DE102018129673A1 - Actuating mechanism for a camshaft adjusting device for actuating a concentric camshaft arrangement - Google Patents

Actuating mechanism for a camshaft adjusting device for actuating a concentric camshaft arrangement Download PDF

Info

Publication number
DE102018129673A1
DE102018129673A1 DE102018129673.8A DE102018129673A DE102018129673A1 DE 102018129673 A1 DE102018129673 A1 DE 102018129673A1 DE 102018129673 A DE102018129673 A DE 102018129673A DE 102018129673 A1 DE102018129673 A1 DE 102018129673A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
camshaft
actuating
actuator
camshaft adjuster
adjuster
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018129673.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Jürgen Weber
Marco Hildebrand
Daniel Heise
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102018129673.8A priority Critical patent/DE102018129673A1/en
Publication of DE102018129673A1 publication Critical patent/DE102018129673A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/352Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using bevel or epicyclic gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L2001/0471Assembled camshafts
    • F01L2001/0473Composite camshafts, e.g. with cams or cam sleeve being able to move relative to the inner camshaft or a cam adjusting rod
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34426Oil control valves
    • F01L2001/34433Location oil control valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L2001/34486Location and number of the means for changing the angular relationship
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L2001/34486Location and number of the means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34493Dual independent phasing system [DIPS]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L2013/10Auxiliary actuators for variable valve timing
    • F01L2013/101Electromagnets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen ist eine Nockenwellenverstellvorrichtung (1) mit zwei zueinander koaxial und fluchtend angeordneten Nockenwellen (12, 18), wobei eine der Nockenwellen (12) von einem hydraulischen Nockenwellenversteller (3) und die andere der Nockenwellen (18) von einem elektromechanischen Nockenwellenversteller (4) betrieben werden, wobei der jeweilige Nockenwellenversteller (3, 4) an seiner Nockenwelle (12, 18) endseitig der Nockenwelle (12, 18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Nockenwellenversteller (3) von einem auf ein Zentralventil (5) einwirkenden Zentralmagneten (6) gesteuert wird, und der elektromechanische Nockenwellenversteller (4) von einem Elektromotor (7) gesteuert wird, wobei der Zentralmagnet (6) und der Elektromotor (7) in einem Aktuator (2) angeordnet sind.A camshaft adjusting device (1) is proposed with two camshafts (12, 18) arranged coaxially and in alignment with one another, one of the camshafts (12) being operated by a hydraulic camshaft adjuster (3) and the other of the camshafts (18) by an electromechanical camshaft adjuster (4) are operated, the respective camshaft adjuster (3, 4) being arranged on its camshaft (12, 18) at the end of the camshaft (12, 18), characterized in that the hydraulic camshaft adjuster (3) acts on a central valve (5) from one Central magnet (6) is controlled, and the electromechanical camshaft adjuster (4) is controlled by an electric motor (7), the central magnet (6) and the electric motor (7) being arranged in an actuator (2).

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung zur Betätigung einer konzentrischen Nockenwellenanordnung.The invention relates to a camshaft adjusting device for actuating a concentric camshaft arrangement.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Nockenwellenversteller werden in Verbrennungsmotoren zur Variation der Steuerzeiten der Brennraumventile eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Die Anpassung der Steuerzeiten an die aktuelle Last und Drehzahl senkt den Verbrauch und die Emissionen. Zu diesem Zweck sind Nockenwellenversteller in einen Antriebsstrang integriert, über welche ein Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb ausgebildet sein.Camshaft adjusters are used in internal combustion engines to vary the control times of the combustion chamber valves in order to be able to variably design the phase relationship between a crankshaft and a camshaft in a defined angular range, between a maximum early and a maximum late position. Adjusting the control times to the current load and speed reduces consumption and emissions. For this purpose, camshaft adjusters are integrated in a drive train, via which torque is transmitted from the crankshaft to the camshaft. This drive train can be designed, for example, as a belt, chain or gear drive.

Bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller bilden das Abtriebselement und das Antriebselement ein oder mehrere Paare gegeneinander wirkende Druckkammern aus, welche mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind. Das Antriebselement und das Abtriebselement sind koaxial angeordnet. Durch die Befüllung und Entleerung einzelner Druckkammern wird eine Relativbewegung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement erzeugt. Die auf zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement rotativ wirkende Feder drängt das Antriebselement gegenüber dem Abtriebselement in eine Vorteilsrichtung. Diese Vorteilsrichtung kann gleichläufig oder gegenläufig zu der Verdrehrichtung sein.In the case of a hydraulic camshaft adjuster, the output element and the drive element form one or more pairs of pressure chambers which act against one another and can be acted upon by hydraulic medium. The drive element and the driven element are arranged coaxially. The filling and emptying of individual pressure chambers creates a relative movement between the drive element and the driven element. The spring, which acts rotationally between the drive element and the driven element, urges the drive element in an advantageous direction with respect to the driven element. This direction of advantage can be the same or opposite to the direction of rotation.

Eine Bauart der hydraulischen Nockenwellenversteller ist der Flügelzellenversteller. Der Flügelzellenversteller weist einen Stator, einen Rotor und ein Antriebsrad mit einer Außenverzahnung auf. Der Rotor ist als Abtriebselement meist mit der Nockenwelle drehfest verbindbar ausgebildet. Das Antriebselement beinhaltet den Stator und das Antriebsrad. Der Stator und das Antriebsrad werden drehfest miteinander verbunden oder sind alternativ dazu einteilig miteinander ausgebildet. Der Rotor ist koaxial zum Stator und innerhalb des Stators angeordnet. Der Rotor und der Stator prägen mit deren, sich radial erstreckenden Flügeln, gegensätzlich wirkende Ölkammern aus, welche durch Öldruck beaufschlagbar sind und eine Relativdrehung zwischen dem Stator und dem Rotor ermöglichen. Die Flügel sind entweder einteilig mit dem Rotor bzw. dem Stator ausgebildet oder als „gesteckte Flügel“ in dafür vorgesehene Nuten des Rotors bzw. des Stators angeordnet. Weiterhin weisen die Flügelzellenversteller diverse Abdichtdeckel auf. Der Stator und die Abdichtdeckel werden über mehrere Schraubenverbindungen miteinander gesichert.One type of hydraulic camshaft adjuster is the vane adjuster. The vane adjuster has a stator, a rotor and a drive wheel with external teeth. The rotor is usually designed as an output element so that it can be connected in a rotationally fixed manner to the camshaft. The drive element includes the stator and the drive wheel. The stator and the drive wheel are connected to one another in a rotationally fixed manner or alternatively are formed in one piece with one another. The rotor is arranged coaxially to the stator and inside the stator. The rotor and the stator, with their radially extending vanes, form oppositely acting oil chambers which can be acted upon by oil pressure and enable a relative rotation between the stator and the rotor. The blades are either formed in one piece with the rotor or the stator or are arranged as “inserted blades” in grooves provided for this purpose in the rotor or the stator. The vane adjusters also have various sealing covers. The stator and the sealing cover are secured together using several screw connections.

Eine andere Bauart der hydraulischen Nockenwellenversteller ist der Axialkolbenversteller. Hierbei wird über Öldruck ein Verschiebeelement axial verschoben, welches über Schrägverzahnungen eine Relativdrehung zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement erzeugt.Another type of hydraulic camshaft adjuster is the axial piston adjuster. Here, a displacement element is axially displaced via oil pressure, which generates a relative rotation between a drive element and an output element via helical gears.

