Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur relativen
Winkelverstellung einer Nockenwelle nach der im Ober
begriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Aus der DE 41 02 753 A1 ist eine gattungsgemäße Ver
stellvorrichtung bekannt. Dabei soll eine präzise Ein
stellung der Ventilsteuerzeitpunkte in Bezug auf einen Mo
torbetriebszustand erreicht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art weiter zu
verbessern, insbesondere eine exakte Zentrierung des Elektro
magneten relativ zu dem Anker zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn
zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale ge
löst.
Durch die zentrale stirnseitige Einstellbohrung des
Ankers ergibt sich vorteilhafterweise eine exakte Po
sitionierung des Magneten zum Anker, wobei der Magnet
durch Schrauben befestigt werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird darüber hinaus
eine sehr kompakt bauende Vorrichtung erreicht. Dies
gilt insbesondere für eine geringe Bauhöhe in radialer
Richtung. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Vor
richtung relativ einfach zu montieren.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus
dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be
schriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Winkel
verstellung der Nockenwelle in einem Längs
schnitt,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in der Fig.
1 (Teilschnitt), und
Fig. 3 eine Einrichtung zur Zentrierung des Magneten
über den Anker.
Die Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zur Winkelverstellung
einer Nockenwelle gegenüber der diese antreibenden
Kurbelwelle in einer Gesamtdarstellung. Ein Antriebs
zahnrad 1 sitzt auf einer mit einer Innenverzahnung 2
versehenen Antriebshülse 3. Über eine Außenverzahnung
4 ist ein mit einer Ölbohrung 5 versehener ringförmi
ger Stellkolben 6 axial verschiebbar und verdrehbar im
Inneren der Antriebshülse 3 angeordnet.
Der Stellkolben 6 weist an seiner inneren Umfangswand
ebenfalls eine Verzahnung 7 auf, durch die er eben
falls axial verschiebbar und verdrehbar über eine wei
tere Außenverzahnung 8 mit einer Verstellbuchse 9 ver
bunden ist.
Eine in der Fig. 1 nur teilweise dargestellte Noc
kenwelle 10 ist mit einer koaxial zur Nockenwellen
längsachse verlaufenden zentralen Bohrung 11 versehen.
Die Bohrung 11 ist als Gewindebohrung ausgebildet, in
die eine zentral gelegene Schraube 12 mit einem hohlen
Schraubenschaft 13 und einem Schraubenkopf 14 einge
schraubt ist. Neben einer zentralen Längsbohrung 15,
durch die eine Verbindung mit einem nicht dargestell
ten Tank T herstellbar ist, weist die Zentralschraube
12 eine Bohrung 16 auf, in der ein Steuerkolben 17
verschiebbar ist. Der Steuerkolben 17 ist durch eine
in einer Stufenbohrung mit geringem Durchmesser ange
ordnete Feder 18 vorgespannt.
Auf der von der Nockenwelle 10 abgewandten Seite ist
der Steuerkolben 17 mit einem Betätigungsstift 19 ver
sehen, auf dem ein Anker 20 befestigt ist. Der Anker
20 arbeitet mit einem maschinenfesten Elektromagneten
21 zusammen, der durch Schrauben 22 in seine Lage po
sitioniert wird.
Über einen nicht dargestellten Anschluß ist der Elek
tromagnet 21 mit einem ebenfalls nicht dargestellten
Steuergerät elektrisch verbunden. Beim Anlegen einer
elektrischen Spannung an den Elektromagneten 21 durch
das Steuergerät wird der rotierende Anker 20 in Rich
tung des Elektromagneten 21 bewegt und bringt dadurch
den fest mit ihm verbundenen Steuerkolben 17 gegen die
Kraft der Feder 18 aus seiner Grundstellung nach
rechts in die Arbeitsstellung, wobei eine Steuerkante
43 geöffnet und eine Rücklaufsteuerkante 44 geschlos
sen wird. Durch diese Bewegung wird eine Verbindung
von einer Pumpe über eine Bohrung 23 in der Nocken
welle 10, über eine weitere Axialbohrung 24 in der Ver
stellbuchse 9, über in der Verstellbuchse 9 mit einer ellipsenförmigen
Bohrform gebildete sichelför
mige Druckräume 27 und 28, über vier Radialbohrungen 42 in
der Zentralschraube 12, eine Radialbohrung 26, einen
umlaufenden Kanal 25 und über die Ölbohrung 5 mit einem
Kolbenraum 30 des Stellkolbens 6 geschaffen.
Die Rück
stellung des Stellkolbens 6 in die Grundstellung wird
durch die Rückstellkraft einer Rückstellfeder 31 er
reicht. Ausgleichsbohrungen 32 sorgen dafür, daß sich
in dem Raum, in dem die Feder angeordnet ist, kein
Druck aufbaut bzw. ein Druckausgleich hergestellt
wird. Der Druckmittelablauf aus dem Kolbenraum 30 er
folgt über eine Steuerkante 44, einen Ölkanal 29, ei
ne Querbohrung 47 in dem Steuerkolben 17 und über die
Längsbohrung 15 zum Tank. Die Vorrichtung ist auf
der von der Nockenwelle 10 abgewandten Seite mit einem
Deckel 46 versehen.
Bei der Verstellung des Stellkolbens 6 aus der Grund
stellung in die Arbeitsstellung erfolgt aufgrund der
Schrägverzahnungen 2, 4 und 7, 8 eine Winkelverstel
lung der Nockenwelle 10. Da diese Funktion und die
Verstellung allgemein bekannt sind, wird an dieser
Stelle nicht näher darauf eingegangen.
Die Anordnung von insgesamt vier Radialbohrungen 42
ist deshalb notwendig, um sicherzustellen, daß ein Öl
fluß nach dem Einschrauben der Zentralschraube 12 in
die Nockenwelle 10 gegeben ist, da die genaue
Endstellung der Zentralschraube 12 aufgrund ihres Gewindes nicht festliegt.
Durch die vier Radialbohrungen 42 ist auf jeden Fall
sichergestellt, daß Öl von dem Ölraum 28 über eine der
beiden unteren Radialbohrungen 42 in den Innenraum und
von da aus über die beiden oberen Radialbohrungen 42
in den Ölraum 27 zur Weiterleitung gelangen kann.
Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Antriebshülse
3 mit einem Mitnehmerzahn 33 versehen ist, der stirn
seitig aus der Antriebshülse 3 in Richtung auf die
Nockenwelle 10 ragt. Die Verstellbuchse 9 ist über der
äußeren Umfangswand mit einer randoffenen Ausnehmung
34 versehen, in die der Mitnehmerzahn 33 ragt. In der
Spätstellung bzw. der Grundstellung der Nockenwelle 10
bildet diese Einrichtung durch eine Anlage des Mitneh
merzahnes 33 an einem Umfangsanschlag 35 der Ausneh
mung 34 eine Wegbegrenzung für den Stellkolben 6.
In der Frühstellung der Nockenwelle erfolgt die Wegbe
grenzung durch einen Axialanschlag 36 des Stellkolbens
6 an der Verstellbuchse 9.
Wie aus der Fig. 1 weiter ersichtlich ist, sind die
Antriebshülse 3, der Stellkolben 6 und die Verstell
buchse 9 zwischen dem Schraubenkopf 14 und der Stirn
seite oder einem stirnseitigen Anschlag der Nockenwel
le 10 positioniert.
Wie weiterhin aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist der
Anker 20 auf seiner von der Nockenwelle 10 abgewandten
Stirnseite mit einer zentralen Einstellbohrung 37 ver
sehen. Ein nicht magnetisches Abdeckblech als Deckel
38 des Elektromagneten 21 ist ebenfalls mit einer mit
der Bohrung 37 fluchtenden Bohrung versehen. Bei der
Montage wird zur Positionierung und zur exakten Zen
trierung des Magneten 21 zum Anker 20 in die Bohrung
des Deckels 38 und des Ankers 20 ein Montagestift 39,
der an einem Rändelhalter 40 angeordnet ist, einge
führt. Dies geht aus Fig. 3 hervor. Aufgrund der kon
zentrischen Bohrung 37 kann damit der Magnet 21 exakt
positioniert und durch die Schrauben 22 befestigt werden.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß man einen sehr
engen Luftspalt zwischen dem Anker 20 und dem Magneten
21 einstellen kann, wodurch bei Beibehaltung einer ge
wünschten Magnetkraft eine deutliche Verringerung der
Magnetgröße und damit eine Bauraumreduzierung und Ko
stenersparnis eintritt. Nach dieser Montagehilfe durch
den Montagestift 39 wird dieser nach einem Festschrau
ben des Magneten 21 entfernt und das verbleibende Loch
in dem Deckel 38 wird mit einem Kunststoffpfropfen 41
(siehe Fig. 1) verschlossen.