DE19546934A1

DE19546934A1 - Druckmittelabdichtung für eine Nockenwellenverstellvorrichtung

Info

Publication number: DE19546934A1
Application number: DE19546934A
Authority: DE
Inventors: Dieter Goppelt
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1995-12-15
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2015-12-16
Also published as: US5803032A; US5727508A; DE19546934C2; JPH09177518A; KR970044086A; KR100298934B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur stufenlosen Änderung einer Drehlage zwischen einer Kurbelwelle und einer im Zylinderkopf angeordneten Nocken welle mit einen Antriebsrad, das über ein Zugmittel, insbesondere einen Riemen einen Antrieb von der Kurbelwelle erfährt, sowie mit einer hohlzylindrisch gestalteten Schiebemuffe, die durch eine erste Verzahnung mit dem Antriebsrad und durch eine zweite Verzahnung unmittelbar oder mittelbar mit der Nocken welle formschlüssig verbunden ist, und weiterhin mit einem an der Schiebemuf fe befestigten, hydraulisch wirkenden Stellkolben, der in einem Gehäuse ge führt, zwei Druckräume begrenzt, die wechselweise mit einem Druckmittel zufluß und einem Druckmittelabfluß schaltbar sind, und mit einer gegenseitigen Abdichtung der Druckräume der Stellkolben gegenüber dem Gehäuse und die Schiebemuffe unmittelbar oder mittelbar gegenüber einem Antriebselement abgedichtet ist.

Hintergrund der Erfindung

Eine gattungsbildende Vorrichtung ist der DE 43 21 003 zu entnehmen, bei der zur Abdichtung der Druckräume, der Stellkolben einen außenseitig an der Innenwandung des Gehäuses anliegenden Dichtring aufweist und zwischen der Schiebemuffe und innen liegenden Bauteilen ein Kolbenring eingesetzt ist. Dabei ist der Kolbenring zwischen einander zugewandten Stirnflächen des Antriebs elementes und des Abtriebselementes angeordnet, der über seinen Außen umfang zwischen schrägverzahnten Abschnitten der Schiebemuffe an einer Innenwandung dichtend anliegt. Zur Vereinfachung der Montage des Kolben rings ist an einer Innenverzahnung der Schiebemuffe auf zumindest einen Zahn verzichtet worden, so daß zur Montage der Kolbenring einfacher zwischen die verzahnten Abschnitte der Schiebemuffe einführen läßt. Von der Verzahnung ausgelöste Radialschläge sowie fertigungsbedingte Durchmessertoleranzen beeinflussen die Abdichtung nachteilig. Der zur Abdichtung eingesetzte ge schlitzte Kolbenring kann aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften nicht die einer wirksamen Abdichtung entgegenstehenden Einflüsse ausreichend kom pensieren, wodurch sich ein nachteiliger Druckmittelverlust einstellen kann. Zur Reduzierung eines Druckmittelverlustes ist daher eine Funktionsprüfung der Verstellvorrichtung erforderlich bzw. eine genaue maßliche Überprüfung aller mit der Abdichtung in Verbindung stehenden Bauteilen, insbesondere der Innenbohrung in der Schiebemuffe sowie des Durchmessers des Kolbenrings.

Aufgabe der Erfindung

Zur Vermeidung der zuvor aufgeführten Nachteile ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Abdichtung der Druckräume zu schaffen, die einfach montier bar ist sowie den Fertigungsaufwand der Bauteile, zwischen denen die Ab dichtung eingesetzt ist, verringert.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bis 4 gelöst. Allen Erfindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 gemeinsam ist die geschlossene Ausbildung der Dichtscheibe, der Dichtung bzw. des Dichtrings, aufgrund der dichtenden Anlage an der Innenwandung der Schiebemuffe dieser Bauteile. Damit ergibt sich eine wirksame, radiale Abdich tung, deren Dichtfunktion auch bei auftretenden Radialschlägen aufgrund von Durchmessertoleranzen der angrenzenden Bauteile unbeeinflußt erhalten bleibt.

