DE19630403C2 - Ventilzeit-Einstellvorrichtung - Google Patents
Ventilzeit-EinstellvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilzeit-
Einstellvorrichtung für Einlaß- und Auslaßventile einer
Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der DE 36 17 140 A1 ist eine gattungsgemäße Ventilzeit-
Einstellvorrichtung offenbart.
Bei dieser Ventilzeit-Einstellvorrichtung ist gemäß den
Fig. 9 und 10 das Hilfszahnrad mit dem Hauptzahnrad
durch ein elastisches Element verbunden und durch das
elastische Element in einer relativ zum Hauptzahnrad
entgegengesetzten Richtung vorgespannt, um ein Spiel
zwischen der inneren Schrägverzahnung des Hilfszahnrads und
der äußeren Schrägverzahnung des inneren Zahnrads und
zwischen der äußeren Schrägverzahnung des Hilfszahnrads und
der inneren Schrägverzahnung des äußeren Zahnrads zu
beseitigen.
Da bei der Ventilzeit-Einstellvorrichtung das Haupt- und
das Hilfszahnrad durch das elastische Element in die
entgegengesetzte Richtung vorgespannt sind, um ein Spiel an
den kämmenden Abschnitten der beiden Zahnräder zu
beseitigen, muß die Vorspannkraft des elastischen Elements
in Übereinstimmung min einer Drehmomentschwankung der
Brennkraftmaschine eingestellt werden. Wenn das Spiel an
den kämmenden Abschnitten aufgrund einer Ermüdung des
elastischen Elements nicht beseitigt werden kann, treten
Probleme wie beispielsweise das Auftreten von
Zahnradgeräuschen, einer Unregelmäßigkeit bei der
Betätigung der Einlaß- und Auslaßventile usw. auf. Außerdem
kann eine ruhige axiale Bewegung des mittleren
Zahnradsatzes aufgrund der reibungsbedingten, durch das
elastische Element Verursachten Eingriffskräfte nicht
bewirkt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilzeit-
Einstellvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 so weiterzubilden, daß ein Auftreten von
Zahnradgeräuschen sowie eine Unregelmäßigkeit bei der
Betätigung der Ein- und Auslaßventile weitgehend verhindert
ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen
des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß den Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung weist
der Abstandshalter ein Rückhalteelement wie beispielsweise
einen Rückhaltestopfen, -stift oder -ring auf, der mit dem
Hauptzahnrad gekoppelt ist und in einer Lage gehalten ist,
in der das Spiel an den kämmenden Abschnitten der beiden
Zahnräder beseitigt ist, wobei das Rückhaltelement in
Eingriff mit dem Hilfszahnrad gehalten ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung von
bevorzugten Ausführungsbeispielen ersichtlich, die in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen
Ventilzeit-Einstellvorrichtung;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines in Fig. 1
gezeigten mittleren Zahnradsatzes;
Fig. 3 stellt Werkzeuge zum Zusammenbau des in Fig. 1
gezeigten mittleren Zahnradsatzes dar;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer Abwandlung der in Fig.
1 gezeigten Ventilzeit-Einstellvorrichtung;
Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines in Fig. 4
gezeigten mittleren Zahnradsatzes;
Fig. 6 stellt Werkzeuge zum Zusammenbau des in Fig. 4
gezeigten mittleren Zahnradsatzes dar;
Fig. 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Abwandlung
des in Fig. 5 gezeigten mittleren Zahnradsatzes;
Fig. 8 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer anderen
Abwandlung des in Fig. 5 gezeigten mittleren Zahnradsatzes;
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen
zerlegten Zustand des in Fig. 8 gezeigten Zahnradsatzes
zeigt;
Fig. 10 ist eine Schnittansicht des in Fig. 8 gezeigten
mittleren Zahnradsatzes;
Fig. 11 ist eine Schnittansicht einer anderen Abwandlung
der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ventilzeit-
Einstellvorrichtung;
Fig. 12 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines in Fig.
11 gezeigten mittleren Zahnradsatzes;
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht, die einen
zerlegten Zustand des in Fig. 11 gezeigten mittleren
Zahnradsatzes zeigt;
Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die einen
zerlegten Zustand einer anderen Abwandlung des in den Fig.
4 bis 6 gezeigten mittleren Zahnradsatzes zeigt;
Fig. 15 ist eine Schnittansicht einer weiteren Abwandlung
der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ventilzeit-
Einstellvorrichtung.
Fig. 16 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines in Fig.
15 gezeigten mittleren Zahnradsatzes;
Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht, die einen
zerlegten Zustand des in Fig. 15 gezeigten mittleren
Zahnradsatzes zeigt;
Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die einen
zerlegten Zustand einer weiteren Abwandlung des in den Fig.
4 bis 6 gezeigten mittleren Zahnradsatzes zeigt;
Fig. 19 ist eine Schnittansicht einer Abwandlung der in den
Fig. 1 bis 3 gezeigten Ventilzeit-Einstellvorrichtung;
Fig. 20 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines in Fig.
19 gezeigten mittleren Zahnradsatzes;
Fig. 21 ist eine perspektivische Ansicht des in Fig. 19
gezeigten mittleren Zahnradsatzes; und
Fig. 22 ist eine perspektivische Ansicht, die eine
Abwandlung des in den Fig. 4 bis 6 gezeigten mittleren
Zahnradsatzes zeigt.
