32 und der auf der Kurbelwelle 24 angeordneten Druckplatte 26, kann eine Verzögerung der Drehübertragung erfolgen, die auf die Nockenwelle übertragbar ist, wodurch eine drehzahlabhängige Phasenverschiebung der Ventilsteuerzeiten des Einlassventils 44 und des Auslassventils 46 erfolgen kann.The first sprocket 32 is via a timing chain 38 with a second sprocket 40 a camshaft 42 connected, wherein the second sprocket 40 rotatably on the camshaft 42 is arranged. A rotary motion of the crankshaft 24 is therefore on the rotationally fixed on the crankshaft 24 arranged pressure plate 26 and the centrifugal ball 36 on the first sprocket 32 transferred, with the timing chain 38 the rotational movement of the first sprocket 32 on the second sprocket 40 the camshaft 42 transfers and thus the inlet valve 44 and the exhaust valve 46 controls. Due to the centrifugal force dependent Displacement of the at least one centrifugal ball 36 , and an associated relative rotation between the first sprocket 32 and the one on the crankshaft 24 arranged pressure plate 26 , There may be a delay of the rotational transmission, which is transferable to the camshaft, whereby a speed-dependent phase shift of the valve timing of the intake valve 44 and the exhaust valve 46 can be done.

In 2 ist einen Schnitt durch die Kurbelwelle 24 mit der auf der Kurbelwelle 24 angeordneten Druckplatte 26 und dem ersten Kettenrad 32 gezeigt. Eine Ansicht des ersten Kettenrads 32 ist in 3 gezeigt. Der 4 ist eine Ansicht der Druckplatte 26 zu entnehmen. Im Folgenden wird auf die 3 bis 4 gleichzeitig Bezug genommen.In 2 is a section through the crankshaft 24 with the on the crankshaft 24 arranged pressure plate 26 and the first sprocket 32 shown. A view of the first sprocket 32 is in 3 shown. Of the 4 is a view of the pressure plate 26 can be seen. The following is on the 3 to 4 simultaneously referred to.

Die Druckplatte 26 weist auf der Druckseite 30 wenigstens eine in radialer Richtung ausgebildete Nut 48 auf. Im Kettenradflansch 34 ist wenigstens eine, bezogen auf die radiale Richtung, in Umfangsrichtung geneigte Vertiefung 50 ausgebildet. Die Fliehkraftkugel 36 ist in der Nut 48 und der Vertiefung 50 angeordnet ist. Die Fliehkraftkugel 36 greift somit einerseits in die Nut 48 und andererseits in die Vertiefung 50 ein. Unter Fliehkrafteinfluss infolge einer Rotation der Kurbelwelle 24 ist die Fliehkraftkugel 36 in der Nut 48 in radialer Richtung verlagerbar. Aufgrund der geneigten Ausbildung der Vertiefung 50 wird das erste Kettenrad 32 bei einer Verlagerung der Fliehkraftkugel 36 in radialer Richtung in Umfangsrichtung relativ zur Druckplatte 26 verlagert. Auf diese Weise kann bei einer erhöhten Drehzahl der Kurbelwelle 24 über die wenigstens eine Fliehkraftkugel 36 eine relative Verdrehung des ersten Kettenrads 32 zur Druckplatte 26 erfolgen. Über die relative Verdrehung kann vorzugsweise eine verzögerte Übertragung der Drehbewegung des ersten Kettenrads 32 auf das mit der Nockenwelle 42 verbundene zweite Kettenrad 40 übertragen werden, um auf diese Weise die Ventilsteuerzeiten des Einlassventils 44 und des Auslassventils 46 bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Kurbelwelle 24 zu verzögern.The printing plate 26 indicates on the print side 30 at least one groove formed in the radial direction 48 on. In the sprocket flange 34 is at least one, with respect to the radial direction, inclined in the circumferential direction recess 50 educated. The centrifugal ball 36 is in the groove 48 and the depression 50 is arranged. The centrifugal ball 36 thus engages on the one hand in the groove 48 and on the other hand into the depression 50 one. Under centrifugal force due to a rotation of the crankshaft 24 is the centrifugal ball 36 in the groove 48 displaced in the radial direction. Due to the inclined formation of the depression 50 becomes the first sprocket 32 during a displacement of the centrifugal ball 36 in the radial direction in the circumferential direction relative to the pressure plate 26 relocated. In this way, at an increased speed of the crankshaft 24 over the at least one centrifugal ball 36 a relative rotation of the first sprocket 32 to the printing plate 26 respectively. About the relative rotation may preferably be a delayed transmission of the rotational movement of the first sprocket 32 on that with the camshaft 42 connected second sprocket 40 be transmitted to in this way the valve timing of the intake valve 44 and the exhaust valve 46 at high rotational speeds of the crankshaft 24 to delay.