Eine weitere Bauform eines Nockenwellenverstellers ist der elektromechanische Nockenwellenversteller, der ein Dreiwellengetriebe (beispielsweise ein Planetengetriebe oder ein Wellgetriebe) aufweist. Dabei bildet eine der Wellen das Antriebselement und eine zweite Welle das Abtriebselement. Über die dritte Welle kann dem System mittels einer Stelleinrichtung, beispielsweise ein Elektromotor oder eine Bremse, Rotationsenergie zugeführt oder aus dem System abgeführt werden, um eine Verstellung einzuleiten. Eine Feder kann zusätzlich angeordnet werden, welche die Relativdrehung zwischen Antriebselement und Abtriebselement unterstützt oder zurückführt.Another design of a camshaft adjuster is the electromechanical camshaft adjuster, which has a three-shaft gear (for example a planetary gear or a wave gear). One of the shafts forms the drive element and a second shaft forms the output element. Via the third shaft, rotational energy can be supplied to the system by means of an actuating device, for example an electric motor or a brake, or can be removed from the system in order to initiate an adjustment. A spring can also be arranged which supports or returns the relative rotation between the drive element and the driven element.

Die EP 3 141 711 A1 zeigt einen Doppelphasensteller zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor, der eine Kurbelwelle und einen Ventiltrieb aufweist, der eine erste und eine zweite Gruppe von Nocken aufweist, wobei die Phase der Nocken in jeder Gruppe unabhängig von der Phase der Nocken der anderen Gruppe einstellbar ist, wobei der Doppelphasensteller einen elektrischen ersten Phasensteller zum Einwirken auf die erste Gruppe von Nockenvorsprüngen und einen hydraulischen zweiten Phasenversteller zum Einwirken auf die zweite Gruppe von Nockenvorsprüngen aufweistThe EP 3 141 711 A1 shows a dual phase adjuster for use with an internal combustion engine having a crankshaft and a valve train having a first and a second group of cams, the phase of the cams in each group being adjustable independently of the phase of the cams of the other group, the Double phase adjuster has an electrical first phase adjuster for acting on the first group of cam projections and a hydraulic second phase adjuster for acting on the second group of cam projections

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nockenwellenverstellvorrichtung zur Verstellung einer konzentrischen Nockenwellenanordnung (konzentrische Nockenwellen) anzugeben, die besonders platzsparend ausgebildet ist.The object of the invention is to provide a camshaft adjusting device for adjusting a concentric camshaft arrangement (concentric camshafts) which is particularly space-saving.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1.

Hierdurch wird erreicht, dass ein Aktuator den elektromechanischen Nockenwellenversteller und den hydraulischen Nockenwellenversteller, vorzugsweise zugleich, betätigen kann und dabei sehr wenig axialen Bauraum benötigt.It is thereby achieved that an actuator can actuate the electromechanical camshaft adjuster and the hydraulic camshaft adjuster, preferably at the same time, and thereby requires very little axial installation space.

Der hydraulische Nockenwellenversteller besitzt einen, aus dem Stand der Technik bereits bekannten und beliebig ausgebildeten, hydraulisch betriebenen Verstellmechanismus. Der elektromechanische Nockenwellenversteller besitzt als Verstellmechanismus ein, aus dem Stand der Technik bekanntes und beliebig ausgebildetes, Getriebe. Das Zentralventil für den hydraulischen Verstellmechanismus wird durch einen Zentralmagneten angesteuert. Der Verstellmechanismus des elektromechanischen Nockenwellenverstellers wird von einem Elektromotor betrieben. Beide Betätigungsmechanismen, der Zentralmagnet und der Elektromotor, sind erfindungsgemäß in einem einzigen Aktuator integriert. Zudem weist der Aktuator ein sich in axialer Richtung erstreckendes Betätigungselement auf, das beide Verstellmechanismen erreicht und jeweils unabhängig voneinander betätigen kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Betätigungselement beide Verstellmechanismen abhängig voneinander betätigen. Diese als Betätigungswelle ausgebildete Betätigungselement kann verschiedene Ausführungen aufweisen.The hydraulic camshaft adjuster has a hydraulic, which is already known from the prior art and is of any design operated adjustment mechanism. As an adjustment mechanism, the electromechanical camshaft adjuster has a gear known from the prior art and of any design. The central valve for the hydraulic adjustment mechanism is controlled by a central magnet. The adjustment mechanism of the electromechanical camshaft adjuster is operated by an electric motor. According to the invention, both actuation mechanisms, the central magnet and the electric motor, are integrated in a single actuator. In addition, the actuator has an actuating element extending in the axial direction, which reaches both adjustment mechanisms and can actuate each independently. As an alternative or in addition, the actuating element can actuate both adjustment mechanisms depending on one another. This actuating element, which is designed as an actuating shaft, can have different designs.