In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Ventilzeit-Einstellvorrichtung
dargestellt, die so aufgebaut ist, daß verschiedene
Steuerzeiten für die Einlaß- und Auslaßventile einer
Brennkraftmaschine eingestellt werden können. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist ein inneres Zahnrad 14 koaxial auf
einer Nockenwelle 11 der Brennkraftmaschine montiert und
wird mittels eines Positionierzapfens 12 und eines
Befestigungsbolzens 13 zur Drehung mit der Nockenwelle 11
in Lage gehalten. Ein Nabenelement 15 ist drehbar auf der
Nockenwelle 11 montiert. Ein äußeres Zahnrad 17 und ein
Antriebsrad 18 sind mit dem Nabenelement 15 mittels Bolzen
16 zur gemeinsamen Drehung zusammengebaut. Das Antriebsrad
18 ist mit einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle des Motors
mittels eines (nicht gezeigten) Riemens in
Antriebsverbindung.
Das innere Zahnrad 14 hat einen zylindrischen Abschnitt mit
einer vorbestimmten Länge, der mit einer äußeren
Schrägverzahnung 14a ausgebildet ist. Das äußere Zahnrad 17
ist in der Form eines zylindrischen Elements, das mit einer
inneren Schrägverzahnung 17a ausgebildet ist und in
umgebender Lagebeziehung zu dem inneren Zahnrad 14
angeordnet ist. Innerhalb des ringförmigen Raums zwischen
dem inneren und äußeren Zahnrad 14 und 17 ist ein mittlerer
Zahnradsatz 20 angeordnet, der in einer axialen Richtung
durch einen hydraulischen Antriebsmechanismus 30 geregelt
bewegt wird. Ein äußeres Ende des äußeren Zahnrads 17 ist
mit einer Abdeckplatte 19 abgedeckt, die daran lösbar
mittels Bolzen befestigt ist.
Der mittlere Zahnradsatz 20 setzt sich aus einem
Hauptzahnrad 21 in der Form eines ringförmigen Elements,
das mit einer inneren Schrägverzahnung 21a, die im
kämmenden Eingriff mit der äußeren Schrägverzahnung 14a des
inneren Zahnrads 14 ist, und einer äußeren Schrägverzahnung
21b ausgebildet ist, die im kämmenden Eingriff mit der
inneren Schrägverzahnung 17a des äußeren Zahnrads 17 ist,
und einem Hilfszahnrad 22 in der Form eines ringförmigen
Elements zusammen, das mit einer inneren Schrägverzahnung
22a, die im kämmenden Eingriff mit der äußeren
Schrägverzahnung 14a des inneren Zahnrads 14 ist, und einer
äußeren Schrägverzahnung 22b ausgebildet ist, die im
kämmenden Eingriff mit der inneren Schrägverzahnung 17a des
äußeren Zahnrads 17 ist. Eine Vielzahl von in
Umfangsrichtung gleichförmig beabstandeter Stopfen 23 und
Stahlkugeln 24 sind in das Hauptzahnrad 21 eingebaut, um
einen axialen Verschiebebetrag "t" des Hilfszahnrads 22
gegenüber dem Hauptzahnrad 21 zu definieren. Bei Bewegung
in einer axialen Richtung verursacht der mittlere
Zahnradsatz 20 eine Relativdrehung des inneren Zahnrads 14
und des äußeren Zahnrads 17 zueinander, so daß die Drehphase
der Kurbelwelle relativ zur Nockenwelle 11 verändert wird.
Die Stopfen 23 sind jeweils in der Form eines
schalenförmigen Elements aus Eisen gestaltet, das mit einer
Vielzahl axial beabstandeter ringförmiger Rillen
ausgebildet ist. Die Stopfen sind jeweils zunächst gleitend
innerhalb entsprechender axialer Montagebohrungen 21c in
dem Hauptzahnrad 21 angeordnet und werden dann mittels der
in den Stopfen eingepreßten Stahlkugel 24 in ihrer
endgültigen Lage gehalten. Der Stopfen 23 und die
Stahlkugeln 24 sind als ein Gegendruckdichtelement
ausgebildet und zwischen das Hauptzahnrad 21 und das
Hilfszahnrad 22 eingesetzt. Das Haupt- und das Hilfszahnrad
21 und 22 sind zwischen das innere und das äußere Zahnrad
14 und 17 gesetzt. Dadurch kann der axiale Abstand zwischen
dem Haupt- und dem Hilfszahnrad 21 und 22 durch die Stopfen
23 eingestellt werden und in dem eingestellten Zustand
durch Einpressen der Stahlkugeln 24 in die Stopfen 23
dauerhaft gehalten werden.