Die Nut 48 weist eine in axialer Richtung der Kurbelwelle ausgerichtete Tiefe auf, wobei die Tiefe der Nut 48 in radialer Richtung nach außen abnehmend, insbesondere kontinuierlich abnehmend, ausgebildet ist. Auf diese Weise drückt die Fliehkraftkugel 36 bei einer Verlagerung der Fliehkraftkugel 36 unter Fliehkrafteinfluss in radialer Richtung die Druckplatte 26 in axialer Richtung gegen die Federkraft des Federelements 28. Bei einer Reduzierung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 24 wird der Fliehkrafteinfluss auf die Fliehkraftkugel 36 reduziert. Die Federkraft des Federelements 28 verlagert die Druckplatte 26 in axialer Richtung in Richtung des Kettenradflanschs 34, wodurch die wenigstens eine Fliehkraftkugel 36 in radialer Richtung nach innen verlagert wird. Mit der Verlagerung der Fliehkraftkugel 36, sowohl in radialer Richtung nach innen als auch in radialer Richtung nach außen, geht die Verdrehung des ersten Kettenrads 32 relativ zur Druckplatte 26 einher, so dass eine drehzahlabhängige Verstellung des ersten Kettenrads 32 und folglich auch eine drehzahlabhängige Einstellung der Nockenwelle 42 bereitgestellt wird.The groove 48 has a depth oriented in the axial direction of the crankshaft, wherein the depth of the groove 48 decreasing in the radial direction to the outside, in particular continuously decreasing, is formed. In this way, the centrifugal ball 36 presses upon a displacement of the centrifugal ball 36 under centrifugal force in the radial direction of the pressure plate 26 in the axial direction against the spring force of the spring element 28 , At a reduction in the rotational speed of the crankshaft 24 the centrifugal force influences the centrifugal ball 36 reduced. The spring force of the spring element 28 shifts the pressure plate 26 in the axial direction in the direction of the Kettenradflanschs 34 , whereby the at least one centrifugal ball 36 is displaced inward in the radial direction. With the relocation of the centrifugal ball 36 , both in the radial direction inwards and in the radial outward direction, the rotation of the first sprocket goes 32 relative to the printing plate 26 accompanied, so that a speed-dependent adjustment of the first sprocket 32 and consequently also a speed-dependent adjustment of the camshaft 42 provided.

Auf der Kurbelwelle 24 ist ein Ringelement 52 angeordnet, gegen das sich das Federelement 28 abstützt. Das Ringelement 52 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Sprengring in einer auf der Kurbelwelle 24 angeordneten Nut 54 angeordnet. Auf diese Weise wird ein in axialer Richtung wirkendes Widerlager für das Federelement 28 bereitgestellt, das in einfacher Weise auf der Kurbelwelle 24 angeordnet werden kann.On the crankshaft 24 is a ring element 52 arranged, against which the spring element 28 supported. The ring element 52 is in the present embodiment as a snap ring in a on the crankshaft 24 arranged groove 54 arranged. In this way, an axially acting abutment for the spring element 28 is provided, which in a simple manner on the crankshaft 24 can be arranged.

Das Federelement 28 ist einstückig mit der Druckplatte 26 ausgebildet und umfasst wenigstens einen in axialer Richtung ausgelenkten Federarm 56, Grundsätzlich sind, wie der 4 zu entnehmen ist, ein Mehrzahl von Federarmen 56 vorgesehen. In axialer Richtung ausgelenkt bedeutet im Wesentlichen, dass der Federarm 56 aus einer radialen Position in axialer Richtung schräg ausgelenkt ist. Die Druckplatte 26 mit dem Federarm 56 kann als Stanzbiegeteil hergestellt werden. Somit können die Teilevielfalt, das Gewicht und/oder die Herstellungskosten der Nockenwellenverstelleinrichtung 12 reduziert werden.The spring element 28 is integral with the pressure plate 26 formed and includes at least one deflected in the axial direction spring arm 56 Basically, like that 4 it can be seen, a plurality of spring arms 56 intended. Deflected in the axial direction essentially means that the spring arm 56 is deflected obliquely from a radial position in the axial direction. The printing plate 26 with the spring arm 56 can be produced as a stamped and bent part. Thus, the variety of parts, the weight and / or the manufacturing cost of the camshaft adjusting 12 be reduced.