In einer ersten Ausbildung der Erfindung ist die Betätigungswelle als Hohlwelle mit einem in der Hohlwelle platzierten Stößel ausgeführt. Die Hohlwelle ist mit dem Elektromotor verbunden, welcher den elektromechanischen Nockenwellenversteller betätigt. Der Stößel betätigt das Zentralventil, welches, in bekannter Weise, koaxial und fluchtend zur Nockenwelle und innerhalb des hydraulischen Nockenwellenverstellers angeordnet ist. Der Stößel ist mit dem Zentralmagneten verbunden, welcher sich innerhalb des Aktuators befindet, der zugleich den Elektromotor beherbergt. Damit können beide Verstellmechanismen unabhängig voneinander betätigt werden.In a first embodiment of the invention, the actuating shaft is designed as a hollow shaft with a plunger placed in the hollow shaft. The hollow shaft is connected to the electric motor, which actuates the electromechanical camshaft adjuster. The tappet actuates the central valve, which, in a known manner, is arranged coaxially and in alignment with the camshaft and within the hydraulic camshaft adjuster. The plunger is connected to the central magnet, which is located inside the actuator, which also houses the electric motor. This means that both adjustment mechanisms can be operated independently of one another.

In einer zweiten Ausbildung der Erfindung ist die Welle des Elektromotors axial verschiebbar zum Rotor des Elektromotors gelagert und kann zusätzlich als Stößel des Zentralmagneten verwendet werden. In dieser Ausbildung ist die Betätigungswelle eine aus Vollmaterial ausgebildete Welle, welche drehbar zur Betätigung des elektromechanischen Nockenwellenverstellers und axial verschiebbar zur Betätigung des hydraulischen Nockenwellenverstellers ausgebildet ist. Diese Betätigungswelle kann für die Schnittstelle zum elektromechanischen Nockenwellenversteller eine Passfedernut aufweisen, um ein Drehmoment zu übertragen. Diese Passfedernut ist jedoch im Gegensatz zum allgemeinen Verständnis dergestalt, dass das in die Passfedernut eingreifende Drehmomentübertragungselement in der Passfedernut axial verschiebbar ist, damit die Betätigungswelle als Stößel in axialer Richtung verschiebbar betätigt werden kann, ohne die Betätigung des elektromechanischen Nockenwellenverstellers zu stören. Damit können beide Verstellmechanismen unabhängig voneinander betätigt werden.In a second embodiment of the invention, the shaft of the electric motor is axially displaceable relative to the rotor of the electric motor and can additionally be used as a tappet for the central magnet. In this embodiment, the actuating shaft is a shaft made of solid material, which is rotatable for actuating the electromechanical camshaft adjuster and axially displaceable for actuating the hydraulic camshaft adjuster. This actuating shaft can have a feather key groove for the interface to the electromechanical camshaft adjuster in order to transmit a torque. However, in contrast to the general understanding, this feather key groove is such that the torque transmission element engaging in the feather key groove is axially displaceable in the feather key groove, so that the actuating shaft can be actuated in the axial direction as a plunger without disturbing the actuation of the electromechanical camshaft adjuster. This means that both adjustment mechanisms can be operated independently of one another.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Zentralmagneten und des Elektromotors hinsichtlich seiner Betätigungselemente wird eine sehr kompakte Bauweise erreicht.The inventive arrangement of the central magnet and the electric motor with regard to its actuating elements results in a very compact design.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Embodiments of the invention are shown in the figures.