Der hydraulische Antriebsmechanismus 30 umfaßt einen
ringförmigen Raum 31, der durch das innere Zahnrad 14, das
Nabenelement 15 und das äußere Zahnrad 17 gebildet ist,
einen Kolben 33, der einstückig mit dem Hauptzahnrad 21
ausgebildet ist und axial gleitend in dem ringförmigen Raum 31
über einen Dichtring 32 angeordnet ist, ein elektrisch
betätigtes Fluidregelventil 34 zur Regelung von Fluid, das
unter Druck den Kolben 33 beaufschlagt, und eine
elektrische Regelvorrichtung 35 zur Regelung des
Fluidregelventils 34. Eine auf der rechten Seite des
Kolbens 33 ausgebildete Fluidkammer ist mit einer
Auslaßöffnung A des Regelventils 34 durch einen Fluidkanal
36 verbunden, der in dem Nabenelement 15 und der
Nockenwelle 11 ausgebildet ist, während eine auf der linken
Seite des Kolbens 33 ausgebildete Fluidkammer mit einer
Rückführöffnung B des Regelventils 34 durch die kämmenden
Abschnitte der beteiligten Zahnräder und einen Fluidkanal
37 verbunden ist, der in dem Befestigungsbolzen 13 und der
Nockenwelle 11 ausgebildet ist. Eine Einlaßöffnung P des
Regelventils 34 ist mit einer Fluidpumpe 38 verbunden,
während eine Auslaßöffnung R des Regelventils 34 mit einem
Fluidbehälter 39 verbunden ist. Wenn das Regelventil 34
durch die elektrische Regelvorrichtung 35 geregelt
umgeschalten wird, wird eine axiale Bewegung des Kolbens 33
durch Druckfluid bewirkt, das von der Fluidpumpe 38
zugeführt wird, um eine axiale Bewegung des mittleren
Zahnradsatzes 20 zu verursachen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Stopfen 23 in das
Hauptzahnrad 21 in einem Zustand eingebaut, in dem das
Haupt- und das Hilfszahnrad 21 und 22 mit der äußeren
Schrägverzahnung 14a des inneren Zahnrads 14 an ihren
inneren Schrägverzahnungen 21a und 22a kämmen und mit der
inneren Schrägverzahnung 17a des äußeren Zahnrads 17 an
ihren äußeren Schrägverzahnungen 21b und 22b kämmen.
Dadurch sind die Stopfen 23 zwischen das Hauptzahnrad 21
und das Hilfszahnrad 22 gesetzt und werden in einer axialen
Richtung bewegt, um einen Abstand zwischen dem Haupt- und
dem Hilfszahnrad 21 und 22 zu vergrößern oder zu
verkleinern. Das bedeutet, daß die innere und äußere
Schrägverzahnung des mittleren Zahnradsatzes 20, der durch
eine Kombination des Haupt- und des Hilfszahnrads 21 und 22
gebildet ist, in axialer Länge bei der Montage vergrößert
oder verkleinert wird, um ein Spiel an den kämmenden
Abschnitten der Schrägverzahnungen 14a und 21a, 22a; 17a
und 21b, 22b zu beseitigen. In einem derartigen, oben
beschriebenen Zustand werden die Stahlkugeln 24 in die
Stopfen 23 gepreßt, um einen axialen Verschiebebetrag "t"
des Hilfszahnrads 22 gegenüber dem Hauptzahnrad 21 zu
bestimmen und um den Abstand zwischen dem Haupt- und dem
Hilfszahnrad 21 und 22 zu fixieren.
Während des vorangehenden Zusammenbauschrittes werden die
Stopfen 23 in das Hauptzahnrad 21 unter Verwendung von
Werkzeugen 50 und 60 eingebaut, die in Fig. 3 gezeigt sind.
Das rechtsseitige Werkzeug 50 setzt sich aus vier in
Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten Schiebezapfen 51
zusammen, die fest auf einem Stützblock 52 gelagert sind,
um in die entsprechenden Montagebohrungen 21c (Fig. 2) des
Hauptzahnrads 21 eingefügt zu werden, während das
linksseitige Werkzeug 60 aus einem Stützblock 61, der mit
einer Stirnfläche des Hilfszahnrads 22 in Berührung zu
bringen ist, vier in Umfangsrichtung gleichmäßig
beabstandeten Rückhaltezapfen 62, die rückziehbar mit dem
Stützblock 61 zusammengebaut sind, um in entsprechende
Bohrungen 22c in dem Hilfszahnrad 22 eingefügt zu werden,
und einem Grundblock 63 zusammengesetzt ist, der den
Stützblock 61 und die daran befindlichen Rückhaltezapfen 62
stützt. Die Rückhaltezapfen 62, die in dem Stützblock 61
eingebaut sind, sind durch (nicht gezeigte) Federn
vorgespannt, so daß sie elastisch mit einer Stirnfläche des
Hauptzahnrads 21 in Eingriff gebracht werden, wenn sie in
die entsprechenden Löcher 22c in dem Hilfszahnrad 22
eingefügt werden.
In einem Zustand, in dem das Haupt- und das Hilfszahnrad 21
und 22 im kämmenden Eingriff mit dem inneren und äußeren
Zahnrad 14 und 17 gehalten sind, werden die Stopfen 23 in
die Montagebohrungen 21c in dem Hauptzahnrad 21 eingefügt
und die Schiebezapfen 51 des Werkzeugs 50 werden in die
Montagebohrungen 21c eingefügt, um die Stopfen 23 zu
bewegen und sie in einer Lage zu halten, in der der axiale
Verschiebebetrag "t" des Hilfszahnrads 22 gegenüber dem
Hauptzahnrad 21 bestimmt ist, um ein Spiel an den kämmenden
Abschnitten der beteiligten Zahnräder zu beseitigen. Danach
werden die Schiebezapfen 51 des Werkzeugs 50 aus den
Montagebohrungen 21c entfernt und die Stahlkugeln 24 werden
in die Montagebohrungen 21c eingefügt. In einem derartigen
Zustand werden die Schiebezapfen 51 des Werkzeugs 50 wieder
in die Montagebohrungen 21c eingefügt, um die Stahlkugeln
24 mit den Stopfen 23 zu koppeln, während die
federvorgespannten Rückhaltezapfen 62 in die entsprechenden
Löcher 22c in dem Hilfszahnrad 22 eingefügt werden und mit
der Stirnfläche des Hauptzahnrads in Eingriff gebracht
werden, so daß der Stützblock 61 mit der Stirnfläche des
Hilfszahnrads 22 in Eingriff tritt. Dadurch werden die
Stahlkugeln 24 in die Stopfen 23 mittels der Schiebezapfen
51 des Werkzeugs 50 gepreßt, so daß die Stopfen 23 in
fester Lage gehalten werden.