Die 5 und 6 zeigen jeweils eine Ansicht der Kurbelwelle 24 mit der auf der Kurbelwelle 24 angeordneten Druckplatte 26 und dem ersten Kettenrad 32. In 5 sind die Fliehkraftkugeln 36 in einer radial inneren Position angeordnet. Diese radial innere Position nehmen die Fliehkraftkugeln 36 bei kleinen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Kurbelwelle 24 ein.The 5 and 6 each show a view of the crankshaft 24 with the on the crankshaft 24 arranged pressure plate 26 and the first sprocket 32 , In 5 are the centrifugal balls 36 arranged in a radially inner position. This radially inner position take the centrifugal balls 36 at low rotational speeds of the crankshaft 24 one.

In 6 ist die Kurbelwelle 24 bei einer erhöhten Umdrehungsgeschwindigkeit gezeigt. Die Fliehkraftkugeln 36 werden über den Fliehkrafteinfluss radial nach außen verlagert, wobei, aufgrund der in Umfangsrichtung geneigten Vertiefung der Fliehkraftkugelführung im Kettenradflansch 34, das erste Kettenrad 32 um einen Winkel θ relativ zur Druckplatte 26 verdreht ist. Das erste Kettenrad 32 überträgt die Drehbewegung über die Steuerkette 38 und das zweite Kettenrad 40 auf die Nockenwelle 42, die wiederum das Einlassventil 44 und das Auslassventil 46 steuert. Die RelativVerdrehung des ersten Kettenrads 32 wird auf die Nockenwelle 42 übertragen, wodurch eine Phasenverschiebung der Ventilbewegung für das Einlassventil 44 und das Auslassventil 46 in Abhängigkeit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 24 ausgeübt wird.In 6 is the crankshaft 24 shown at an increased rotational speed. The centrifugal balls 36 are displaced radially outward via the influence of centrifugal force, whereby, due to the recess of the centrifugal ball guide inclined in the circumferential direction in the sprocket flange 34 , the first sprocket 32 at an angle θ relative to the pressure plate 26 is twisted. The first sprocket 32 transmits the rotational movement via the timing chain 38 and the second sprocket 40 on the camshaft 42 which in turn is the inlet valve 44 and the exhaust valve 46 controls. The relative twisting of the first sprocket 32 is on the camshaft 42 transmitted, whereby a phase shift of the valve movement for the inlet valve 44 and the exhaust valve 46 is applied as a function of the rotational speed of the crankshaft 24.

In 7 ist ein Diagramm gezeigt, das die Ventilbewegung des Auslassventils 58, erste Kurve, und die Ventilbewegung des Einlassventils 60, zweite Kurve, über die Zeit zeigt. Durch die variable, fliehkraftabhängige Verdrehung des ersten Kettenrads 32, kann eine Phasenverschiebung der Ventilbewegung des Einlassventils 44 und des Auslassventils 46 erfolgen, wie dies durch einen Verschiebung der Kurven dargestellt ist. Bei höhen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Kurbelwelle 24 wird vorzugsweise eine Verzögerung der Ventilbewegungsphase angestrebt. Somit kann in Abhängigkeit des Leistungsabrufs des Motors der Lufteinlass über des Einlassventils 44 in die Brennkammer 16 und der Auslass über das Auslassventil 46 aus der Brennkammer 16 angepasst werden, um die Motorperformance und die Fahreigenschaften zu verbessern. In 7 is a diagram showing the valve movement of the exhaust valve 58 , first curve, and the valve movement of the intake valve 60 , second turn, over time shows. Due to the variable, centrifugal force-dependent rotation of the first sprocket 32 , may be a phase shift of the valve movement of the intake valve 44 and the exhaust valve 46 take place, as shown by a displacement of the curves. At high rotational speeds of the crankshaft 24 Preferably, a delay of the valve movement phase is desired. Thus, depending on the engine's power demand, the air intake may be above the intake valve 44 into the combustion chamber 16 and the outlet via the outlet valve 46 from the combustion chamber 16 to improve the engine performance and driving characteristics.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Verbrennungsmotorinternal combustion engine
1212: NockenwellenverstelleinrichtungCamshaft adjustment device
1414: Zylindercylinder
1616: Brennkammercombustion chamber
1818: Kolbenpiston
2020: Pleuelstangeconnecting rod
2222: Hubzapfencrank pins
2424: Kurbelwellecrankshaft
2626: Druckplatteprinting plate
3030: Druckseitepressure side
2828: Federelementspring element
3232: Erstes KettenradFirst sprocket
3434: KettenradflanschKettenradflansch
3636: Fliehkraftkugelflyball
3838: Steuerkettetiming chain
4040: Zweites KettenradSecond sprocket
4242: Nockenwellecamshaft
4444: Einlassventilintake valve
4646: Auslassventiloutlet valve
4848: Nut in DruckplatteGroove in pressure plate
5050: Vertiefungdeepening
5252: Ringelementring element
5454: Nut auf KurbelwelleGroove on crankshaft
5656: Federarmspring arm
5858: Ventilbewegung EinlassventilValve movement inlet valve
6060: Ventilbewegung AuslassventilValve movement exhaust valve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2016/0010517 A1 [0004]