Es zeigen:

  • 1 eine erfindungsgemäße Nockenwellenverstellvorrichtung mit einer ersten Ausbildung des erfindungsgemäßen Aktuators und
  • 2 eine erfindungsgemäße Nockenwellenverstellvorrichtung mit einer zweiten Ausbildung des erfindungsgemäßen Aktuators.
Show it:
  • 1 a camshaft adjusting device according to the invention with a first embodiment of the actuator according to the invention and
  • 2nd a camshaft adjusting device according to the invention with a second embodiment of the actuator according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt eine erfindungsgemäße Nockenwellenverstellvorrichtung 1 mit einer ersten Ausbildung des erfindungsgemäßen Aktuators 2. 1 shows a camshaft adjusting device according to the invention 1 with a first embodiment of the actuator according to the invention 2nd .

Die Nockenwellenverstellvorrichtung 1 weist einen Aktuator 2, ein Zentralventil 5, einen hydraulischen Nockenwellenversteller 3 und einen elektromechanischen Nockenwellenversteller 4 auf, wobei die beiden Nockenwellenversteller 3 und 4 ineinander geschachtelt angeordnet sind. Der hydraulische Nockenwellenversteller 3 wird in bekannter Weise von einem Zentralventil 5 mit Öl versorgt und betrieben. Der elektromechanische Nockenwellenversteller 4 wird von einem Elektromotor 7 in bekannter Weise betrieben. Der Elektromotor 7 und der das Zentralventil 5 betätigende Zentralmagnet 6 sind in dem Aktuator 2 angeordnet, welcher beide Betätigungsmechanismen beherbergt.The camshaft adjuster 1 has an actuator 2nd , a central valve 5 , a hydraulic camshaft adjuster 3rd and an electromechanical camshaft adjuster 4th on, with the two camshaft adjusters 3rd and 4th are nested. The hydraulic camshaft adjuster 3rd is known from a central valve 5 supplied with oil and operated. The electromechanical camshaft adjuster 4th is powered by an electric motor 7 operated in a known manner. The electric motor 7 and the the central valve 5 actuating central magnet 6 are in the actuator 2nd arranged, which houses both actuation mechanisms.

Damit sowohl das Zentralventil 5 als auch der elektromechanische Nockenwellenversteller 4 vom Aktuator 2 betätigt werden können, weist der Aktuator 2 ein Betätigungselement 8 auf, welches beide Verstellmechanismen zuverlässig und vorteilhafterweise unabhängig voneinander steuert. Das Betätigungselement 8 ist als eine Betätigungswelle 9 ausgebildet, welche weitestgehend rotationssymmetrisch zur Drehachse 15 der Nockenwellenverstellvorrichtung 1 ist.So that both the central valve 5 as well as the electromechanical camshaft adjuster 4th from the actuator 2nd can be actuated, the actuator 2nd an actuator 8th which controls both adjustment mechanisms reliably and advantageously independently of one another. The actuator 8th is as an actuation shaft 9 trained, which is largely rotationally symmetrical to the axis of rotation 15 the camshaft adjustment device 1 is.