Die Erfindungen unterbinden wirkungsvoll eine Druckmittelleckage und redu zieren dadurch in vorteilhafter Weise die Verstellzeiten der Vorrichtung sowie ein Nachregeln bei einer kontinuierlichen Verstellung. Weiter vereinfachen die Erfindungen den Montageaufwand, da alle erfindungsgemäßen Abdichtungen bzw. Dichtelemente ohne Beachtung besonderer Einbauschriften oder Abhän gigkeiten zu angrenzenden Bauteilen vormontierbar sind, wodurch sich eine Zeitersparnis und ein Kostenvorteil ergeben.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Dichtscheibe oder der Dichtung ermöglicht weiterhin eine Entfeinerung der Oberflächenrauhigkeit an der Innen wandung der Schiebemuffe im Bereich der Abdichtzone, wodurch sich ein weiterer Kostenvorteil einstellt.

Die erfindungsgemäße Dichtscheibe gemäß Anspruch 1, die gleichfalls die Funktion eines Axiallagers übernimmt, kann dabei als eine schmale, d. h. dünn wandige Scheibe ausgeführt sein, die aus unterschiedlichen Materialien herge stellt werden kann mit kleinen bzw. engen Fertigungstoleranzen zur Erzielung einer hohen Abdichtungsgüte.

Die gemäß Anspruch 2 vorgesehene Dichtung umfaßt zwei axial beabstandet angeordnete Scheiben, die übereinstimmend geschlossen ausgeführt sind und zwischen denen ein elastisches Element als Zwischenglied eingesetzt ist, die gemeinsam eine Dichtung bilden. Dieser Dichtungsaufbau hat aufgrund der axial beabstandeten Dichtscheibenanordnung die Wirkung einer Labyrinth dichtung und besitzt damit eine hohe Abdichtungsgüte. Die zwischen den Stirnflächen des Antriebselementes und des Abtriebselementes eingesetzte, die Funktion eines Axiallagers übernehmende Dichtung besitzt aufgrund des elasti schen Zwischengliedes einen gewünschten hohen Dämpfungseffekt, der sich positiv auf die Geräuschentwicklung der Vorrichtung auswirkt. Außerdem stellt diese Dichtscheibenanordnung einen wirksamen Schutz gegen einen Druck-Mittelauslauf aus den Druckräumen bei Stillstand der Brennkraftmaschine sicher, d. h. einen Druckmittelverlust über eine Gleitlagerung zwischen der Zahnbuch se bzw. dem Abtriebselement und der drehfest am Antriebsflansch befestigten Führungshülse.

Die weitere Erfindung nach Anspruch 3 sieht einen am Antriebselement lagefi xierten Dichtring vor, der zumindest eine Dichtlippe umfaßt, die unter Vorspan nung an der Innenwandung der Schiebemuffe an liegt. Diese bei einer Ver stellung, d. h. Axialverschiebung der Schiebemuffe schleifend angeordnete Dichtlippe bewirkt einen hohen Abdichtungsgrad in beiden Richtungen. Dabei kann durch eine entsprechende Ausbildung der Dichtlippe die Dichtwirkung verbessert werden, indem das anstehende Druckmittel die Anpreßkraft der Dichtlippe verstärkt.

Gemäß der in Anspruch 4 unter Schutz gestellten Erfindung ist für eine Vor richtung, deren Aufbau zwischen dem Gehäuse und der Zahnhülse ein am Gehäuse lagefixiertes, abgedichtetes kreisringförmig gestaltetes Paßstück vor sieht, das einen Druckraum axial begrenzt, zur wirksamen Abdichtung eines Ringspaltes zwischen der Mantelfläche der Zahnhülse und dem Paßstück ein Dichtelement eingesetzt. Das Dichtelement besitzt dabei eine ausschließlich axiale Führung im Paßstück, so daß bei auftretenden Radialschlägen des An triebselementes das Dichtelement diesen Bewegungen folgen kann, ohne Beeinträchtigung der Dichtqualität. Aufgrund einer eng tolerierten Abstimmung des Innendurchmessers vom Dichtelement mit der Mantelfläche der Zahnhülse ergibt sich eine hohe Abdichtgüte, die vorteilhaft durch ein Schleifen dieser Flächen hergestellt ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 sind Gegenstand der Ansprüche 4 bis 18, die nachfolgend näher erläu tert werden.

In bevorzugten Weiterbildungen der Erfindungen besitzen die Dichtscheibe bzw. die Dichtung eine radiale Erstreckung, die sich über die gesamte Stirn fläche des Antriebselementes und des Abtriebselementes erstreckt. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich für die gleichzeitig die Funktion eines Axiallagers übernehmende Dichtscheibe bzw. Dichtung eine Reduzierung der Flächen pressung, was eine gewünschte Verschleißreduzierung bewirkt. Als ergänzende Maßnahme zur Verschleißreduzierung kann ebenfalls eine gehärtete Dicht scheibe bzw. Dichtung verwendet werden, wodurch gezielt voneinander abweichende Festigkeitswerte zwischen den Gleitpartnern, dem Antriebs- und dem Abtriebselement einerseits und der Dichtscheibe bzw. dem der Dichtung andererseits erzielt werden. Zur Erreichung einer bauraumoptimierten Lösung ist eine dünnwandige Dichtscheibe bzw. die Dichtung vorgesehen, die eine Wandstärke von maximal 4 mm aufweist. Als Werkstoff, aus dem die Dicht scheibe bzw. die Dichtung hergestellt werden kann, ist vorzugsweise Stahl vergesehen. Als alternative Werkstoffe können Buntmetall und Kunststoffe, wie beispielsweise PA 46 GF; PPS-GF 40 oder PPA-GF 30 verwendet werden.

Zur Ausgestaltung der Dichtung ist erfindungsgemäß ein elastisches Element vorgesehen, dessen Außendurchmesser im Vergleich zu den beidseitig neben geordneten Scheiben reduziert ist, wodurch der Labyrintheffekt der Dichtung aufgrund des sich dabei einstellenden radialen Ringraums verstärkt werden kann. Außerdem ermöglicht der Ringraum bei einer auftretenden Axialbelastung der Dichtung, daß sich das elastische Zwischenglied dabei ungehindert ver formen, d. h. radial ausweichen kann und dabei nicht mit der Innenwandung der Schiebemuffe in Berührung tritt, wodurch sich die Stellkraft der Vorrichtung, bedingt durch eine größere Reibkraft, nachteilig erhöhen würde.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, eine Dichtung zu verwenden, bei der das elastische Zwischenglied nur an einer Scheibe, beispielsweise durch eine Klebung, befestigt ist und die weitere Scheibe ein Losteil darstellt. Dieser Aufbau ermöglicht ein gewünschtes, unabhängiges Einstellen bzw. Ausrichten der Scheibe zur Verbesserung der Dichtqualität. Alternativ kann die Dichtung aus drei Einzelteilen in die Vorrichtung eingesetzt werden. Weiterhin kann eine Scheibe der Dichtung als eine Paßscheibe ausgeführt sein, die eine genaue Führung an der Innenwandung der Schiebemuffe ermöglicht.

Eine Ausgestaltung des Dichtrings sieht vor, daß dieser als ein Doppellippen dichtring ausgebildet ist, wobei die parallel zueinander angeordneten Dicht lippen so gespreitzt angeordnet sind, daß diese bei einer Druckbeaufschlagung zur Erhöhung des Dichtungseffektes an die Innenwandung der Schiebemuffe gedrückt werden. Weiterhin bietet sich an, einen Dichtring zu verwenden, der von einer Blechhülse umschlossen ist. Durch die Armierung in Form einer Blechhülse kann der Dichtring einfacher montiert bzw. positioniert werden. Der Blechring begünstigt die Realisierung vorbestimmter Einbaupositionen des Dichtrings, beispielsweise indem die Blechringbreite die Breite der eigentlichen Dichtung übersteigt und beispielsweise einseitig vorsteht. Bedarfsabhängig kann der Blechring ebenfalls der Breite der Dichtung angepaßt bzw. schmaler ausge führt sein. Alternativ ist ein mit radialen Borden versehener Blechring verwend bar, wobei die Borde zur Schaffung einer unverlierbaren Einheit vom elastischen Dichtungsmaterial umspritzt sind.

Vorzugsweise ist der Dichtring in einem stirnseitigen gestuften Abschnitt des Antriebselementes angeordnet, was die Vormontage des Dichtrings begünstigt und wodurch dieser in allen Positionen der Schiebemuffe dichtend an der Innenwandung der Schiebemuffe an liegt. Zur Einbauerleichterung bzw. Monta gevereinfachung für alle erfindungsgemäßen Dichtelemente, wie, Dichtscheibe, Dichtung bzw. Dichtring ist die Schiebemuffe stirnseitig in einer Übergangszone zur Innenwandung mit einer umlaufenden Anfassung versehen. Die Anfassung wirkt sich insbesondere vorteilhaft auf Vorrichtungen aus, die zur Abdichtung über einen Dichtring verfügen, da die Anfassung bei einem axialen Zusammen ehren der Schiebemuffe auf einen axial vorstehenden, zylindrischen Abschnitt des Antriebselementes eine Beschädigung der Dichtlippen verhindert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend werden die Erfindungen anhand von fünf Ausführungsbeispielen in sechs Figuren dargestellt und näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der zur radialen inneren Abdichtung zwischen den Druck räumen eine Dichtscheibe vorgesehen ist;

Fig. 2 eine Vorrichtung gemäß Fig. 1, die alternativ zwei parallel angeordnete Dichtscheiben umfaßt, zwischen denen ein elasti sches Element eingebracht ist;

Fig. 3 eine Abdichtung gemäß Fig. 1 mit einem Dichtring, deren Dichtlippen unter Vorspannung an einer Innenwandung der Schiebemuffe anliegen;

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der eine Dichtscheibe zur Abdichtung eines Ringspaltes zwischen einem im Gehäuse eingesetzten Paßstück und einer Zahnhülse dient;

Fig. 5 eine Vorrichtung gemäß Fig. 4, mit einem elastischen Dicht ring anstelle einer Dichtscheibe;

Fig. 6 in einem vergrößerten Maßstab den Dichtring gemäß Fig. 5.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1 zeigt eine mit der Bezugsziffer 1 versehene Vorrichtung zum Verändern von Steuerzeiten der Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine. Die Vorrichtung 1 ist dabei in axialer Richtung einer in Fig. 1 nicht dargestell ten Nockenwelle vorangestellt. Dabei umfaßt die Vorrichtung 1 ein Antriebs element 2, ausgebildet als Antriebsrad, das mittels eines Zugmitteltriebs von einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine einen Antrieb erfährt. Das Antriebselement 2 ist einstückig mit einem Gehäuse 3 sowie mit einem Antriebsflansch 4 versehen, wobei das Gehäuse radial beabstandet konzentrisch zu einem axial vorstehenden mit dem Antriebsflansch 4 verbunde nen Buchse 5 angeordnet ist. In dem Gehäuse 3 ist ein Stellkolben 6 verschieb bar angeordnet, der mit einer hohlzylindrisch gestalteten Schiebemuffe 7 ein stückig verbunden ist, wobei die Schiebemuffe 7 über eine erste Verzahnung 8, 9 mit der Büchse 5 des Antriebsflansches 4 formschlüssig verbunden ist sowie über eine zweite Verzahnung 10, 11 mit einer Zahnbuchse 12 in Eingriff steht. Die Zahnbuchse 12 ist dabei Bestandteil eines Abtriebselementes 13, das in einem eingebauten Zustand der Vorrichtung 1 in axialer Verlängerung der Nockenwelle angeordnet und an dieser drehfixiert ist. Die Verzahnungen 8 bis 11 sind jeweils als Schrägverzahnung ausgeführt, so daß eine axiale Verschie bung der Schiebemuffe 7 eine Relativverdrehung zwischen dem Antriebsele ment 2 und Abtriebselement 13 auslöst. Der kreisringförmig gestaltete Stell kolben 6 ist dabei so im Gehäuse 3 angeordnet, daß dieser eine Axialbegren zung von zwei im Gehäuse 5 angeordneten Druckräumen 14, 15 darstellt, die wechselweise von einem Druckmittel beaufschlagbar sind zur Axialverschie bung des Stellkolbens 6 der zugehörigen Schiebemuffe 7. Als Druckmittel zur Beaufschlagung der Druckräume 14, 15 wird der Vorrichtung 1 Druckmittel, insbesondere Schmiermittel einer Druckumlaufschmierung der Brennkraftma schine zugeführt. Zur wirksamen Abdichtung der Druckräume 14, 15 ist im radial äußeren Bereich zur Abdichtung eines Leckspaltes zwischen dem Stell kolben 6 und der Innenwandung des Gehäuses 3 ein im Stellkolben 6 geführter, am Gehäuse 3 anliegender Dichtring 16 vorgesehen. Zur Abdichtung der Druckräume 14, 15 im radial inneren Bereich ist eine Dichtscheibe 17 einge setzt, die über eine Mantelfläche 18 an einer Innenwandung 19 der Schiebe muffe 7 dichtend anliegt. Die Dichtscheibe 17 übernimmt außerdem die Funk tion eines Axiallagers, indem diese zwischen Stirnflächen 20, 21 der Zahnbuch se 12 bzw. einer radial zur Büchse 5 innenversetzt angeordneten, ebenfalls ein stückig am Antriebsflansch 4 befestigten Führungshülse 22 eingesetzt ist. Zur Montagevereinfachung der Dichtscheibe 17 ist die Schiebemuffe 7 auf der zur Führungshülse 22 gerichteten Seiten stirnseitig in einem Übergangsbereich zur Innenwandung 19 mit einer umlaufenden Anfassung 23 versehen.

In den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 2 und 3 einer erfindungs gemäßen Vorrichtung 1 sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) übereinstimmenden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführung zum ersten Ausführungs beispiel verwiesen werden kann.

Zur wirksamen, radial inneren Abdichtung zwischen den Druckräumen 14, 15 ist gemäß Fig. 2 eine Dichtung 24 vorgesehen, die zwei dünnwandige Schei ben 25, 26 umfaßt, welche axial beabstandet zur Abdichtung an der Innenwan dung 19 der Schiebemuffe 7 anliegen. Den Scheiben 25, 26 ist ein elastisches Element 27 zwischengeordnet, das bei auftretenden Axialkräften zwischen der Zahnbuchse 12 und der Führungshülse 22 eine dämpfende, insbesondere geräuschdämpfende Wirkung aus löst.

Die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung 1 weist als eine weitere alternative Ab dichtung einen Dichtring 27 auf, der zur Versteifung von einer Blechhülse 28 umgeben ist, die insbesondere kraftschlüssig auf einem stirnseitig gestuften Ab schnitt 30 der Führungshülse 22 angeordnet ist. Der weitere Aufbau des Dicht rings 28 umfaßt einen Dichtkörper 32, der mit zwei radial nach außen gerichte ten Dichtlippen 31 versehen ist, die unter Vorspannung an der Innenwandung 19 der Schiebemuffe 7 dichtend anliegen.

In Fig. 4 ist die Vorrichtung 41 dargestellt, die abweichend zur Vorrichtung 1 ein Gehäuse 43 aufweist, das einzelne Bauteile der Verstellvorrichtung koaxial umschließt, jedoch diese nicht stirnseitig abdeckt. Die Vorrichtung 41 ist vorgesehen für eine Brennkraftmaschine, deren Zumitteltrieb, insbesondere ein Kettentrieb, zum Antrieb der Nockenwelle in einem flüssigkeitsdichten Gehäuse angeordnet ist. Ein weiterer Unterschied besteht in der Verzahnungsanordnung der Schiebemuffe 47. Eine Drehmoment-Übertragung, d. h. ein Kraftfluß erfolgt vom Antriebselement 42 auf das Gehäuse 43 und von dort auf den Antriebs flansch 44. Ein axial vorstehender, zylindrischer Abschnitt des Antriebsflansches 44, die Buchse 45, ist dabei teilweise von der Schiebemuffe 47 koaxial umge ben, wobei diese Bauteile durch die Verzahnung 48, 49 formschlüssig ver bunden sind. An dem vom Antriebsflansch 44 gegenüberliegenden Ende ist die Schiebemuffe 47 über eine Verzahnung 50, 51 mit einer die Schiebemuffe 47 teilweise umschließenden Zahnhülse 52 verbunden, welche unlösbar am Abtriebselement 53 angeordnet ist, das wiederum im eingebauten Zustand drehfest an der Nockenwelle befestigt ist. Der endseitig auf der zum Antriebs flansch 44 weisenden Seite an der Schiebemuffe 47 angeordnete, im Gehäuse 43 geführte Stellkolben 46 begrenzt die Druckräume 54, 55. Zur Abdichtung dient dabei der Dichtring 56 und zur Verlagerung des Stellkolbens 46 in die, in Fig. 4 gezeigte Position eine Druckfeder 57. In einem von dem Druckraum 55 ausgehend radial nach außen gestuften Abschnitt des Gehäuses 43 ist ein Paßstück 58 eingesetzt, das mittels eines Dichtrings 59 abgedichtet und mittels eines Sicherungsrings 60 lagefixiert ist. Das Paßstück 58 ist dabei mit einer radial nach innen weisenden Schulter 61 versehen, die auf der zum Druckraum 55 weisenden Seite einen Anschlag für eine Dichtscheibe 62 bildet, die auf der Mantelfläche 63 der Zahnhülse 52 geführt ist und an der sich die Druckfeder 57 abstützt.

Zur Erzielung einer wirksamen Abdichtung ist der Innendurchmesser der Dicht scheibe 62 dem Außendurchmesser der Zahnhülse 52 engtoleriert angepaßt. Dagegen ist ein Ringspalt 64 zwischen dem Außendurchmesser der Dicht scheibe 62 und dem Paßstück 58 vorgesehen, der auch bei auftretenden Radial schlägen des Antriebselementes 53 und der damit in Verbindung stehenden Zahnhülse 52 eine Abdichtung des Druckraums 55 durch die Dichtscheibe 62 sicherstellt.

In Fig. 5 ist ebenfalls die Vorrichtung 41 abgebildet, deren Bezugsziffern mit denen von Fig. 4 übereinstimmen. Unterschiedlich ist die Abdichtung des Druckraums 55 durch einen Dichtring 65, der außenseitig von einem Blechring 66 umgeben ist und im Paßstück 58 eingesetzt ist. Der Dichtring 65 ist ver sehen mit zwei axial beabstandet angeordneten Dichtlippen 67, die in der Einbaulage unter einer radialen Vorspannung auf der Mantelfläche 63 der Zahnhülse 52 anliegen.

Der in Fig. 6 vergrößert dargestellte Dichtring 65 zeigt, daß der Blechring 66 jeweils endseitig mit zwei radial nach innen gerichteten Borden 68 versehen ist, die vom elastischen Dichtungsmaterial des Dichtrings 65 umspritzt sind.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung
2 Antriebselement
3 Gehäuse
4 Antriebsflansch
5 Buchse
6 Stellkolben
7 Schiebemuffe
8 Verzahnung
9 Verzahnung
10 Verzahnung
11 Verzahnung
12 Zahnbuchse
13 Abtriebselement
14 Druckraum
15 Druckraum
16 Dichtring
17 Dichtscheibe
18 Mantelfläche
19 Innenwandung
20 Stirnfläche
21 Stirnfläche
22 Führungshülse
23 Anfassung
24 Dichtung
25 Scheibe
26 Scheibe
27 Zwischenglied
28 Dichtring
29 Blechhülse
30 Abschnitt
31 Dichtlippe
32 Dichtkörper
41 Vorrichtung
42 Antriebselement
43 Gehäuse
44 Antriebsflansch
45 Buchse
46 Stellkolben
47 Schiebemuffe
48 Verzahnung
49 Verzahnung
50 Verzahnung
51 Verzahnung
52 Zahnhülse
53 Antriebselement
54 Druckraum
55 Druckraum
56 Dichtring
57 Druckfeder
58 Paßstück
59 Dichtring
60 Sicherungsring
61 Schulter
62 Dichtscheibe
63 Mantelfläche
64 Ringspalt
65 Dichtring
66 Blechring
67 Dichtlippe
68 Bord

Claims

1. Vorrichtung zur stufenlosen Änderung einer Drehlage zwischen einer Kurbel welle und einer im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordneten Nockenwelle, mit einen Antriebselement (2), das über ein Zugmittel, einen Antrieb von der Kurbelwelle erfährt, sowie mit einer hohlzylindrisch gestalteten Schie bemuffe (7), die durch eine erste Verzahnung (8, 9) mit dem Antriebselement (2) und durch eine zweite Verzahnung mit einem Abtriebselement (13) formschlüs sig verbunden ist, und weiterhin mit einem an der Schiebemuffe (7) befestigten, hydraulisch doppelt wirkenden Stellkolben (6) versehen ist, der in einem Ge häuse (3) geführt, zwei Druckräume (14, 15) axial begrenzt, die wechselweise mit einem Druckmittelzufluß und einem Druckmittelabfluß schaltbar sind, und mit einer gegenseitigen Abdichtung der Druckräume (14, 15) am kreisringförmig gestalteten Stellkolben (6) sowie zwischen der Schiebemuffe (7) und einem radial innenliegenden Bauteil, wobei zur Abdichtung zwischen der Schiebemuf fe (7) und dem radial innen liegenden Bauteil ein Dichtelement zwischen Stirn flächen (20, 21) von Bauteilen eingesetzt ist, die unmittelbar mit dem Antriebs element (2) bzw. dem Abtriebselement (13) in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß zur radial, nach innen gerichteten Abdichtung der Schie bemuffe (7) eine geschlossen ausgebildete, mit einer äußeren Mantelfläche (18) an einer Innenwandung (19) der Schaltmuffe (7) dichtend anliegende Dicht scheibe (17) vorgesehen ist (Fig. 1).

2. Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß als Abdichtung der Schiebemuffe (7) gegenüber einem radial innenlie genden Bauteil eine geschlossen ausgebildete Dichtung (24) vorgesehen ist, die axial beabstandet angeordnete Scheiben (25, 26) umfaßt, die an einer Innen wandung (19) der Schaltmuffe (7) dichtend anliegen, wobei zwischen den Scheiben (25, 26) ein elastisches Zwischenglied (27) eingesetzt ist (Fig. 2).

3. Vorrichtung zur stufenlosen Änderung einer Drehlage zwischen einer Kurbel welle und einer im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordneten Nockenwelle, mit einem Antriebselement (2), das über ein Zugmittel, einen Antrieb von der Kurbelwelle erfährt, sowie mit einer hohlzylindrisch gestalteten Schie bemuffe (7), die durch eine erste Verzahnung (8, 9) mit dem Antriebselement (2) und durch eine zweite Verzahnung mit einem Abtriebselement (13) formschlüs sig verbunden ist, und weiterhin mit einem an der Schiebemuffe (7) befestigten, hydraulisch doppelt wirkenden Stellkolben (6), versehen ist, der in einem Gehäuse (3) geführt, zwei Druckräume (14, 15) axial begrenzt, die wechselwei se mit einem Druckmittelzufluß und einem Druckmittelabfluß schaltbar sind, und mit einer gegenseitigen Abdichtung der Druckräume (14, 15) am kreisring förmig gestalteten Stellkolben (6) sowie zwischen der Schiebemuffe (7) und einem radial innenliegenden Bauteil, wobei zur Abdichtung zwischen der Schiebemuffe (7) und dem radial innenliegenden Bauteil ein Dichtelement eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Antriebselement (4) bzw. ein am unmittelbar mit dem Antriebselement (4) in Verbindung stehenden Bauteil lagefixierter Dichtring (28) vorgesehen ist, welcher zumindest eine Dichtlippe (31) aufweist, die unter Vorspannung an einer Innenwandung (19) der Schiebemuffe (7) anliegt (Fig. 3).

4. Vorrichtung zur stufenlosen Änderung einer Drehlage zwischen einer Kurbel welle und einer im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordneten Nockenwelle, mit einem Antriebselement (42), das über ein Zugmittel einen Antrieb von der Kurbelwelle erfährt, sowie mit einer hohlzylindrisch gestalteten Schie bemuffe (47), die durch eine erste Verzahnung (48, 49) mit einen radial innen liegenden Abschnitt des Antriebselements (42) und durch eine zweite Ver zahnung (50, 51), formschlüssig mit der radial außenliegenden Zahnhülse (52) verbunden ist, wobei die Zahnhülse (52) mittelbar an dem Abtriebselement (53) gekoppelt ist und die Schiebemuffe (47) weiterhin mit einem an der zum Antriebselement (42) weisenden Seite mit einem hydraulisch doppelt wirkenden Stellkolben (46) versehen ist, der in einem Gehäuse (43) geführt, zwei Druck räume (54, 55) axial begrenzt, die wechselweise mit einem Druckmittelzufluß und einem Druckmittelabfluß schaltbar sind, und mit einer gegenseitigen Abdichtung der Druckräume (54, 55) in Form eines Dichtrings (56) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einen kreisringförmigen Abstand zwischen dem Gehäuse (43) und der Zahnhülse (52) ein am Gehäuse (43) lagefixiertes, abgedichtetes Paßstück (58) eingesetzt ist, das den Druckraum (55) axial be grenzt und zur Abdichtung des Paßstückes (58) gegenüber der Zahnhülse (52) ein axial im Paßstück (58) geführtes, Radialausschläge ausgleichendes Dicht element eingesetzt ist (Fig. 4).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (17) bzw. die Dichtung (24) eine radiale Erstreckung aufweisen, die sowohl einer Stirnseite (20) einer unmittelbar mit dem Abtriebs element (13) in Verbindung stehenden Zahnbuchse (12) als auch einer Stirnseite (21) einer unmittelbar mit dem Antriebselement (2) in Verbindung stehenden Führungshülse (22) entspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (17) bzw. die Scheiben (25, 26) der Dichtung (24) eine höhere Festigkeit aufweisen als die unmittelbar an der Dichtscheibe (17) bzw. der Dichtung (24) abgestützten Bauteile.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischen glied (27) mit zumindest einer Scheibe (25, 26) unlösbar verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Scheibe (25, 26) als eine Paßscheibe ausgebildet ist, deren Innendurchmesser eng tolerient auf einer Mantelfläche des Abtriebselementes (13) geführt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine geschlos sen ausgebildete Dichtscheibe (62) eingesetzt ist, deren Innendurchmesser eng toleriert, paßgenau auf einer Mantelfläche (63) der Zahnhülse (52) dichtend geführt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfe der (57) die Dichtscheibe (62) kraftschlüssig an eine Schulter (61) des Paß stückes (58) verlagert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Dicht element ein Dichtring (65) vorgesehen ist, der im Paßstück (58) eingesetzt über zumindest eine Dichtlippe (67) dichtend auf der Mantelfläche (63) der Zahnhül se (52) an liegt.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dichtscheibe (17, 62) bzw. die Dichtung (24) eine maximale Wandstärke von 4 mm aufweisen.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß als Werkstoff für die Dichtscheibe (17, 62) bzw. die Scheiben (25, 26) der Dichtung (24) Stahl, Buntmetall oder Kunststoff, insbesondere PA 46 GF; PPS-GF 40; PPA-GF 30 vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Dichtring (28, 65) als ein Doppellippendichtring gestaltet ist, der zwei axial beabstandet angeordnete gespreitzt ausgerichtete Dichtlippen (31) umfaßt.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Dichtring (28, 65) zur Versteifung von einer Blechhülse (29) umschlossen ist, über die der Dichtring (28) lagepositioniert an der Führungs hülse (22) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechhül se (29) eine größere axiale Breite aufweist als ein Dichtkörper (32) des Dicht ringes (28), an dem die Dichtlippen (31) angeformt sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (28) in einem stirnseitig gestuften Abschnitt (30) der Führungshülse (22) an geordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schiebemuffe (7) stirnseitig in einem Übergangsbereich zur Innenwandung (19) eine umlaufende Anfassung (23) aufweist.