Wie aus der obigen Beschreibung zu ersehen ist, kann die
Ventilzeit-Einstellvorrichtung mit der Nockenwelle in der
gleichen Weise ohne Einstellarbeiten eingebaut werden, wenn
sie bei Brennkraftmaschinen angewendet wird, die
unterschiedliche Drehmomentschwankungen haben. Das nützt
der Verbesserung des Wirkungsgrads der Zusammenbauarbeit
der Komponentenbauteile. Da der axiale Verschiebebetrag "t"
des Hilfszahnrads 22 gegenüber dem Hauptzahnrad 21 durch
die Stopfen 23 definiert ist, die in Lage gehalten sind,
wie in Fig. 2 gezeigt ist, wirken die Stopfen 23 und die
Stahlkugeln 24 nicht als eine elastische Vorspannung des
Haupt- und des Hilfszahnrads 21 und 22 in einer
entgegengesetzten Richtung. Das nützt der Beseitigung des
Auftretens von nutzlosen reibungsbedingten Eingriffskräften
zwischen dem Haupt- und dem Hilfszahnrad 21 und 22 und
zwischen dem inneren und dem äußeren Zahnrad 14 und 17.
Folglich bewegt sich der mittlere Zahnradsatz 20 ruhig
geregelt durch den hydraulischen Antriebsmechanismus 30 in
einer axialen Richtung und die beteiligten Zahnräder der
Ventilzeit-Einstellvorrichtung werden für eine lange
Zeitspanne gehalten, ohne ein ungewünschtes Spiel zu
verursachen.
In den Fig. 4 bis 6 ist eine Abwandlung der in Fig. 1
gezeigten Ventilzeit-Einstellvorrichtung dargestellt, wobei
der mittlere Zahnradsatz 20 durch einen mittleren
Zahnradsatz 120 ersetzt ist, der aus einem Paar in
Umfangsrichtung beabstandeter halbkreisförmiger
Hauptzahnräder 121, die einstückig mit dem Kolben 33
ausgebildet sind und eine innere Schrägverzahnung 121a, die
im kämmenden Eingriff mit der äußeren Schrägverzahnung 14a
des inneren Zahnrads 14 sind, und eine äußere
Schrägverzahnung 121b haben, die im kämmenden Eingriff mit
der inneren Schrägverzahnung 17a des äußeren Zahnrads 17
ist, und einem Paar halbkreisförmiger Hilfszahnräder 122
zusammengesetzt ist, die axial beweglich zwischen den
Hauptzahnrädern 121 angeordnet sind und eine innere
Schrägverzahnung 122a, die im kämmenden Eingriff mit der
äußeren Schrägverzahnung 14a des inneren Zahnrads 14 ist,
und eine äußere Schrägverzahnung 122b haben, die im
kämmenden Eingriff mit der inneren Schrägverzahnung 17a des
äußeren Zahnrads 17 ist. Ein Paar Stopfen 123 sind axial
beweglich innerhalb von Montagebohrungen 121c in dem
Kolbenkörper 33 gekoppelt und werden mittels Stahlkugeln
124 in Lage gehalten, die dort eingepreßt sind, um einen
axialen Verschiebebetrag "t" der Hilfszahnräder 122
gegenüber den Hauptzahnrädern 121 zu definieren.
Bei der oben beschriebenen Abwandlung werden die Stopfen
123 in den Hauptzahnrädern 121 in einem Zustand eingebaut,
in dem die Haupt- und die Hilfszahnräder 121 und 122 mit
der äußeren Verzahnung 14a des inneren Zahnrads 14 an ihren
inneren Schrägverzahnungen 121a und 122a kämmen und mit der
inneren Schrägverzahnung 17a des äußeren Zahnrads 17 an
ihren äußeren Schrägverzahnungen 121b und 122b kämmen.
Dadurch werden die Stopfen 123 zwischen die Hauptzahnräder
121 und die Hilfszahnräder 122 gesetzt und werden in einer
axialen Richtung bewegt, um einen axialen Abstand zwischen
den Haupt- und den Hilfszahnrädern 121 und 122 zu
vergrößern oder zu verkleinern. Das bedeutet, daß sich die
innere und äußere Schrägverzahnung des mittleren
Zahnradsatzes 120, der durch eine Kombination der Haupt-
und der Hilfszahnräder 121 und 122 gebildet ist, in axialer
Länge vergrößert oder verkleinert, um ein Spiel an den
kämmenden Abschnitten der Schrägverzahnung 14a und 121a,
122a; 17a und 121b, 122b zu beseitigen. In einem
derartigen, wie oben beschriebenen Zustand werden die
Stahlkugeln 124 in die Stopfen 123 gepreßt, um einen
axialen Verschiebebetrag "t" der Hilfszahnräder 122
gegenüber den Hauptzahnrädern 121 zu definieren und den
Abstand zwischen den Haupt- und den Hilfszahnrädern 121 und
122 zu fixieren.
Während des vorangehenden Zusammenbauvorgangs werden die
Stopfen mit den Hauptzahnräder 121 unter Verwendung von in
Fig. 6 gezeigten Werkzeugen 150 und 160 zusammengebaut. Das
rechtsseitige Werkzeug 150 setzt sich aus einem Paar von
Schiebezapfen 151 zusammen, die fest auf einem Stützblock
152 gestützt sind, um in entsprechende Montagebohrungen
121c in dem Kolbenkörper 33 eingefügt zu werden, während
sich das linksseitige Werkzeug 160 aus einem Paar
druckaufnehmender Blöcke 161, die mit jeder Stirnfläche der
Hilfszahnräder 122 in Kontakt zu bringen sind, und einem
Paar beweglicher Halteblöcke 162 zusammensetzt, die
rückziehbar mit den druckaufnehmenden Blöcken 161
zusammengebaut sind und durch (nicht gezeigte) Federn
vorgespannt sind, um mit jeder Stirnfläche der
Hauptzahnräder 121 in Eingriff gebracht zu werden, wenn die
druckaufnehmenden Blöcke 161 mit den Stirnflächen der
Hilfszahnräder 122 in Eingriff gebracht worden sind. In
einem Zustand, in dem die Haupt- und die Hilfszahnräder 121
und 122 in kämmenden Eingriff mit dem inneren und äußeren
Zahnrad 14 und 17 gehalten werden, werden die Stopfen 123
in die Montagebohrungen 121c in dem Kolbenkörper 33
eingefügt und die Schiebezapfen 151 des Werkzeugs 150
werden in die Montagebohrungen 121c eingefügt, um die
Stopfen 123 zu bewegen und sie in einer Lage zu halten, in
der der axiale Verschiebebetrag "t" der Hilfszahnräder 122
gegenüber den Hauptzahnrädern 121 bestimmt ist, um ein
Spiel an den kämmenden Abschnitten der beteiligten
Zahnräder zu beseitigen. Danach werden die Schiebezapfen
151 des Werkzeugs 150 aus den Montagebohrungen 121c
entfernt und die Stahlkugeln 124 werden in die
Montagebohrungen 121c eingefügt. In einem derartigem
Zustand werden die Schiebezapfen 151 des Werkzeugs 150
wieder in die Montagebohrungen 121c eingefügt, um die
Stahlkugeln 124 mit den Stopfen 123 zu koppeln, während die
druckaufnehmenden Blöcke 161 und die beweglichen
Halteblöcke 162 des Werkzeugs 160 jeweils mit den
Stirnflächen der Hilfs- und Hauptzahnräder 122 und 121 in
Eingriff gebracht werden. Dadurch werden die Stahlkugeln
124 in die Stopfen 123 mittels der Schiebezapfen 151 des
Werkzeugs 150 eingepreßt, um die Stopfen 123 in Lage zu
halten.
Entsprechend kann die Ventilzeit-Einstellvorrichtung an der
Nockenwelle 11 in der gleichen Weise ohne Einstellarbeiten
angebaut werden, wenn sie bei Brennkraftmaschinen
angewendet wird, deren Drehkraftschwankungen
unterschiedlich sind. Das ist nützlich, um die Wirksamkeit
der Zusammenbauarbeit der Komponentenbauteile zu
verbessern. Da der axiale Verschiebebetrag "t" der
Hilfszahnräder 122 gegenüber den Hauptzahnrädern 121 durch
die in Lage gehaltenen Stopfen 123 definiert ist, wie in
Fig. 5 gezeigt ist, wirken die Stopfen 123 und die
Stahlkugeln 124 nicht als elastische Vorspannung der Haupt-
und der Hilfszahnräder 121 und 122 in einer
entgegengesetzten Richtung. Das ist nützlich, um das
Auftreten von nutzlosen reibungsbedingten Eingriffskräften
zwischen den Haupt- und den Hilfszahnrädern 121 und 122 und
dem inneren und dem äußeren Zahnrad 14 und 17 zu
beseitigen. Folglich wird der mittlere Zahnradsatz 120
ruhig in einer axialen Richtung durch den hydraulischen
Antriebsmechanismus 30 geregelt bewegt und die beteiligten
Zahnräder der Ventilzeit-Einstellvorrichtung werden für
eine lange Zeitspanne gehalten, ohne jegliches
ungewünschtes Spiel zu verursachen. Außerdem kann die
axiale Länge des mittleren Zahnradsatzes 120 verkürzt
werden, da die Hilfszahnräder 122 zwischen die
Hauptzahnräder 121 gesetzt sind. Das ist nützlich, um die
Ventilzeit-Einstellvorrichtung in einer kompakten Größe zu
schaffen.
Obwohl bei der obigen Abwandlung die Stopfen 123 und die
Stahlkugeln 124 so angepaßt sind, daß sie den axialen
Verschiebebetrag "t" der Hilfszahnräder 122 gegenüber den
Hauptzahnrädern 121 definieren, können der Stopfen 123 und
die Stahlkugel 124 durch einen eingepreßten Zapfen 123A
ersetzt werden, wie in Fig. 7 gezeigt ist, oder durch einen
eingepreßten Ring 123B, wie in den Fig. 8 bis 10 gezeigt
ist. Bei der Verwendung des eingepreßten Zapfens 123A oder
Rings 123B ist es erforderlich, den axialen
Verschiebebetrag "t" der Hilfszahnräder 122 gegenüber den
Hauptzahnrädern 121 zu messen, um ein Spiel an den
kämmenden Abschnitten der beteiligten Zahnrädern zu
beseitigen. Nach dem Messen des axialen Verschiebebetrags
"t" werden der eingepreßte Zapfen 123A oder Ring 123B in
die Montagebohrungen 121c in den Kolbenkörper 33 eingepreßt
und in einer Lage gehalten, die durch den axialen
Verschiebebetrag "t" definiert ist. In der gleichen Weise,
wie es oben beschrieben ist, können der Stopfen 23 und die
Stahlkugel 24, die in den Fig. 1 bis 3 gezeigt sind, durch
den in Fig. 7 gezeigten eingepreßten Zapfen 123A ersetzt
werden.
In den Fig. 11 bis 13 ist eine andere Abwandlung der in den
Fig. 1 bis 3 gezeigten Ventilzeit-Einstellvorrichtung
dargestellt, wobei das Hilfszahnrad 22 mit einer Bohrung
22d, einem Absatz und einem Abschnitt ausgebildet ist, der
im Durchmesser dem Stopfen 23 entspricht. Die Bohrung 22d
mit dem Absatz hat einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser,
der mit dem Stopfen 23 gekoppelt ist, und einen Abschnitt
mit großem Durchmesser, in dem ein elastisches Element 25
aus synthetischem Gummi enthalten ist und durch einen
Deckel 26 gehalten ist, der an dem Hilfszahnrad 22
befestigt ist. Unter Aufbringen einer auf den Stopfen 23
wirkenden äußeren Kraft verursacht das elastische Element
25 eine große elastische Kraft gegen die äußere Kraft.
Selbst wenn bei dieser Abwandlung die Parallelität der
beteiligten Zahnräder aufgrund einer Unregelmäßigkeit der
Zahnräder in der Genauigkeit oder aufgrund einer Schwankung
einer auf das Antriebsrad 18 wirkenden Spannkraft
gestört ist, würde eine ruhige axiale Bewegung des
mittleren Zahnradsatzes 20 durch die Bewegung des Stopfens
23 gegen das elastische Element 25 bewirkt werden. Das ist
nützlich, um eine ruhige Bewegung des mittleren
Zahnradsatzes geregelt durch den hydraulischen
Antriebsmechanismus 30 sicherzustellen. In Fig. 14 ist eine
Abwandlung des mittleren Zahnradsatzes 120, der in den Fig.
4 bis 6 gezeigt ist, dargestellt, wobei die Hilfszahnräder
122 jeweils mit einer Bohrung 122d, einem Absatz und einem
Abschnitt ausgebildet sind, der im Durchmesser dem Stopfen
123 entspricht. Die Bohrung 122d mit dem Absatz hat einen
Abschnitt mit kleinem Durchmesser, der mit dem Stopfen 123
gekoppelt ist, und einen Abschnitt mit großem Durchmesser,
in dem ein elastisches Element 125 aus synthetischem Gummi
enthalten ist und durch einen Deckel 126 gehalten ist, der
an dem Hilfszahnrad 122 befestigt ist. Selbst wenn bei
einer derartigen Anordnung des Stopfens 123 und des
elastischen Elements 125 die Parallelität der beteiligten
Zahnräder aufgrund einer Unregelmäßigkeit der Zahnräder in
der Genauigkeit oder aufgrund einer Schwankung einer auf
das Antriebsrad 18 wirkenden Spannkraft gestört ist, würde
eine ruhige axiale Bewegung des mittleren Zahnradsatzes 120
durch Bewegung des Stopfens 123 gegen das elastische
Element 125 bewirkt werden.
In den Fig. 15 bis 17 ist eine andere Abwandlung der in den
Fig. 1 bis 3 gezeigten Ventilzeit-Einstellvorrichtung
gezeigt, wobei der Stopfen 23 und die Stahlkugel 24 durch
einen Walzenstift 27 und einen Ring 28 aus Stahlblech
ersetzt sind, der mit einem V-förmigen Querschnitt
ausgebildet ist. Der Walzenstift 27 ist axial mit einem
Abschnitt mit kleinem Durchmesser der axialen
Montagebohrung 21c gekoppelt und der Ring 28 aus Stahlblech
ist in einer ringförmigen Rille 21d angeordnet, die offen
mit der Montagebohrung 21c verbunden ist, so daß er nur
nach links in der Figur beweglich ist, um den Walzenstift
27 in Lage zu halten. Bei dieser Abwandlung sind die
Walzenstifte 27, die durch den Ring 28 aus Stahlblech in
Lage gehalten werden, mit dem Hilfszahnrad 22 an ihren
freien Enden im Eingriff. Selbst wenn bei einer solchen
Anordnung der Walzenstifte 27 und des Rings 28 aus
Stahlblech die Parallelität der beteiligten Zahnräder
aufgrund einer Unregelmäßigkeit der Zahnräder in der
Genauigkeit oder aufgrund einer Schwankung einer auf das
Antriebsrad 18 aufgebrachten Spannkraft gestört ist, würde
eine ruhige axiale Bewegung des mittleren Zahnradsatzes 20
durch die elastische Verformung des Rings 28 aus Stahlblech
bewirkt werden. In Fig. 18 ist eine Abwandlung des in den
Fig. 4 bis 6 gezeigten mittleren Zahnradsatzes 120
dargestellt, wobei der Stopfen 123 und die Stahlkugel 124
durch einen Walzenstift 127 und einen Ring 128 aus
Stahlblech ersetzt sind, der mit einem V-förmigen
Querschnitt ausgebildet ist. Der Walzenstift 127 ist axial
gleitend innerhalb der axialen Montagebohrung 121c (Fig. 5)
gekoppelt und der Ring 128 aus Stahlblech ist innerhalb
einer axialen Rille angeordnet, die mit den
Montagebohrungen 121c in offener Verbindung ist, so daß er
nur in der Figur nach links beweglich ist, um den
Walzenstift 127 in Lage zu halten. Bei dieser Abwandlung
werden die durch den Ring 128 aus Stahlblech in Lage
gehaltenen Walzenstifte 127 mit den Hilfszahnrädern 122 an
ihren äußeren Enden in Eingriff gebracht. Selbst wenn bei
einer derartigen Anordnung der Walzenstifte 127 und des
Rings 128 aus Stahlblech die Parallelität der beteiligten
Zahnräder aufgrund einer Unregelmäßigkeit der Zahnräder in
der Genauigkeit oder aufgrund einer Schwankung einer auf
das Antriebsrad 18 wirkenden Spannkraft gestört ist, würde
eine ruhige axiale Bewegung des mittleren Zahnradsatzes 120
durch eine elastische Verformung des Rings 128 aus
Stahlblech bewirkt werden.
In den Fig. 19 bis 21 ist eine weitere Abwandlung der in
den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ventilzeit-Einstellvorrichtung
dargestellt, wobei der Stopfen 23 und die Stahlkugel 24
durch einen Zapfen 29 mit einem Absatz, der einen Abschnitt
mit kleinem Durchmesser, welcher in einer in dem
Hilfszahnrad 22 ausgebildeten Montagebohrung 22e axial
gleitet, und einen Abschnitt mit großem Durchmesser hat,
der in die Montagebohrung 21c des Hauptzahnrads 21 gepreßt
ist, durch eine Tellerfeder S, die zwischen das
Hilfszahnrad 22 und ein äußeres Ende des Zapfens 29 gesetzt
ist, um den Zapfen 29 in einer axialen Richtung
vorzuspannen, wodurch der Zapfen 29 mit dem Hilfszahnrad 22
elastisch in Eingriff tritt, und durch eine
Rückhalteklammer C ersetzt sind, die an dem äußeren Ende
des Zapfens 29 befestigt ist, um die Tellerfeder S in ihrer
Lage zu halten. Der andere Aufbau und die
Bauteilkomponenten sind gleich der in den Fig. 1 bis 3
gezeigten Ventilzeit-Einstellvorrichtung. Bei der
Abwandlung gemäß den Fig. 19 bis 21 wird jeder Zapfen 29,
der in dem Hilfszahnrad 22 mittels der Tellerfeder S und
der Rückhalteklammer C eingebaut ist, an dem Hauptzahnrad
21 in einer Lage befestigt, in der ein Spiel an den
kämmenden Abschnitten der beteiligten Zahnräder beseitigt
ist. Selbst wenn bei einer derartigen Anordnung des Zapfens
29 die beteiligten Zahnräder aufgrund einer
Unregelmäßigkeit der Zahnräder in der Genauigkeit oder
aufgrund einer Schwankung der auf das Antriebsrad 18
wirkenden Spannkraft gestört ist, würde eine ruhige axiale
Bewegung des mittleren Zahnradsatzes 20 durch die Bewegung
des Hilfszahnrads gegen die Tellerfeder S bewirkt werden.
In Fig. 22 ist eine weitere Abwandlung des in den Fig. 4
bis 6 gezeigten mittleren Zahnradsatzes 120 dargestellt,
wobei der Stopfen 123 und die Stahlkugel 124 durch einen
Zapfen 129 mit Absatz, eine Tellerfeder S und eine
Rückhalteklammer C ersetzt sind, die mit den Haupt- und den
Hilfszahnrädern 121 und 122 in der gleichen Weise
zusammengebaut sind wie bei der obigen Abwandlung. Selbst
wenn bei einer derartigen Anordnung des Zapfens 129 die
Parallelität der beteiligten Zahnräder aufgrund einer
Unregelmäßigkeit der Zahnräder in der Genauigkeit oder
aufgrund einer Schwankung einer auf das Antriebsrad 18
wirkenden Spannkraft gestört ist, würde eine ruhige axiale
Bewegung des mittleren Zahnradsatzes 120 durch die Bewegung
der Hilfszahnräder 122 gegen die Tellerfeder S bewirkt
werden.
Obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel und
dessen Abwandlungen jeweils die äußere Verzahnung 14a des
inneren Zahnrads 14 und die innere Verzahnung 17a des
äußeren Zahnrads 17 in der Form einer Schrägverzahnung
sind, kann entweder nur die äußere Verzahnung 14a oder die
innere Verzahnung 17a als eine Schrägverzahnung ausgebildet
sein. In einem praktischen Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung kann die Ventilzeit-
Einstellvorrichtung auf einer Kurbelwelle einer
Brennkraftmaschine vorgesehen sein.
Claims (4)
1. Ventilzeit-Einstellvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine mit
einem inneren Zahnrad (14), das mit einer äußeren Verzahnung (14a) ausgebildet ist und auf einer Kurbelwelle oder einer Nockenwelle (11) der Brennkraftmaschine zur mit jener gemeinsamen Drehung montiert ist,
einem das innere Zahnrad (14) umgebenden äußeren Zahnrad (17), das mit einer inneren Verzahnung (17a) ausgebildet ist und mit der Kurbelwelle oder der Nockenwelle (11) zur Drehung mit dieser in Antriebsverbindung ist, und
einem mittleren Zahnradsatz (20; 120), der mit der äußeren Verzahnung (14a) des inneren Zahnrads (14) und mit der inneren Verzahnung (17a) des äußeren Zahnrads (17) in kämmendem Eingriff ist, wobei
der mittlere Zahnradsatz (20; 120) in einem ringförmigen Raum zwischen dem inneren und äußeren Zahnrad (14, 17) angeordnet ist und axial durch ein mit Druck beaufschlagtes Fluid bewegbar ist, um eine relative Drehung zwischen innerem und äußerem Zahnrad (14, 17) zu bewirken, wobei ferner
der mittlere Zahnradsatz (20; 120) ein Hauptzahnrad (21; 121), das mit einer inneren Verzahnung (21a; 121a), und mit einer äußeren Verzahnung (21b; 121b) ausgebildet ist, sowie ein Hilfszahnrad (22; 122) aufweist, das mit einer inneren Verzahnung (22a; 122a) und mit einer äußeren Verzahnung (22b; 122b) ausgebildet ist, wobei die inneren Verzahnungen (21a, 22a; 121a, 122a) im kämmenden Eingriff mit der äußeren Verzahnung (14a) des inneren Zahnrads (14) und die äußeren Verzahnungen (21b, 22b; 121b, 122b) im kämmenden Eingriff mit der inneren Verzahnung (17a) des äußeren Zahnrads (17) stehen, und wobei
der mittlere Zahnradsatz (20; 120) einen Abstandshalter (23, 24; 123, 124; 123A, 123B) aufweist, der zwischen das Haupt- und das Hilfszahnrad (21, 22; 121, 122) so eingesetzt ist, daß ein axialer Abstand (t) zwischen diesen beiden Zahnrädern (21, 22; 121, 122) gewährleistet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Abstand (t) endgültig festgelegt wird, wodurch die kämmenden Abschnitte der beiden Zahnräder (21, 22; 121, 122) spielfrei sind.
einem inneren Zahnrad (14), das mit einer äußeren Verzahnung (14a) ausgebildet ist und auf einer Kurbelwelle oder einer Nockenwelle (11) der Brennkraftmaschine zur mit jener gemeinsamen Drehung montiert ist,
einem das innere Zahnrad (14) umgebenden äußeren Zahnrad (17), das mit einer inneren Verzahnung (17a) ausgebildet ist und mit der Kurbelwelle oder der Nockenwelle (11) zur Drehung mit dieser in Antriebsverbindung ist, und
einem mittleren Zahnradsatz (20; 120), der mit der äußeren Verzahnung (14a) des inneren Zahnrads (14) und mit der inneren Verzahnung (17a) des äußeren Zahnrads (17) in kämmendem Eingriff ist, wobei
der mittlere Zahnradsatz (20; 120) in einem ringförmigen Raum zwischen dem inneren und äußeren Zahnrad (14, 17) angeordnet ist und axial durch ein mit Druck beaufschlagtes Fluid bewegbar ist, um eine relative Drehung zwischen innerem und äußerem Zahnrad (14, 17) zu bewirken, wobei ferner
der mittlere Zahnradsatz (20; 120) ein Hauptzahnrad (21; 121), das mit einer inneren Verzahnung (21a; 121a), und mit einer äußeren Verzahnung (21b; 121b) ausgebildet ist, sowie ein Hilfszahnrad (22; 122) aufweist, das mit einer inneren Verzahnung (22a; 122a) und mit einer äußeren Verzahnung (22b; 122b) ausgebildet ist, wobei die inneren Verzahnungen (21a, 22a; 121a, 122a) im kämmenden Eingriff mit der äußeren Verzahnung (14a) des inneren Zahnrads (14) und die äußeren Verzahnungen (21b, 22b; 121b, 122b) im kämmenden Eingriff mit der inneren Verzahnung (17a) des äußeren Zahnrads (17) stehen, und wobei
der mittlere Zahnradsatz (20; 120) einen Abstandshalter (23, 24; 123, 124; 123A, 123B) aufweist, der zwischen das Haupt- und das Hilfszahnrad (21, 22; 121, 122) so eingesetzt ist, daß ein axialer Abstand (t) zwischen diesen beiden Zahnrädern (21, 22; 121, 122) gewährleistet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Abstand (t) endgültig festgelegt wird, wodurch die kämmenden Abschnitte der beiden Zahnräder (21, 22; 121, 122) spielfrei sind.
2. Ventilzeit-Einstellvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstandshalter einen Stopfen (23; 123) aufweist, der
mit dem Hauptzahnrad (21; 121) gekoppelt ist und in einer
Lage gehalten ist, in der das Spiel an den kämmenden
Abschnitten der beiden Zahnräder beseitigt ist, wobei der
Stopfen (23; 123) in Eingriff mit dem Hilfszahnrad (22;
122) gehalten ist (Fig. 2).
3. Ventilzeit-Einstellvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstandshalter einen Rückhaltezapfen (123A) aufweist,
der mit dem Hauptzahnrad (21; 121) gekoppelt ist und in
einer Lage gehalten ist, in der das Spiel an den kämmenden
Abschnitten der beiden Zahnräder beseitigt ist, wobei der
Rückhaltezapfen (123A) in Eingriff mit dem Hilfszahnrad
(22; 122) gehalten ist (Figur i).
4. Ventilzeit-Einstellvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstandshalter einen Rückhaltering (123B) aufweist, der
mit dem Hauptzahnrad (21; 121) gekoppelt ist und in einer
Position gehalten ist, in der das Spiel an den kämmenden
Abschnitten der beiden Zahnräder beseitigt ist, wobei der
Rückhaltering (123B) in Eingriff mit dem Hilfszahnrad (22;
122) gehalten ist (Fig. 8 bis 10).
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