In der ersten Ausbildung des Aktuators 2, ist die Betätigungswelle 9 aus einer Hohlwelle 10 und einem in der Hohlwelle 10 angeordneten Stößel 11 ausgebildet, wobei der Stößel 11 in axialer Richtung relativ zur Hohlwelle 10 bewegt werden kann. Der Stößel 11 wird von dem im Aktuator 2 angeordneten Zentralmagneten 6 verschoben, so dass das Zentralventil 5 der Betriebsbedingung entsprechend angesteuert werden kann. Der Stößel 11 weist an seinem dem Zentralmagneten 6 zugeordneten Ende einen scheibenartigen Abschnitt 16 auf.In the first training of the actuator 2nd , is the actuation shaft 9 from a hollow shaft 10th and one in the hollow shaft 10th arranged plunger 11 trained, the plunger 11 in the axial direction relative to the hollow shaft 10th can be moved. The pestle 11 is from that in the actuator 2nd arranged central magnet 6 shifted so that the central valve 5 can be controlled according to the operating conditions. The pestle 11 points at its the central magnet 6 associated end a disc-like section 16 on.

Die Hohlwelle 10 ist mit seinem einen Ende mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Kupplung 17 des elektromechanischen Nockenwellenverstellers 4 drehfest verbunden und mit seinem anderen Ende mit dem im Aktuator 2 angeordneten Elektromotor 7. Die Hohlwelle 10 kann sich somit im Betrieb der Nockenwellenverstellvorrichtung 1 um den Stößel 11 drehen. Unbeschadet dessen kann sich der Stößel 11 in der Hohlwelle 10 mitdrehen, da lediglich die axiale Bewegung des Stößels 11 für das Zentralventil 5 von Bedeutung ist. The hollow shaft 10th is at one end with a coupling known from the prior art 17th of the electromechanical camshaft adjuster 4th non-rotatably connected and with its other end to that in the actuator 2nd arranged electric motor 7 . The hollow shaft 10th can thus be in operation of the camshaft adjusting device 1 around the pestle 11 rotate. Notwithstanding this, the plunger can 11 in the hollow shaft 10th turn as well, since only the axial movement of the ram 11 for the central valve 5 is important.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Nockenwellenverstellvorrichtung 1 mit einer zweiten Ausbildung des erfindungsgemäßen Aktuators 2. 2nd shows a camshaft adjusting device according to the invention 1 with a second embodiment of the actuator according to the invention 2nd .

Es werden die Unterschiede zur Ausbildung des Aktuators 2 in 1 und der in 1 beschriebenen Betätigungswelle 9 weiter näher beschrieben.There are differences to the design of the actuator 2nd in 1 and the in 1 described actuation shaft 9 further described.

Die in 2 dargestellte Betätigungswelle 9 ist nicht in eine Hohlwelle 10 und einen Stößel 11 unterteilt. Zur Separierung der Kraftflüsse auf den hydraulischen Nockenwellenversteller 3 und den elektromechanischen Nockenwellenversteller 4 weist die Betätigungswelle 9 eine Art Passfedernut 13 auf, mit der ein Drehmoment übertragen werden kann und zugleich eine axiale Verschiebbarkeit der Betätigungswelle 9 gegeben ist. So kann über die Passfedernut 13 ein Drehmoment vom Elektromotor 7 auf eine Kupplung 17 übertragen werden, wonach der elektromechanische Nockenwellenversteller 4 betrieben werden kann. Zugleich kann durch die Passfedernut 13 und dem endseitig der Betätigungswelle 9 angeordneten scheibenartigen Abschnitts 16 das Zentralventil 5 vom Zentralmagneten 6 angesteuert werden, da das drehmomentübertragende Element der Passfedernut 13 in axialer Richtung zum Elektromotor 7 nicht fixiert ist.In the 2nd Actuating shaft shown 9 is not in a hollow shaft 10th and a pestle 11 divided. For separating the power flows on the hydraulic camshaft adjuster 3rd and the electromechanical camshaft adjuster 4th points the actuating shaft 9 a kind of keyway 13 with which a torque can be transmitted and at the same time an axial displacement of the actuating shaft 9 given is. This can be done via the keyway 13 a torque from the electric motor 7 on a clutch 17th are transmitted, after which the electromechanical camshaft adjuster 4th can be operated. At the same time, through the keyway 13 and the end of the actuating shaft 9 arranged disc-like section 16 the central valve 5 from the central magnet 6 can be controlled because the torque-transmitting element of the keyway 13 in the axial direction to the electric motor 7 is not fixed.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1)1)
NockenwellenverstellvorrichtungCamshaft adjustment device
2)2)
AktuatorActuator
3)3)
Hydraulischer NockenwellenverstellerHydraulic camshaft adjuster
4)4)
Elektromechanischer NockenwellenverstellerElectromechanical camshaft adjuster
5)5)
ZentralventilCentral valve
6)6)
ZentralmagnetCentral magnet
7)7)
ElektromotorElectric motor
8)8th)
BetätigungselementActuator
9)9)
BetätigungswelleActuating shaft
10)10)
HohlwelleHollow shaft
11)11)
StößelPestle
12)12)
Nockenwelle (erste)Camshaft (first)
13)13)
PassfedernutKeyway
14)14)
--
15)15)
DrehachseAxis of rotation
16)16)
Scheibenartiger AbschnittDisc-like section
17)17)
Kupplungclutch
18)18)
Nockenwelle (zweite)Camshaft (second)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 3141711 A1 [0007]EP 3141711 A1 [0007]