Claims

Camshaft adjusting device (12) for phase shifting of valve timing of an intake valve (44) and an exhaust valve (46) in an internal combustion engine (10), comprising a pressure plate (26) rotatably mounted on a crankshaft (24) and axially displaceable in the axial direction of the crankshaft (24) against a spring force of a spring element (28) with a pressure side (30) aligned in the axial direction, a sprocket (32) arranged on the crankshaft (24) and rotatable relative to the axis of rotation of the crankshaft (24), with a sprocket flange (34) facing the pressure side (30) of the pressure plate (26), and at least one between the Kettenradflansch (34) and the pressure plate (26) arranged centrifugal ball (36) for the positive connection of the first sprocket (32) with the pressure plate (26) in the axial direction, so that a rotational movement of the crankshaft (24) via the pressure plate (26) and the at least one centrifugal ball (36) on the first sprocket (32) is transferable, wherein the at least one centrifugal ball (36) between the pressure plate (26) and the Kettenradflansch (34) is mounted, that under centrifugal force a shift the centrifugal ball (36) in the radial direction causes a rotation of the first sprocket (32) in the circumferential direction relative to the pressure plate (26), and a camshaft (42) for opening and / or closing the intake valve (44) and / or exhaust valve (46), wherein on the camshaft (42) a second sprocket (40) is rotatably mounted, via a timing chain (38) with the first sprocket (32) is connected.

Camshaft adjusting device (12) according to Claim 1 , characterized in that the pressure plate (26) on the pressure side (30) has at least one groove (48) formed in the radial direction, the Kettenradflansch (34) at least one, relative to the radial direction, inclined in the circumferential direction recess (50) , and the centrifugal ball (36) in the groove (48) and the recess (50) is arranged.

Camshaft adjusting device (12) according to Claim 2 characterized in that the groove (48) and / or the recess (50) each have an axially aligned depth, wherein the depth of the groove (48) and / or the recess (50) decreasing in the radial direction outwards, in particular continuously decreasing, is formed.

Camshaft adjusting device (12) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that on the crankshaft (24) a ring element (52) is arranged, against which the spring element (28) acts.

Camshaft adjusting device (12) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the spring element (28) is formed integrally with the pressure plate (26).

Camshaft adjusting device (12) according to Claim 5 , characterized in that the pressure plate (26) with the spring element (28) is designed as a stamped and bent part.

Camshaft adjusting device (12) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the first sprocket (32) on the crankshaft (24) abuts in the axial direction against a cheek of a crank pin (22) of the crankshaft (24).

Camshaft adjusting device (12) according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that on the camshaft (42) at least one cam for controlling the intake valve (44) and at least one cam for controlling the exhaust valve (46) is arranged and / or formed.

Use of a camshaft adjusting device (12) according to one of the preceding claims for arrangement in an internal combustion engine (10).

Two-wheel, in particular a motorcycle, comprising an internal combustion engine (10) with at least one camshaft adjusting device (12) according to one of Claims 1 to 8th ,