DE19525837A1 - Control time adjuster for internal combustion engine - has outer jacket of oil guide shell with at least one longitudinal groove to form radial web - Google Patents
Control time adjuster for internal combustion engine - has outer jacket of oil guide shell with at least one longitudinal groove to form radial webInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, die innerhalb eines Steuertriebs von zumindest einer Nockenwelle, vorzugsweise an einem mit der Nockenwelle in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad, angeordnet ist, wobei die Vorrichtung einen hydraulisch axial verschiebbaren Verstellkolben aufweist, der während einer Längsbewegung mittels verzahnter Abschnitte das Antriebsrad gegenüber der Nockenwelle verdreht, mit einem drehfest mit der Nockenwelle verbundenen Nabenteil, an dem der Verstellkolben geführt ist, und mit einer Ölführungshülse, die einerseits in einer Bohrung des Nabenteils und andererseits in einer Aufnahmebohrung der Nockenwelle oder eines mit der Nockenwelle drehfest verbundenen Innenteils, die Vorrichtung zentrierend, verläuft und an ihrem Außenmantel gegenüber dem Nabenteil bzw. der Nockenwelle zumindest einen Pfad zur Zuleitung von hydraulischem Mittel vor eine Stirnseite des Verstellkolbens bildet.The invention relates to a device for changing the timing of a Internal combustion engine operating within a control drive of at least one camshaft, preferably on a drive connection with the camshaft standing drive wheel is arranged, the device being a hydraulic axially displaceable adjusting piston which during a longitudinal movement the drive wheel opposite the camshaft by means of toothed sections twisted, with a hub part non-rotatably connected to the camshaft which the adjusting piston is guided, and with an oil guide sleeve, on the one hand in a bore of the hub part and on the other hand in a receiving bore the camshaft or an inner part connected to the camshaft in a rotationally fixed manner, centering the device, runs and on its outer jacket opposite the hub part or the camshaft at least one path to Supply of hydraulic medium in front of one end of the adjusting piston forms.
Eine derartige Vorrichtung kann sich der Fachmann beispielsweise aus der DE-C 40 24 057 (siehe Fig. 2a) entnehmen. Bei dieser ist ein Nabenteil mit seinem Außenmantel in ein Ende einer gebauten Nockenwelle eingepreßt. Das Naben teil dient dabei als Abtriebselement der gesamten vorbekannten Verstellvor richtung. In eine Bohrung des Nabenteils ist einenends eine dünnwandige Ölführungshülse eingepreßt. Entlang eines Außenmantels und einer Bohrung der Ölführungshülse verlaufen Pfade zur Zuleitung von hydraulischem Mittel vor Stirnseiten des Verstellkolbens der Vorrichtung. Nachteilig bei der als gattungs bildend betrachteten Vorrichtung ist es zum einen, daß deren Ölführungshülse ein relativ langes, freischwingendes Ende aufweist. Durch dieses freischwingen de Ende können Probleme bei einer Montage der vorveröffentlichten Verstell vorrichtung auftreten. Dies rührt daher, daß die Verstellvorrichtung mit in der Bohrung des Nabenteils vormontierter Ölführungshülse in einem ersten Arbeits schritt gegenüber dem Ende der Nockenwelle vorfixiert wird. Anschließend erfolgt eine Spannung der die gesamte Vorrichtung beaufschlagenden Kette. Bei diesem "Kettenspannen" kann es zu einem unerwünschten Verformen/Verbiegen der Ölführungshülse kommen, da diese relativ lang und nicht biegesteif genug ausgeführt ist. Nach dem Spannen der Kette erfolgt üblicherweise ein Einstellen der Steuerzeiten durch gegenseitiges Zuordnen einer Drehstellung der Vor richtung zur Nockenwelle und zur Kurbelwelle. Anschließend findet eine endgültige Festlegung der Vorrichtung am Ende der Nockenwelle, beispiels weise über Schraubmittel statt, wobei die eingangs erwähnte Verformung der Ölführungshülse beibehalten bleibt. Zum anderen ist es nachteilig, daß im Bereich des Nabenteils eine aufwendig zu fertigende Doppelzentrierung (Na benteil-Nockenwelle; Ölführungshülse-Nabenteil) vorliegt, was sich ungünstig auf die Fertigungszeiten und -kosten auswirkt.Such a device can be found by the person skilled in the art, for example, from DE-C 40 24 057 (see FIG. 2a). In this case, a hub part with its outer jacket is pressed into one end of a built-up camshaft. The hub part serves as an output element of the entire known Verstellvor direction. A thin-walled oil guide sleeve is pressed into one end of a bore in the hub part. Paths for supplying hydraulic medium run in front of the end faces of the adjusting piston of the device along an outer jacket and a bore in the oil guide sleeve. A disadvantage of the device considered to be generic is, on the one hand, that its oil guide sleeve has a relatively long, free-swinging end. This free-swinging end can cause problems when installing the previously published adjustment device. This is due to the fact that the adjusting device with the oil guide sleeve pre-assembled in the bore of the hub part is pre-fixed in a first working step with respect to the end of the camshaft. The chain acting on the entire device is then tensioned. This "chain tensioning" can lead to undesired deformation / bending of the oil guide sleeve, since it is relatively long and not sufficiently rigid. After tensioning the chain, the control times are usually set by mutually assigning a rotational position of the device to the camshaft and the crankshaft. Subsequently, the device is finally fixed at the end of the camshaft, for example via screw means, the deformation of the oil guide sleeve mentioned at the outset being retained. On the other hand, it is disadvantageous that in the area of the hub part there is a complex double centering (Na part-camshaft; oil guide sleeve-hub part), which has an unfavorable effect on production times and costs.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind und insbesondere mit einfachen Mitteln eine biegesteife Zentrierung der Vorrichtung an der Nockenwelle geschaffen ist, wobei über diese Mittel gleichzeitig eine Zufuhr von Hydraulikmittel in die Vorrichtung hergestellt ist.The object of the invention is therefore a device of the aforementioned To create a way in which the disadvantages shown are eliminated and in particular with simple means a rigid centering of the device is created on the camshaft, a means via these means at the same time Supply of hydraulic fluid in the device is made.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß am Außenmantel der Ölführungshülse zumindest eine Längsnut durch Ausbildung eines vom Außen mantel der Ölführungshülse ausgehenden Radialsteges geschaffen ist, welcher Radialsteg mit seiner Außenfläche radial in der Bohrung des Nabenteils und der Aufnahmebohrung der Nockenwelle bzw. des mit der Nockenwelle verbunde nen Bauteils anliegt. Durch diesen Radialsteg der Ölführungshülse, wobei in Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt drei Radialstege vorgesehen sind, erfolgt eine hervorragende Abstützung/Zentrierung der Vorrichtung gegenüber der Nockenwelle, da durch diesen (diese) die beim Stand der Technik nachteilig aufzufindenden freischwingenden Flächen der Ölführungshülse eliminiert sind. Gleichzeitig ist das in der Bohrung der Nockenwelle befindliche Endteil der Ölführungshülse relativ kurz ausgeführt, so daß über diese Maßnahme und die ohnehin relativ kurz ausgebildete Ölführungshülse der gesamte Mechanismus für seine Zentrierung gegenüber der Nockenwelle wesentlich biegesteifer vorliegt. Gleichfalls dient die erfindungsgemäße Ölführungshülse in vorteilhafter Doppelfunktion einer Ölzuleitung in Druckkammern der Vorrichtung. Durch Ausbildung von wenigstens zwei Radialstegen am Außenmantel der Ölführungs hülse kann es auch in nicht näher beschriebener Art und Weise vorgesehen sein, die dazwischen angeordneten Pfade zur separaten Zuleitung von hydrauli schem Mitteln vor je eine der Stirnseiten des Verstellkolbens der Vorrichtung zu nutzen. Auch ist vom Schutzumfang der Erfindung eine Lösung mit eingeschlos sen, bei welcher die Ölführungshülse zweiteilig ausgebildet ist. Ein erster Teil stellt den hülsenförmigen Grundkörper dar, wobei es vorgesehen sein kann, über einen Außenmantel des Grundkörpers die Radialstege (den Radialsteg) gitterartig zu schieben. According to the invention this object is achieved in that the Oil guide sleeve at least one longitudinal groove by forming one from the outside Jacket of the oil guide sleeve outgoing radial web is created, which Radial web with its outer surface radially in the bore of the hub part and Location bore of the camshaft or the one connected to the camshaft NEN component is present. Through this radial web of the oil guide sleeve, in Embodiment of the invention preferably three radial webs are provided an excellent support / centering of the device over the Camshaft, because of this (these) disadvantageous in the prior art free-floating surfaces of the oil guide sleeve to be found are eliminated. At the same time, the end part located in the bore of the camshaft is the Oil guide sleeve executed relatively short, so that this measure and the the entire mechanism is anyway a relatively short oil guide sleeve for its centering compared to the camshaft much more rigid is present. The oil guide sleeve according to the invention also advantageously serves Double function of an oil supply line in pressure chambers of the device. By Formation of at least two radial webs on the outer jacket of the oil guide sleeve can also be provided in a manner not described in detail be the intermediate paths for separate supply of hydrauli chemical means in front of one of the end faces of the adjusting piston of the device use. A solution is also included within the scope of the invention sen, in which the oil guide sleeve is formed in two parts. A first part represents the sleeve-shaped base body, wherein it can be provided the radial webs (the radial web) via an outer jacket of the base body to slide like a grid.
In Konkretisierung der Erfindung ist es vorgesehen, die Vorrichtung über ein zentrisches Schraubmittel gegenüber dem Ende der Nockenwelle zu fixieren. Dieses Schraubmittel kann gleichzeitig als Pfad für das hydraulische Mittel genutzt werden, wobei hier bevorzugt an einen Außenmantel des Schraub mittels gedacht ist, jedoch auch ein Ölpfad entlang einer Bohrung des Schraub mittels gebildet sein kann. Damit besteht die Möglichkeit, auf zusätzliche stirn seitige Hydraulikmittelzuleitungen oder ähnliche Ausgestaltungen, welche bau aufwanderhöhend sind, zu verzichten.In concretization of the invention, it is provided that the device via a to fix the centric screw against the end of the camshaft. This screw can also act as a path for the hydraulic medium be used, preferably here on an outer jacket of the screw means, but also an oil path along a bore of the screw can be formed by means. So there is the possibility of additional forehead Hydraulic supply lines on the side or similar configurations, which are under construction are difficult to dispense with.
Einfache Maßnahmen einer Zuleitung des hydraulischen Mittels zur Vorrichtung gehen aus einem weiteren Unteranspruch hervor. Demnach weist die Nocken welle an ihrem der Vorrichtung zugewandten Endabschnitt eine Anschlußkon sole auf. Die Anschlußkonsole ist drehfest mit dem Zylinderkopf oder mit einem dem Zylinderkopf benachbarten Bauteil verbunden und kann dabei auch in nerhalb der äußeren Zylinderkopfwandung (nicht näher erläutert) positioniert sein, was sich positiv auf den Bauraum im Zylinderkopfbereich auswirkt.Simple measures of supplying the hydraulic medium to the device emerge from a further subclaim. Accordingly, the cam points wave at its end section facing the device a connecting con sole on. The connection bracket is non-rotatable with the cylinder head or with a connected to the cylinder head adjacent component and can also in positioned within the outer cylinder head wall (not explained in more detail) be what has a positive effect on the installation space in the cylinder head area.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es vorgesehen, die Ölführungshülse aus einem Leichtbauwerkstoff bzw. einem polymeren Werkstoff herzustellen. Gege benenfalls kann es vorgesehen sein, diesen Leichtbauwerkstoff, beispielsweise Aluminium bzw. eine Aluminiumlegierung, durch geeignete Verstärkungsein lagerungen wie Fasern, Partikel oder Gitter zu verstärken. Durch diesen Leicht bauwerkstoff gelingt es in gewissem Maße, das Gesamtgewicht der hier aufge zeigten Vorrichtung zu minimieren.In a further embodiment of the invention, it is provided that the oil guide sleeve a lightweight material or a polymeric material. Opp it can also be provided, for example, this lightweight material Aluminum or an aluminum alloy, through suitable reinforcement reinforcements such as fibers, particles or grids. Through this light construction material succeeds to a certain extent, the total weight of the here showed to minimize device.
Die erfindungsgemäße Ölführungshülse wird bevorzugt in einem spanlosen Verfahren, beispielsweise gießtechnisch bzw. fließpreßtechnisch, gefertigt. Axiale Endbereiche der Ölführungshülse können auch außerhalb der sie schnei denden Ölzulauf- bzw. Ableitungsbohrungen im Durchmesser der sie umschlie ßenden Bohrung des Nabenteils bzw. der Nockenwelle ausgeführt werden. Somit erübrigen sich gegebenenfalls aufwendige Dichtmaßnahmen an diesen Endbereichen. The oil guide sleeve according to the invention is preferably in a non-cutting Processes, for example casting technology or extrusion technology, manufactured. Axial end regions of the oil guide sleeve can also cut outside of it the oil inlet or drainage holes in the diameter of which they enclose ß bore of the hub part or the camshaft. This eliminates the need for complex sealing measures End areas.
Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale ihrer Ansprüche beschränkt. Denkbar und vorgesehen sind auch Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale und Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchs merkmale mit dem in der Beschreibung Offenbarten.The invention is not limited only to the features of its claims. Possible combinations of individual ones are also conceivable and provided Claim characteristics and possible combinations of individual claims Features with what is disclosed in the description.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:The invention is illustrated by the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und Fig. 1 shows a longitudinal section through an inventive device and
Fig. 2 eine Teilansicht entlang der Schnittlinie II-II der Fig. 1 im Bereich der Ölführungshülse. Fig. 2 is a partial view along the section line II-II of Fig. 1 in the region of the oil guide sleeve.
Aus Fig. 1 geht eine Vorrichtung 1 zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine hervor. Die Vorrichtung 1 ist dabei konzentrisch einer Nockenwelle 2 vorgelagert und steht mit dieser in trieblicher Verbindung. Hierzu weist die Vorrichtung 1 ein Antriebsrad 3 auf, welches von einer nicht dargestellten Steuerkette (bzw. einem Riemen) im Verdrehsinn beaufschlagt wird. Radial innen geht das Antriebsrad 3 in einen Axialansatz 4 über. Der Axialansatz 4 weist hier eine Außenverzahnung 5 auf (schrägverzahnt), welche mit einem entsprechenden innenverzahnten Abschnitt 6 eines Verstellkolbens 9 kommuniziert. Der Verstellkolben 9 wiederum besitzt einen außenverzahnten Abschnitt 7, der mit einer Innenverzahnung 8 eines Nabenteils 10 in Eingriff ist. Das Nabenteil 10 wiederum ist über Schraubmittel 11 mit der Nockenwelle 2 drehfest verbunden. Das Nabenteil 10 weist nockenwellenseitig eine Aufnahme bohrung 11a auf. In dieser Aufnahmebohrung 11a ist ortsfest eine nachfolgend zu beschreibende Ölführungshülse 12 einenends befestigt. Anderenends verläuft die Ölführungshülse 12 in einer komplementären Aufnahmebohrung 13 der Nockenwelle 2. Über diese Ölführungshülse 12 erfolgt eine Zentrierung der gesamten Vorrichtung 1 gegenüber der Nockenwelle 2.From FIG. 1, a device 1 is to change the timing out of an internal combustion engine. The device 1 is concentrically upstream of a camshaft 2 and is in driving connection with it. For this purpose, the device 1 has a drive wheel 3 which is acted upon by a control chain (or a belt), not shown, in the direction of rotation. Radially inside the drive wheel 3 merges into an axial shoulder 4 . The axial shoulder 4 here has external teeth 5 (helical teeth), which communicates with a corresponding internally toothed section 6 of an adjusting piston 9 . The adjusting piston 9 in turn has an externally toothed section 7 which is in engagement with an internal toothing 8 of a hub part 10 . The hub part 10 is in turn connected to the camshaft 2 by means of a screw 11 . The hub part 10 has a receiving bore 11 a on the camshaft side. In this receiving bore 11 a, an oil guide sleeve 12 to be described below is fixed at one end. At the other end, the oil guide sleeve 12 runs in a complementary receiving bore 13 of the camshaft 2 . The entire device 1 is centered relative to the camshaft 2 via this oil guide sleeve 12 .
An einem Außenmantel 14 (siehe auch Fig. 2) der Ölführungshülse 12 erstrecken sich umfangsverteilt Radialstege 15. Jeder Radialsteg 15 liegt mit jeweiligen Teilabschnitten seiner Außenfläche 16 in der Aufnahmebohrung 11a des Naben teils 10 und der Aufnahmebohrung 13 der Nockenwelle 2 an. Zwischen den Radialstegen 15 ist je eine Längsnut 17 angeordnet. Jede Längsnut 17 dient als Pfad zur Zuleitung von hydraulischem Mittel vor eine Stirnseite 35 eines Radia labschnittes 18 des Verstellkolbens 9. Der Radialabschnitt 18 trennt dabei Druckräume 19, 20 innerhalb der Vorrichtung 1 ab. Durch eine wahlweise Beaufschlagung eines der Druckräume 19 oder 20 mit Hydraulikmittel erfolgt eine Längsverschiebung des Verstellkolbens 9 und somit aufgrund der Schräg verzahnungen der Abschnitte 5 bis 8 eine Relativverdrehung der Nockenwelle 2 in bezug auf das sie treibende Antriebsrad 3.Radial webs 15 extend circumferentially distributed on an outer jacket 14 (see also FIG. 2) of the oil guide sleeve 12 . Each radial web 15 lies with respective sections of its outer surface 16 in the receiving bore 11 a of the hub part 10 and the receiving bore 13 of the camshaft 2 . A longitudinal groove 17 is arranged between the radial webs 15 . Each longitudinal groove 17 serves as a path for supplying hydraulic medium in front of an end face 35 of a radial lab section 18 of the adjusting piston 9 . The radial section 18 separates pressure spaces 19 , 20 within the device 1 . By optionally applying pressure to one of the pressure chambers 19 or 20 with hydraulic fluid, there is a longitudinal displacement of the adjusting piston 9 and thus, due to the helical toothing of the sections 5 to 8, a relative rotation of the camshaft 2 with respect to the drive wheel 3 driving it.
Durch die Radialstege 15 der Ölführungshülse 12 erfolgt eine hervorragende Zentrierung der gesamten Vorrichtung 1 gegenüber der Nockenwelle 2 während ihrer Montage und für den Betrieb. Die bei der Montage und beim Betrieb der Vorrichtung 1 insbesondere über das Antriebsrad 3 eingebrachten Radialkräfte werden somit hervorragend über die Radialstege 15 abgestützt und es kommt nicht mehr, wie in der Beschreibungseinleitung dargelegt, zu den auftretenden unerwünschten Verbiegungen der Ölführungshülse 2. Durch die Ausbildung der Radialstege 15 der Ölführungshülse 12 kann gleichzeitig auf die aufwendige Doppelzentrierung gemäß dem einleitend kritisch betrachteten Stand der Tech nik verzichtet werden.The radial webs 15 of the oil guide sleeve 12 provide excellent centering of the entire device 1 with respect to the camshaft 2 during its assembly and for operation. The radial forces introduced during assembly and operation of the device 1, in particular via the drive wheel 3, are thus excellently supported via the radial webs 15 and, as explained in the introduction to the description, the undesired bending of the oil guide sleeve 2 no longer occurs. The design of the radial webs 15 of the oil guide sleeve 12 can be dispensed with at the same time the complex double centering according to the state of the art technology considered critically in the introduction.
Die Nockenwelle 2 weist an ihrem der Vorrichtung 1 zugewandten Endab schnitt 21 zwei in Axialrichtung nebeneinander liegende Ringnuten 22, 23 auf. Von jeder Ringnut 22, 23 führt zumindest eine Radialbohrung 24, 25 radial nach innen. Dabei schneidet die Radialbohrung 24 die Längsnut 17 der Ölfüh rungshülse 12. Anderenends der Ölführungshülse 12 ist die Längsnut 17 wieder um von zumindest einer weiteren Radialbohrung 26 des Nabenteils 10 geschnit ten. Von da aus wird das hydraulische Mittel in nicht näher zu beschreibender Art und Weise in den Druckraum 20 geleitet.The camshaft 2 has at its the device 1 facing Endab section 21 includes two juxtaposed in the axial direction of annular grooves 22, 23. At least one radial bore 24 , 25 leads radially inward from each annular groove 22 , 23 . The radial bore 24 intersects the longitudinal groove 17 of the oil guide sleeve 12th At the other end of the oil guide sleeve 12 , the longitudinal groove 17 is again cut by at least one further radial bore 26 of the hub part 10. From there, the hydraulic medium is conducted into the pressure chamber 20 in a manner not described in detail.
Die Radialbohrung 25 der Nockenwelle 2 mündet radial innen in einen weite ren Pfad 27. Der Pfad 27 verläuft dabei an einem Außenmantel 28 des Schraub mittels 11 innerhalb einer Bohrung 29 der Ölführungshülse 12. Der Pfad 27 mündet dabei innerhalb des Nabenteils 10 an dessem axial äußeren Bereich in zumindest eine sich radial erstreckende Steigbohrung 30 zur Zuleitung von hydraulischem Mittel in die weitere Druckkammer 19. Axial zwischen einem Nockenwellenlager 31 und der Vorrichtung 1 verläuft eine ortsfeste Anschluß konsole 32 mit je einer Zuleitung 33, 34. Die Zuleitungen 33, 34 münden dabei radial innen in die Ringnuten 22, 23.The radial bore 25 of the camshaft 2 opens radially inside into a wide path 27 . The path 27 runs on an outer jacket 28 of the screw 11 within a bore 29 of the oil guide sleeve 12 . The path 27 opens inside the hub part 10 at its axially outer region into at least one radially extending riser hole 30 for supplying hydraulic medium into the further pressure chamber 19 . Axially between a camshaft bearing 31 and the device 1 runs a fixed connection bracket 32 , each with a feed line 33 , 34th The feed lines 33 , 34 open radially inside into the annular grooves 22 , 23 .
BezugszeichenlisteReference list
1 Vorrichtung
2 Nockenwelle
3 Antriebsrad
4 Axialansatz
5 Außenverzahnung
6 Abschnitt
7 Abschnitt
8 Innenverzahnung
9 Verstellkolben
10 Nabenteil
11 Schraubmittel
11a Aufnahmebohrung
12 Ölführungshülse
13 Aufnahmebohrung
14 Außenmantel
15 Radialsteg
16 Außenfläche
17 Längsnut, Pfad
18 Radialabschnitt
19 Druckraum
20 Druckraum
21 Endabschnitt
22 Ringnut
23 Ringnut
24 Radialbohrung
25 Radialbohrung
26 Radialbohrung
27 Pfad
28 Außenmantel
29 Bohrung
30 Steigbohrung
31 Nockenwellenlager
32 Anschlußkonsole
33 Zuleitung
34 Zuleitung
35 Stirnseite
36 Stirnseite 1 device
2 camshafts
3 drive wheel
4 axial approach
5 external teeth
6 section
7 section
8 internal teeth
9 adjusting pistons
10 hub part
11 screwdriver
11 a location hole
12 oil guide sleeve
13 location hole
14 outer jacket
15 radial web
16 outer surface
17 longitudinal groove, path
18 radial section
19 pressure chamber
20 pressure room
21 end section
22 ring groove
23 ring groove
24 radial bore
25 radial bore
26 radial bore
27 path
28 outer jacket
29 hole
30 riser hole
31 camshaft bearings
32 connection console
33 supply line
34 supply line
35 end face
36 end face
Claims (5)
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