Claims (4)

Nockenwellenverstellvorrichtung (1) mit zwei zueinander koaxial und fluchtend angeordneten Nockenwellen (12, 18), wobei eine der Nockenwellen (12) von einem hydraulischen Nockenwellenversteller (3) und die andere der Nockenwellen (18) von einem elektromechanischen Nockenwellenversteller (4) betrieben werden, wobei der jeweilige Nockenwellenversteller (3, 4) an seiner Nockenwelle (12, 18) endseitig der Nockenwelle (12, 18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Nockenwellenversteller (3) von einem auf ein Zentralventil (5) einwirkenden Zentralmagneten (6) gesteuert wird, und der elektromechanische Nockenwellenversteller (4) von einem Elektromotor (7) gesteuert wird, wobei der Zentralmagnet (6) und der Elektromotor (7) in einem Aktuator (2) angeordnet sind.Camshaft adjusting device (1) with two camshafts (12, 18) arranged coaxially and in alignment with one another, one of the camshafts (12) being operated by a hydraulic camshaft adjuster (3) and the other of the camshafts (18) being operated by an electromechanical camshaft adjuster (4), The respective camshaft adjuster (3, 4) is arranged on its camshaft (12, 18) at the end of the camshaft (12, 18), characterized in that the hydraulic camshaft adjuster (3) is actuated by a central magnet (6) acting on a central valve (5) ) is controlled, and the electromechanical camshaft adjuster (4) is controlled by an electric motor (7), the central magnet (6) and the electric motor (7) being arranged in an actuator (2). Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (2) ein Betätigungselement (8) aufweist, welches aus einer mit dem Elektromotor (7) drehmomentübertragend verbundenen Hohlwelle (10) und aus einer mit dem Zentralmagneten (6) verbundenen, axial und relativ zur Hohlwelle (10) bewegbarem Stößel (11) besteht.Camshaft adjusting device (1) after Claim 1 , characterized in that the actuator (2) has an actuating element (8) which consists of a hollow shaft (10) connected to the electric motor (7) for torque transmission and an axially and relatively to the hollow shaft (10) connected to the central magnet (6) ) movable plunger (11). Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (2) eine als Betätigungswelle (9) ausgebildetes Betätigungselement (8) aufweist, welches zur Betätigung des Zentralventils (5) durch den Zentralmagneten (6) axial bewegbar ist und mittels einer als Passfedernut (13) ausgebildeten Drehmomentübertragungselements ein Drehmoment vom Elektromotor (7) auf den elektromechanischen Nockenwellenversteller (4) übertragen kann.Camshaft adjusting device (1) after Claim 1 , characterized in that the actuator (2) has an actuating element (8) designed as an actuating shaft (9), which can be moved axially by the central magnet (6) for actuating the central valve (5) and by means of a torque transmission element designed as a keyway (13) torque can be transmitted from the electric motor (7) to the electromechanical camshaft adjuster (4). Aktuator (2) der Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) einen scheibenartigen Abschnitt (16) aufweist, welches vom Zentralmagnet (6) im Aktuator (2) betätigt wird.Actuator (2) of the camshaft adjusting device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element (8) has a disk-like section (16) which is actuated by the central magnet (6) in the actuator (2).
DE102018129673.8A 2018-11-26 2018-11-26 Actuating mechanism for a camshaft adjusting device for actuating a concentric camshaft arrangement Pending DE102018129673A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018129673.8A DE102018129673A1 (en) 2018-11-26 2018-11-26 Actuating mechanism for a camshaft adjusting device for actuating a concentric camshaft arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018129673.8A DE102018129673A1 (en) 2018-11-26 2018-11-26 Actuating mechanism for a camshaft adjusting device for actuating a concentric camshaft arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018129673A1 true DE102018129673A1 (en) 2020-05-28

Family

ID=70545548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018129673.8A Pending DE102018129673A1 (en) 2018-11-26 2018-11-26 Actuating mechanism for a camshaft adjusting device for actuating a concentric camshaft arrangement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018129673A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022109291A1 (en) 2022-04-14 2023-10-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Valve train for an internal combustion engine of a motor vehicle, internal combustion engine for a motor vehicle and motor vehicle

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3141711A1 (en) 2015-09-11 2017-03-15 Mechadyne International Limited Dual camshaft phaser

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3141711A1 (en) 2015-09-11 2017-03-15 Mechadyne International Limited Dual camshaft phaser

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022109291A1 (en) 2022-04-14 2023-10-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Valve train for an internal combustion engine of a motor vehicle, internal combustion engine for a motor vehicle and motor vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007093479A1 (en) Camshaft adjuster having a variable ratio gear unit
DE102012204726A1 (en) Phaser
DE102011081971A1 (en) Phaser
DE102018129673A1 (en) Actuating mechanism for a camshaft adjusting device for actuating a concentric camshaft arrangement
DE102015202372A1 (en) Phaser
DE102015216868A1 (en) Camshaft adjuster for concentric camshafts
DE102016214502B4 (en) camshaft adjustment device
DE102015214623A1 (en) Camshaft adjusting device
DE102011078818A1 (en) Cam shaft adjustment system for internal combustion engine, comprises outer camshaft, in which inner camshaft is arranged concentric to outer camshaft, and rotation changing element is directly or indirectly attached to cylinder head
DE102014220578A1 (en) Phaser
DE102016215679A1 (en) Phaser
DE102014224212A1 (en) Phaser
DE102016207177B3 (en) Camshaft adjuster with an axially wound torsion spring and a deformed, spring-guiding and pressure-tight sheet metal spring cover
DE102017111900A1 (en) Camshaft adjusting device
DE102016222536A1 (en) Variable speed gear device for a shaft and vehicle with the Verstellgetriebevorrichtung
DE102021116598A1 (en) camshaft adjuster
DE102015220273A1 (en) Phaser
DE102016207180B3 (en) Output element of a camshaft adjuster, which has a partial structuring on the contact surface to the camshaft
DE102011001612B4 (en) Device for discrete phase shift
DE102016205787A1 (en) Phaser
DE102013203244A1 (en) Phaser
DE102016217860A1 (en) Adjustment device of a camshaft with failure protection
DE102013206078A1 (en) Phaser
DE102018115167A1 (en) Camshaft adjusting device with a compact structure for a dry belt drive of an internal combustion engine and assembly method of the camshaft adjusting device
DE102014220579A1 (en) Phaser

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed