DE19706855A1 - Device for angular positioning of automotive camshaft with respect to cam wheel - Google Patents

Device for angular positioning of automotive camshaft with respect to cam wheel

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DE19706855A1
DE19706855A1 DE1997106855 DE19706855A DE19706855A1 DE 19706855 A1 DE19706855 A1 DE 19706855A1 DE 1997106855 DE1997106855 DE 1997106855 DE 19706855 A DE19706855 A DE 19706855A DE 19706855 A1 DE19706855 A1 DE 19706855A1
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Roland Klaar
Gottfried Weber
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear

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Abstract

A camshaft (1) is linked to a drive wheel (2) which controls the opening and shutting timing of valves in an internal combustion engine. The shaft and wheel are linked by an adjustment unit (18) which is eccentric with respect to the shaft (1) axis (7). The adjustment unit (18) is a beam link connecting to two axles, the first axle being coupled with the shaft and the second being coupled with the drive wheel. The second axle 20 is located radial to the shaft and moveable in a circumferential direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Winkelverstellung einer Welle, insbesondere Nockenwelle, gegenüber ihrem An­ triebsrad, insbesondere zur Phasenverschiebung von Ventilöff­ nungs- bzw. -schließzeiten bei Verbrennungsmotoren, mit Hilfe eines im Kraftfluß zwischen Antriebsrad und Welle angeordneten Stellelements.The invention relates to a device for angular adjustment a shaft, especially a camshaft, with respect to its type drive wheel, especially for phase shifting valve opening Opening and closing times for internal combustion engines, with the help one arranged in the power flow between the drive wheel and shaft Actuator.

Um in einer Brennkraftmaschine mit einer oder mehreren Nocken­ wellen die Lage der Steuerzeiten relativ zur Kolbenbewegung - im Sinne einer Optimierung von Leistung und Verbrauch - verän­ derbar zu machen, wird in der DE-OS 19 47 362 vorgesehen, im Nockenwellenantrieb ein die Nockenwelle mit zunehmender Dreh­ zahl zunehmend nacheilen lassendes Verstellglied anzuordnen. Das Verstellglied wird im Bekannten als Fliehkraftverstell­ glied ausgebildet.To in an internal combustion engine with one or more cams wave the position of the timing relative to the piston movement - in terms of optimizing performance and consumption - change To make derbar is provided in DE-OS 19 47 362 in Camshaft drive the camshaft with increasing rotation to arrange the number of adjusting members that lag behind. The adjusting element is known as a centrifugal force adjustment limb trained.

In EP 0 163 046 B1 wird für eine entsprechende Vorrichtung zur Winkelverstellung einer Welle gegenüber einem drehbar auf der Welle angeordneten Antriebsrad vorgeschlagen, hydraulische Mittel vorzusehen. Im Bekannten soll die Welle mindestens ein Kolben-Zylinderpaar aufweisen. Die Position des jedem Zylinder zugeordneten Kolbens bestimmt das Maß der Phase des Antriebs­ rads in Bezug auf die Welle.EP 0 163 046 B1 describes a corresponding device for Angle adjustment of a shaft relative to a rotatable on the Shaft arranged drive wheel proposed hydraulic To provide funds. In the known, the wave should be at least one Have piston-cylinder pair. The position of each cylinder assigned piston determines the measure of the phase of the drive rads in relation to the shaft.

In einer in EP 0 607 509 B1 beschriebenen Vorrichtung zur Pha­ senverschiebung der Welle gegenüber dem Antriebsrad soll das Maß der Verstellung ebenfalls durch hydraulische Mittel vorge­ geben werden. Im Bekannten werden zwischen einer ersten Anla­ gefläche (an der Welle) und einer zweiten Anlagefläche (am An­ triebsrad) zwei unmittelbar in dichter Packung konzentrisch nebeneinander liegende Kugelreihen vorgesehen. Mit Hilfe eines Kolbens soll die eine Kugelreihe axial in die andere Kugelrei­ he hinein drückbar sein, um den Bogenabstand zwischen der er­ sten und zweiten Anlagefläche zu verändern. Bei Funktionsfä­ higkeit hätte man im Bekannten mit einem kleinen Verstellweg (maximal gleich einem Kugeldurchmesser) einen - von der Größe des Verstellwegs abhängigen - Verstellwinkel der vielfachen Größe erreichen können. Bei der Erprobung der bekannten Lehre stellte sich aber heraus, daß es bei der vorgesehenen Geome­ trie praktisch ausgeschlossen ist, in eine Reihe mit einer Vielzahl gegeneinander gedrückter Kugeln eine zweite Reihe von Kugeln gleicher Größe hineinzudrücken, weil die dabei zwi­ schen den Kugeln wirkenden Verdrängungskräfte sich paarweise gegenseitig aufheben.In a device for pha described in EP 0 607 509 B1  This is the displacement of the shaft relative to the drive wheel Measure of the adjustment also pre-selected by hydraulic means will give. In the known between a first Anla surface (on the shaft) and a second contact surface (on the An drive wheel) two directly in tight packing concentric adjacent rows of balls are provided. With help of a Piston should one row of balls axially into the other row of balls he can be pushed in by the arc distance between the he most and second contact surface to change. With functional one would have the ability with a small adjustment range (maximum equal to a ball diameter) one - of size depending on the adjustment path - adjustment angle of multiple Can reach greatness. When testing the well-known teaching but it turned out that the geome provided trie is practically excluded, in a row with one Large number of balls pressed against each other a second row of Push in balls of the same size because the two displacement forces acting on the balls occur in pairs cancel each other out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Vorrichtung zur Winkelverstellung einer Welle gegenüber ihrem Antriebsrad ein im Kraftfluß zwischen Antriebsrad und Welle angeordnetes Stellelement zu schaffen, mit dessen Hilfe bei einfacher und raumsparender Bauform eine ausreichend große Winkelverstellung ermöglicht wird. In einer weiteren Ausgestaltung soll das zu­ gehörige Winkelverstellglied mit Hilfe eines Zwei-Stellungs- Initiators, z. B. Hydraulik-Kolbens, auf den Kraftfluß zwischen Antriebsrad und Welle schaltbar sein.The invention is based, for a device for angular adjustment of a shaft in relation to its drive wheel an arranged in the power flow between the drive wheel and shaft To create actuator, with the help of simple and space-saving design a sufficiently large angle adjustment is made possible. In a further embodiment, this is supposed to appropriate angle adjustment element with the help of a two-position Initiators, e.g. B. hydraulic piston, on the power flow between Drive wheel and shaft can be switched.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das Stell­ element exzentrisch in Bezug auf die Achse der Welle angeord­ net ist. Einige Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.The solution according to the invention is that the Stell element arranged eccentrically with respect to the axis of the shaft is not. Some improvements and further refinements of the Invention are described in the subclaims.

Da das Stellelement im Kraftfluß zwischen Antriebsrad und Wel­ le liegen soll, genügt bei Anwendung der Erfindung eine Rela­ tivdrehung bzw. -schwenkung des Stellelements um die Wellen­ achse, um die erstrebte Winkelposition der Welle relativ zum Antriebsrad zu erreichen. - Es wird bei dieser Betrachtung vorausgesetzt, daß die Drehzahl des Antriebsrads in fester Be­ ziehung zur Drehzahl der Kurbelwelle der Maschine steht. Die Änderung der Winkelstellung bzw. Phase der Nockenwelle erfolgt also relativ zum Antriebsrad. Der Begriff Welle und Antriebs­ rad wird zugleich für an der Welle bzw. am Antriebsrad ange­ brachte Flansche benutzt. Die Begriffe radial, axial und in Umfangsrichtung beziehen sich, wenn nichts anderes gesagt wird, grundsätzlich auf die Wellenachse bzw. Antriebsradachse.Since the actuator in the power flow between the drive wheel and Wel le, a relay is sufficient when applying the invention  Active rotation or pivoting of the control element around the shafts axis to the desired angular position of the shaft relative to To reach the drive wheel. - It becomes with this consideration provided that the speed of the drive wheel in fixed loading drawing to the speed of the crankshaft of the machine. The The angular position or phase of the camshaft is changed so relative to the drive wheel. The term shaft and drive wheel is also used for on the shaft or on the drive wheel brought flanges used. The terms radial, axial and in Unless otherwise stated, the circumferential direction refers is basically on the shaft axis or drive wheel axis.

Gemäß weiterer Erfindung wird als (exzentrisches) Stellelement bevorzugt eine zwei Schwenkachsen verbindende Schwinge vorge­ sehen, wobei die eine, erste Schwenkachse der Schwinge mit der Welle und die andere, zweite Schwenkachse mit dem Antriebsrad jeweils nur radial verschiebbar in Bezug auf die Wellenachse gekoppelt wird. Die zweite Schwenkachse der Schwinge wird da­ bei zugleich radial und in Umfangsrichtung in Bezug auf die Achse der Welle beweglich an der Welle gelagert.According to another invention is used as an (eccentric) control element preferably a rocker connecting two pivot axes is preferred see, the one, first pivot axis of the rocker with the Shaft and the other, second pivot axis with the drive wheel only radially displaceable with respect to the shaft axis is coupled. The second swing axis of the swing arm is there at the same time radially and circumferentially with respect to the Axis of the shaft movably supported on the shaft.

Wenn man auf eine solche Schwinge eine Kraft in Drehrichtung des Motors, z. B. durch eine umlaufende (in Bezug auf die Wel­ lenachse zentrische) Kurvenscheibe, ausübt, wird (bei einer Drehung um 360°) die nur radial bewegliche, erste Schwenkachse der Schwinge einmal bezüglich der Wellenachse radial hin und her und die andere, zweite Schwenkachse der Schwinge wird ein­ mal auf einer Ellipsenlinie herumgeführt. Dabei entspricht die eine Ellipsenachse der radialen Bewegung der ersten Schwenkachse der Schwinge und die andere Ellipsenachse gibt das Maß der erfindungsgemäß zu erreichenden Winkelverstellung vor. Die erste Schwenkachse der Schwinge soll, vorzugsweise in Form eines Zapfens oder dergleichen Mitnehmer, beweglich in einem radialen Schlitz der Welle (Wellenschlitz) gelagert wer­ den, während die zweite Schwenkachse - ebenfalls bevorzugt in Form eines Zapfens - beweglich in einen radialen Schlitz des Antriebsrads (Antriebsradschlitz) eingreifen soll. If you apply a force in the direction of rotation to such a swing arm the engine, e.g. B. by a circumferential (in relation to the wel lenachse centric) cam, is exercised (with a Rotation through 360 °) the only radially movable, first swivel axis the rocker once radially back and forth with respect to the shaft axis forth and the other, second pivot axis of the rocker becomes a guided around on an ellipse line. This corresponds to the one ellipse axis of the radial movement of the first Swing axis of the swing arm and the other ellipse axis there the measure of the angular adjustment to be achieved according to the invention in front. The first pivot axis of the rocker should, preferably in Shape of a pin or the like driver, movable in a radial slot of the shaft (shaft slot) who stored the while the second pivot axis - also preferred in Shape of a pin - movable in a radial slot of the Drive wheel (drive wheel slot) should engage.  

Um die Ellipsenbewegung der zweiten Schwenkachse räumlich zu ermöglichen, wird vorzugsweise in einem an die Schwinge an­ grenzenden Wellenteil, insbesondere an einem Wellenflansch, ein Fenster (Wellenfenster) vorgesehen, dessen Maße in Rich­ tung des Radius und des Umfangs für die Ellipsenbahn minde­ stens ausreichen. Die zugleich radial und in Umfangsrichtung (in Bezug auf die Welle) bewegliche, zweite Schwenkachse der Schwinge kann dann durch das Fenster in den radialen Schlitz des Antriebsrads eingreifen.Spatially around the elliptical movement of the second pivot axis enable, is preferably in one to the rocker adjacent shaft part, especially on a shaft flange, a window (wave window) is provided, the dimensions of which are in Rich radius and circumference for the elliptical orbit are sufficient. The radial and circumferential at the same time (with respect to the shaft) movable, second pivot axis of the Swing arm can then through the window into the radial slot of the drive wheel.

Das erfindungsgemäße Stellelement kann erfindungsgemäß auf verschiedene Weise ein- oder mehrteilig ausgebildet werden. Bevorzugt wird ein Stellelement, das die Form eines einteili­ gen (insbesondere halb- bzw. vollkreisförmigen) Halb- oder Vollrings besitzt. Gegebenenfalls sollen der Halbring an sei­ nen Längsenden bzw. der Vollring an etwa diametral gegenüber­ liegenden Punkten je einen der eine der Schwenkachsen bilden­ den Zapfen zum Eingriff in den jeweiligen Schlitz von Welle bzw. Antriebsrad aufweisen.The control element according to the invention can according to the invention be formed in one or more parts in different ways. An actuating element is preferred which has the shape of a one-piece gene (in particular semicircular or fully circular) semi- or Full ring. If necessary, the half ring should be on NEN longitudinal ends or the full ring at about diametrically opposite lying points each form one of the swivel axes the pin for engagement in the respective slot of the shaft or drive wheel.

Ein solcher Kreis-Halbring oder Kreis-Vollring soll gemäß wei­ terer Erfindung in einer exzentrischen Kreisnut einer in Bezug auf die Welle insgesamt zentrisch gelagerten Kurvenscheibe - verschiebbar in Nut-Umfangsrichtung - positioniert werden. Die Kurvenscheibe bildet dann ein unmittelbar auf das Stellelement einwirkendes Betätigungsmittel, z. B. zum Schwenken, der die beiden Schwenkachsen verbindenden Schwinge. Wenn die Schwinge mit ihrer ersten Schwenkachse in den radialen Wellenschlitz und mit der zweiten Schwenkachse - durch das Wellenfenster - in den radialen Antriebsradschlitz eingreift und wenn die die Schwinge in ihrer exzentrischen Nut aufnehmende Kurvenscheibe um die Wellen- bzw. Antriebsradachse gedreht wird, bewegen sich beide Schwenkachsen in ihrem radialen Schlitz zwar nur in radialer Richtung, die in den Schlitz des Antriebsrads ein­ greifende zweite Schwenkachse führt aber zugleich in dem Wel­ lenfenster relativ zur Welle eine Bewegung in der Umfangsrich­ tung aus. Diese Bewegung in Umfangsrichtung, bewirkt die er­ findungsgemäß erstrebte Winkelverstellung der Welle gegenüber ihrem Antriebsrad.Such a circle half-ring or full circle should be according to white teren invention in an eccentric circular groove in relation cam mounted centrally on the shaft - slidable in the groove circumferential direction - to be positioned. The Cam then forms a directly on the actuator acting actuating means, e.g. B. for pivoting the swing arm connecting both swivel axes. If the swingarm with its first pivot axis in the radial shaft slot and with the second swivel axis - through the wave window - engages in the radial drive wheel slot and when the Swing cam in its eccentric groove is rotated around the shaft or drive wheel axis both pivot axes in their radial slot only in radial direction that in the slot of the drive wheel but gripping second pivot axis also leads to the world lenfenster a movement in the circumferential direction relative to the shaft  tung from. This movement in the circumferential direction causes it angular adjustment of the shaft in accordance with the invention their drive wheel.

Da es sich vorstehend um Relativbewegungen handelt, können die Schlitze und Fenster auch kinematisch ausgetauscht werden, das heißt beispielsweise das Fenster kann alternativ auch in dem Antriebsrad bzw. in einem Flansch des Antriebsrads vorgesehen werden, so daß der entsprechende Zapfen durch dieses Fenster in einem radialen Schlitz der Welle eingreift. Bei einem Ver­ brennungsmotor wird die Nockenwelle im Grundsatz mit der hal­ ben Umdrehungszahl der Kurbelwelle angetrieben. Dieser Antrieb Soll durch die erfindungsgemäßen Mittel in der Regel nicht be­ einträchtigt werden. Im Ergebnis bedeutet das, daß für die je­ weils durch Winkelverstellung erstrebte Phasenverschiebung die Nockenwelle momentan gegenüber dem Antriebsrad gebremst oder beschleunigt werden soll.Since it is relative movements above, the Slots and windows can also be exchanged kinematically, that means for example the window can alternatively also in the Drive wheel or provided in a flange of the drive wheel be so that the corresponding pin through this window engages in a radial slot of the shaft. In a ver the camshaft is basically the engine with the hal ben speed of rotation of the crankshaft. This drive Should generally not be by the means according to the invention be impaired. The result is that for each because the phase shift desired by angular adjustment Camshaft currently braked against the drive wheel or should be accelerated.

Da das erfindungsgemäße Stellelement bei normalem Betrieb der Maschine mit der Umdrehungszahl des Antriebsrads rotiert, kön­ nen ohne Gegenmaßnahmen Unwuchtprobleme auftreten. Für eine Wuchtung bzw. Gleichverteilung der Masse kann die vorgenannte Kurvenscheibe, die das Stellelement in der exzentrischen Nut aufnimmt, vorteilhaft sein. Eine praktisch exakte Gleichver­ teilung der Masse (bezüglich der Achse) wird erreicht, wenn das Stellelement kreisförmig ist und die exzentrische Kreisnut im wesentlichen wie die zum Herstellen der Nut entnommene Masse ausfüllt, so daß die Kurvenscheibe bei im Frage kommen­ den Umdrehungszahlen exakt gewuchtet erscheint. Das wird bei­ spielsweise erreicht, wenn die Kurvenscheibe und das Stell­ element aus etwa dem gleichen Material bestehen, wenn die Nut einen annähernd rechteckigen Querschnitt besitzt und wenn der Querschnitt des Stellelements ebenso rechteckig sowie so groß ist, daß die erstrebte Schwenkbewegung des Stellelements in der Nut gerade noch möglich ist.Since the control element according to the invention during normal operation of the The machine rotates with the number of revolutions of the drive wheel unbalance problems occur without countermeasures. For one The aforementioned can be balanced or evenly distributed Cam that the actuator in the eccentric groove records, be advantageous. A practically exact comparison Division of mass (with respect to the axis) is achieved if the control element is circular and the eccentric circular groove essentially like that taken for making the groove Fills the mass so that the cam comes into question the rotational speed appears exactly balanced. That will be with achieved, for example, when the cam and the actuator element of about the same material if the groove has an approximately rectangular cross section and if the Cross section of the control element is also rectangular and as large is that the desired pivotal movement of the actuator in the groove is just still possible.

Gemäß weiterer Erfindung kann das in der exzentrischen Kreis­ nut gelagerte Stellelement aus zwei oder mehr Einzelteilen, insbesondere aus einer Vielzahl einzelner Kugeln oder Rollen, bestehen. Die Rollenachsen sollen dann senkrecht zu der durch die Kreisnut aufgespannten Ebene bzw. parallel zur Wellenachse stehen. Gegebenenfalls können beispielsweise zwei der Einzel­ teile (bevorzugt Rollen) aus der Kreisnut derart herausragen, daß sie die oben beschriebenen Schwenkachsen und damit die in die radialen Schlitze von Antriebsrad und Welle eingreifenden Zapfen bilden.According to another invention, this can be done in the eccentric circle  only mounted actuator from two or more individual parts, in particular from a large number of individual balls or rollers, consist. The roller axes should then be perpendicular to the the circular groove spanned plane or parallel to the shaft axis stand. If necessary, for example, two of the individual parts (preferably rollers) protrude from the circular groove in such a way that they have the pivot axes described above and thus in engaging the radial slots of the drive wheel and shaft Form cones.

Als weitere Alternative kann erfindungsgemäß vorgesehen wer­ den, zur Aufnahme des Stellelements eine exzentrische Nut mit vom Kreis abweichender Form in einer (wiederum) in Bezug auf die Welle insgesamt zentrisch gelagerten Kurvenscheibe vorzu­ sehen und das Stellelement aus einer Vielzahl von - ebenso wie vorher - in der Nut geführten Einzelteilen, insbesondere Ku­ geln oder Rollen, zusammenzusetzen. Eine derartige von der Kreisform abweichende Nut kann bei Ausbildung des Stellele­ ments aus einer Vielzahl von Einzelteilen Vorteile bringen, wenn eine spezielle, (z. B. auch nichtlinearer Abhängigkeit von Schwenkwinkel der Kurvenscheibe und erreichter Winkelverstel­ lung der Welle in Bezug auf das Antriebsrad gewünscht wird.As a further alternative, who can be provided according to the invention with an eccentric groove for receiving the control element deviating from the circle in a (again) with respect to the shaft has a centrally mounted cam see and the actuator from a variety of - just like before - in the groove guided individual parts, especially Ku gels or roles. One of those Circular deviating groove can be formed when the Stellele benefits from a multitude of individual parts, if a special (e.g. non-linear dependency on Swivel angle of the cam disc and the angle adjuster reached tion of the shaft in relation to the drive wheel is desired.

Bei normalem Betrieb der jeweiligen Welle werden das Antriebs­ rad, das Stellelement - gegebenenfalls mit der Kurvenscheibe - und die Welle so fest miteinander gekoppelt, daß sie mit exakt gleicher Drehzahl - der Drehzahl des Antriebsrads - rotieren. Diese feste Kopplung wird für eine Winkelverstellung zur posi­ tiven oder negativen Phasenverschiebung der Wellendrehung re­ lativ zur Antriebsraddrehung kurzzeitig gelöst.During normal operation of the respective shaft, the drive wheel, the control element - with the cam if necessary - and the shaft is so tightly coupled to each other that it is exactly same speed - the speed of the drive wheel - rotate. This fixed coupling is used for an angular adjustment to the posi tive or negative phase shift of the shaft rotation right solved briefly relative to the drive wheel rotation.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann hierzu ein schaltbarer, vom Motorantrieb abhängiger Planetensatz mit Hohlrad und Treibrad (Mittenrad) vorgesehen werden, wenn bei Normalbetrieb das Treibrad mit dem Antriebsrad lose mitläuft. Dabei kann eine Kurvenscheibe, die das Stellelement enthält, mit der Welle gekoppelt werden. Für die Winkelverstellung wer­ den dann - bevorzugt durch einen Kolbenhub unbestimmter Min­ destgröße (Zwei-Stellungs-Kolben) zugleich die feste (keine Relativdrehung erlaubende) Kupplung von Kurvenscheibe und Wel­ le gelöst sowie das Treibrad mit der Welle synchronisiert. Während der Zeit der Synchronisation nimmt das Treibrad das Hohlrad mit. Wenn dieses dann mit der Kurvenscheibe gekoppelt ist, dreht das Hohlrad, da es weniger Zähne als das Treibrad besitzt, die Kurvenscheibe um einen vorgegebenen Winkelbetrag relativ zum Antriebsrad. Als Folge dieser Drehmitnahme der Kurvenscheibe wird das gegebenenfalls darin exzentrisch posi­ tionierte Stellelement um einen vorgegebenen Betrag ge­ schwenkt, derart, daß das Stellelement mit Hilfe seiner Schwenkachsen bzw. Zapfen die Winkelverstellung der Welle re­ lativ zum Antriebsrad bewirkt.In a preferred exemplary embodiment, a switchable planetary gear set dependent on the motor drive Ring gear and driving wheel (center wheel) are provided if at In normal operation the drive wheel runs loose with the drive wheel. A cam disc that contains the control element can be coupled to the shaft. For the angle adjustment who  the then - preferably by an unspecified piston stroke Min minimum size (two-position piston) at the same time the fixed size (none Relative rotation) coupling of cam and wel le solved and the drive wheel synchronized with the shaft. The drive wheel takes this during synchronization Ring gear with. If this is then coupled to the cam disc the ring gear rotates as there are fewer teeth than the driving gear has, the cam by a predetermined angle relative to the drive wheel. As a result of this filming the Cam disc that is possibly eccentrically posi in it tioned actuator by a predetermined amount pivots such that the actuator with the help of his Swivel axes or pins the right angle adjustment of the shaft caused relative to the drive wheel.

Ein wesentlicher Vorteil dieser - unten noch näher beschriebe­ nen - Verstellvorrichtung besteht darin, daß die Synchronisie­ rung des Treibrads mit der Welle und das Lösen der festen Kupplung von Welle und Kurvenscheibe bei geeigneter Konstruk­ tion mit einem außerordentlich kleinen, z. B. nur mm umfassen­ den, Betätigungshub eines nur zwei Stellungen (ja-nein) besit­ zenden Kolbens möglich sind. Für das Maß der Relativverstel­ lung ist nicht eine genau bemessene Größe eines nur schwer steuerbaren (z. B. hydraulischen) Betätigungshubs des Kolbens, sondern die Zeit entscheidend, während derer das Treibrad mit der Welle synchronisiert ist und Welle und Kurvenscheibe nicht gekuppelt sind.A major advantage of this - described in more detail below NEN - adjusting device is that the Synchronisie tion of the drive wheel with the shaft and loosening the fixed Coupling of shaft and cam with a suitable design tion with an extraordinarily small, e.g. B. include only mm the, actuation stroke of only two positions (yes-no) piston are possible. For the measure of the relative adjuster lung is not an accurately sized one difficult controllable (e.g. hydraulic) actuation stroke of the piston, but rather the time during which the driving wheel is with the shaft is synchronized and the shaft and cam are not are coupled.

Zum Betätigen bzw. Einschalten der Wirkung (Winkelverstellung) des erfindungsgemäßen Stellelements kommen auch andere Antrie­ be, beispielsweise ein Antrieb über ein Hydraulikelement, wie Zylinder, Drehkolben usw. in Frage. Die Drehrichtung des Steu­ erelements kann konstant sein, die Drehrichtung kann aber auch reversierend konzipiert werden.To activate or switch on the effect (angle adjustment) the actuator according to the invention also come with other drives be, for example a drive via a hydraulic element, such as Cylinders, rotary lobes, etc. in question. The direction of rotation of the tax The element can be constant, but the direction of rotation can also be designed reversing.

Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbeispielen werden einige Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:Based on the schematic representation of exemplary embodiments some details of the invention are explained. Show it:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungs­ gemäße Vorrichtung zur Winkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber ihrem Antriebsrad; Figure 1 is a vertical section through an inventive device for angular adjustment of a camshaft relative to its drive wheel.

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1; Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Stellele­ ments in zwei Positionen; Fig. 3 is a schematic representation of a Stellele element in two positions;

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 1 abgeänderte Bauform der die Kurvenscheibe mit Stellelement enthaltenden Kupplung zwischen Antriebsrad und Welle; . Fig. 4 is a comparison of Figure 1 is modified design of the cam disc with adjusting element containing coupling between the drive wheel and shaft;

Fig. 5 eine weitere Abwandlung der die Kurvenscheibe mit dem Stellelement enthaltenden Kupplung zwi­ schen Antriebsrad und Welle; und Figure 5 shows a further modification of the cam with the actuator containing clutch between the drive wheel and shaft. and

Fig. 6 und 7 zwei verschiedene Formen einer nicht kreisförmi­ gen Nut für Kugel- bzw. Rollenreihen als Stell­ element einer Kurvenscheibe. FIGS. 6 and 7 show two different forms of a gene not kreisförmi groove for ball or roller rows as actuating element a cam.

In Fig. 1 und 2 wird ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Winkelverstellung einer Welle 1 (insbesondere Nockenwelle) gegenüber ihrem Antriebsrad 2 beschrieben. Das Antriebsrad 2 kann beispielsweise am Umfang einen Zahnkranz 3 besitzen, der über eine nicht gezeichnete Kette von der Kurbelwelle der fraglichen Maschine in üblicher Weise angetrieben wird. Mit der Welle 1 ständig fest verbunden ist ein Wellenflansch 4. Mit dem Wellenflansch 4 wird ein Kolben 5 - mit Hilfe einer (axialen) Nut- und Federverbindung 6, die in Richtung der Wel­ lenachse 7 verschiebbar ist - so verbunden, daß der Kolben 5 jede Drehung der Welle 1 exakt mitmacht. Die Welle 1 wird in einem Gehäuse 8, z. B. am Zylinderkopf, gelagert. In dem ebenso wie das Gehäuse 8 festen Motorteil 9 befindet sich eine Druck­ mittelzuführung 10, mit deren Hilfe der Kolben 5 in Bewegungs­ richtung 11 gegen die Rückstellkraft einer Feder 12 hin und her schaltbar ist. In Figs. 1 and 2, an embodiment of a device for angular adjustment of a shaft 1 (in particular camshaft) is described relative to its drive wheel 2. The drive wheel 2 can have, for example, a toothed ring 3 on the circumference, which is driven in a conventional manner by the crankshaft of the machine in question via a chain (not shown). A shaft flange 4 is permanently connected to the shaft 1 . With the shaft flange 4 , a piston 5 - with the help of an (axial) tongue and groove connection 6 , which is displaceable in the direction of the shaft axis 7 - so connected that the piston 5 follows each rotation of the shaft 1 exactly. The shaft 1 is in a housing 8 , for. B. on the cylinder head. In the same as the housing 8 fixed motor part 9 is a pressure medium supply 10 , by means of which the piston 5 in the direction of movement 11 against the restoring force of a spring 12 can be switched back and forth.

Der Kolben 5 besitzt im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zwei Kupplungsflächen 13 und 14, die wahlweise mit angrenzenden Bauteilen zu koppeln sind, nämlich einerseits mit dem Treibrad 15 eines in den Kraftfluß zwischen Antriebsrad 2 und Welle 1 einrastbaren bzw. einschaltbaren Planetensatzes mit Hohlrad 16 und andererseits mit der Kurvenscheibe 17, die ein erfindungs­ gemäßes Stellelement 18 (Fig. 2) mit Schwenkachsen bzw. Zapfen 19 und 20 aufnimmt. Der Zapfen 19 wird in einem radialen Schlitz 21 des Wellenflansches 4 geführt. Der Zapfen 20 wird in einem radialen Schlitz 22 des Antriebsrads 2 geführt. Das Stellelement 13 befindet sich im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 in einer Kreisnut 23, die exzentrisch in Bezug auf den Mittelpunkt der Kurvenscheibe 17 verläuft. Der Mittelpunkt der Kurvenscheibe 17 liegt in der Wellenachse 7.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the piston 5 has two coupling surfaces 13 and 14 , which can optionally be coupled to adjacent components, namely on the one hand with the drive wheel 15 of a planetary gear set with ring gear 16 and which can be engaged or engaged in the power flow between drive wheel 2 and shaft 1 on the other hand with the cam disc 17 , which receives a control element 18 according to the invention ( FIG. 2) with pivot axes or pins 19 and 20 . The pin 19 is guided in a radial slot 21 of the shaft flange 4 . The pin 20 is guided in a radial slot 22 of the drive wheel 2 . In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, the adjusting element 13 is located in a circular groove 23 which runs eccentrically with respect to the center of the cam disk 17 . The center point of the cam disk 17 lies in the shaft axis 7 .

Das Stellelement 18 nach Fig. 2 kann bevorzugt als Schwinge ausgebildet oder bezeichnet werden. Zur Erläuterung der Schwingenbewegung wird zusätzlich auf Fig. 3 verwiesen. Dort werden auf der Kurvenscheibe 17 zwei Extrempositionen 18a und 18b des Stellelements 18 im Prinzip dargestellt. Entsprechend werden die Extrempositionen des Zapfens 19 mit 19a und 19b so­ wie diejenigen des Zapfens 20 mit 20a und 20b bezeichnet. Wäh­ rend der Zapfen 19 sich bei Drehung der Kurvenscheibe 17 auf der radialen Geraden 24 bewegt, wird der Zapfen 20 längs einer Ellipsenlinie 25 verfahren. Um Platz hierfür zu schaffen, wird in dem Wellenflansch 4 ein Fenster F vorgesehen (Fig. 2). Für die Drehung der Kurvenscheibe 17 kommt im allgemeinen nur die Drehrichtung 26 des Motors in Frage. Wenn sich der Zapfen 20 von der Position 20a zur Position 20b bewegt, wird, da der Zapfen 20 in dem Schlitz 22 des gegebenenfalls fest angetrie­ benen Antriebsrads 2 abgestützt ist, die Welle 1 mit Hilfe des Zapfens 19, der in den Wellenschlitz 21 eingreift, um den Win­ kel w relativ zum Antriebsrad 2 geschwenkt. Die Länge der Ge­ raden 24 und das Maß des Winkels w bestimmen die Mindestgröße des Fensters F in Richtung von Radius bzw. Umfang.The adjusting element 18 according to FIG. 2 can preferably be designed or referred to as a rocker. For an explanation of the rocker movement, reference is also made to FIG. 3. There, on the cam 17, two extreme positions 18 a and 18 b of the actuating element 18 are shown in principle. Accordingly, the extreme positions of the pin 19 with 19 a and 19 b are designated as those of the pin 20 with 20 a and 20 b. While the pin 19 moves when the cam 17 rotates on the radial straight line 24 , the pin 20 is moved along an elliptical line 25 . In order to make room for this, a window F is provided in the shaft flange 4 ( FIG. 2). In general, only the direction of rotation 26 of the motor is suitable for the rotation of the cam disk 17 . If the pin 20 moves from the position 20 a to the position 20 b, since the pin 20 is supported in the slot 22 of the drive wheel 2 , which may be permanently driven, the shaft 1 with the aid of the pin 19 which is in the shaft slot 21 intervenes to the Win wel pivoted relative to the drive wheel 2 . The length of the straight lines 24 and the dimension of the angle w determine the minimum size of the window F in the direction of radius or circumference.

Bei Normalbetrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Welle 1 unverdrehbar fest mit dem Antriebsrad 2 gekoppelt. Diese feste Kopplung besorgen die Zapfen 19 und 20 des Stell­ elements 18, das im Kraftschluß zwischen Welle 1 und Antriebs­ rad 2 angeordnet ist. Voraussetzung hierfür ist gegebenenfalls eine Verbindung an der Kupplungsfläche 14 zwischen Kolben 5 und Kurvenscheibe 17.During normal operation of the device according to the invention, the shaft 1 is non-rotatably coupled to the drive wheel 2 . This fixed coupling provide the pin 19 and 20 of the actuating element 18 , which is arranged in the frictional connection between the shaft 1 and drive wheel 2 . A prerequisite for this is a connection on the coupling surface 14 between the piston 5 and the cam disk 17 .

Wenn eine Winkelverstellung der Welle 1 relativ zum Antriebs­ rad 2 erwünscht ist, wird über die Druckmittelzuführung 10 ei­ ne Kraft in Bewegungsrichtung 11 auf den Kolben 5 ausgeübt, so daß dieser an der Kupplungsfläche 13 von der Kurvenscheibe 17 abgekoppelt und (praktisch zugleich) an der Kopplungsfläche 13 auf das Treibrad 15 geschaltet wird. Dadurch wird das Treibrad 15 mit dem Kolben 5 und damit mit der Welle 1 synchronisiert. Gleichzeitig kämmt das Treibrad 15 ständig mit der Zähnung des Hohlrads 16. Dieses wird, z. B. über eine radiale Nut- und Fe­ derverbindung verbunden mit der Kurvenscheibe 17. Die Kurven­ scheibe 17 kann sich (im Ausführungsbeispiel am Umfang 27) frei gegenüber dem Antriebsrad 2 drehen. Da das Treibrad 15 weniger Zähne als das Hohlrad 16 besitzt, hat es eine entspre­ chend größere Umdrehungszahl. Bei Synchronisierung des Treib­ rads 15 mit der Welle 1 wird diese also momentan schneller als das Antriebsrad 2 gedreht. Diese Relativdrehung bewirkt eine Drehung der Kurvenscheibe 17 und damit eine Schwenkung des Stellelements 18 und wiederum dadurch eine Änderung der Phase der Welle 1 gegenüber derjenigen des Antriebsrads 2. Die Rela­ tivdrehung wird so lange fortgesetzt, bis das Maß der ge­ wünschten Phasenverschiebung erreicht ist.If an angular adjustment of the shaft 1 relative to the drive wheel 2 is desired, ei ne force in the direction of movement 11 is exerted on the piston 5 via the pressure medium supply 10 , so that it is uncoupled from the cam disk 17 on the coupling surface 13 and (practically at the same time) on the Coupling surface 13 is switched to the drive wheel 15 . As a result, the drive wheel 15 is synchronized with the piston 5 and thus with the shaft 1 . At the same time, the drive wheel 15 constantly meshes with the teeth of the ring gear 16 . This is e.g. B. connected via a radial groove and Fe derverbindung with the cam 17th The cam disc 17 can (in the exemplary embodiment on the circumference 27 ) rotate freely with respect to the drive wheel 2 . Since the drive wheel 15 has fewer teeth than the ring gear 16 , it has a correspondingly larger number of revolutions. When synchronizing the driving wheel 15 with the shaft 1 , this is currently rotated faster than the drive wheel 2 . This relative rotation causes a rotation of the cam disk 17 and thus a pivoting of the actuating element 18 and in turn thereby a change in the phase of the shaft 1 with respect to that of the drive wheel 2 . The relative rotation is continued until the degree of the desired phase shift is reached.

Im Ausführungsbeispiel wird zum Messen des Ergebnisses bzw. zum Abschalten der Synchronisierung von Treibrad 15 und Welle 1 ein Fühler 28 vorgesehen, der die Position des Zapfens 20 erfaßt und den Druckmittelzufluß an der Zuführung 10 zu gege­ bener Zeit abschaltet, so daß die Feder 12 den Zwei-Stellungs- Kolben 5 wieder in seine ursprüngliche Position bringt, in der das Treibrad 15 lose läuft und die Kupplungsfläche 14 den Kol­ ben 5 mit der Kurvenscheibe 17 verbindet. In the exemplary embodiment, a sensor 28 is provided for measuring the result or for switching off the synchronization of drive wheel 15 and shaft 1 , which detects the position of the pin 20 and switches off the pressure medium flow at the feed 10 at the given time, so that the spring 12 two-position piston 5 brings back to its original position in which the drive wheel 15 runs loose and the clutch face 14 of the Kol ben 5 connects with the cam 17th

Fig. 4 zeigt einige Bauteile, die gegenüber Fig. 1 abgewandelt sind. Alle übrigen Bauteile von Fig. 1 können unverändert in das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 übernommen werden. Der we­ sentliche Unterschied zwischen Fig. 1 und Fig. 4 besteht dar­ in, daß zwischen Kurvenscheibe 17 und Antriebsrad 2 ein Brems­ element 29 sowie zwischen Kurvenscheibe 17 und Wellenflansch 4 ein Bremselement 30 ständig für Mitnahmekontakt sorgt. Dieser Kontakt reicht für den Normalbetrieb aus, er wird jedoch mit Gewalt unterbrochen, während der Kolben 5 durch seine Bewegung in Richtung 11 mit dem Treibrad 15 synchronisiert ist. Alles übrige funktioniert dann wie anhand von Fig. 1 und 2 beschrie­ ben. FIG. 4 shows some components that have been modified compared to FIG. 1. All other components of FIG. 1 can be adopted unchanged in the embodiment of FIG. 4. The WE sentliche difference between FIG. 1 and FIG. 4, represents in that, between the cam 17 and the drive wheel 2, a brake element 29, and constantly ensures between cam 17 and shaft flange 4 a brake member 30 for driving contact. This contact is sufficient for normal operation, but is interrupted by force, while the piston 5 is synchronized with the drive wheel 15 by its movement in the direction 11 . Everything else then works as described with reference to FIGS. 1 and 2 ben.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Abän­ derung gegenüber Fig. 1. Nur die gegenüber Fig. 1 geänderten Teile werden in Fig. 5 dargestellt. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist das Treibrad 15 ständig über eine Kuppelzah­ nung 31 oder dergleichen mit dem Wellenflansch 4 und damit mit der Welle 1 synchronisiert. Ohne weiteres würde es also das mit der Kurvenscheibe 17 wie vorher über eine radiale Nut-Fe­ derverbindung 32 verbundene Hohlrad 16 und die Kurvenscheibe 17 (ständig) angetreiben und damit ständig den Winkel zwischen Welle 1 und Antriebsrad 2 verändern. Diese permanente Winkel­ verstellung wird jedoch nach Fig. 5 normalerweise unterbunden Zu diesem Zweck wird bei Normalbetrieb über die Zuführung 10 Druckmittel in Richtung auf den Kolben 5' geleitet, so daß dieser an der Kupplungsfläche 33 mit dem Hohlrad 16 gekoppelt wird. Dadurch drehen sich der Kolben 5', das Hohlrad 16 und das Treibrad 15 mit gleicher Drehzahl und damit auch mit der Drehzahl der Welle 1, das ist - wegen des in den Kraftfluß eingeschalteten Stellelements 18 mit Zapfen 19 und Zapfen 20 - auch die Drehzahl des Antriebsrads 2. Die übrigen Teile des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 stimmen mit demjenigen nach Fig. 1 überein. Fig. 5 shows a further embodiment with a change compared to Fig. 1. Only the parts changed compared to Fig. 1 are shown in Fig. 5. In the exemplary embodiment according to FIG. 5, the driving wheel 15 is constantly synchronized with a coupling 31 or the like with the shaft flange 4 and thus with the shaft 1 . Without further ado, it would drive the connection to the cam 17 as previously connected via a radial groove-Fe derverbindung 32 ring gear 16 and the cam 17 (constantly) and thus constantly change the angle between shaft 1 and drive wheel 2 . However, is adjustment This permanent angle of FIG. 5 is normally prevented for this purpose is guided in normal operation through the supply line 10 the pressure medium in the direction of the piston 5 ', so that it is coupled to the coupling surface 33 with the ring gear 16 of. As a result, the piston 5 ', the ring gear 16 and the drive wheel 15 rotate at the same speed and thus also at the speed of the shaft 1 , which is - because of the actuating element 18 with pin 19 and pin 20 switched into the power flow - the speed of the Drive wheel 2 . The other parts of the exemplary embodiment according to FIG. 5 correspond to those according to FIG. 1.

Fig. 6 und 7 zeigen zwei Ausführungsbeispiele eines als Kugel- bzw. Rollenreihe ausgebildeten Stellelements 18'. In beiden Fällen besitzen die in der Kurvenscheibe 17 vorgesehenen Nuten 34 und 35 einen von der Kreisform abweichenden Umfang. Bei Fig. 6, kann man z. B. von einer Eiform, bei Fig. 7 von einer Herzform sprechen. Die Exzentrizität der Nut 34, 35 wird in den Fig. 6 und 7 nicht nur durch die Lage, sondern auch durch die Form der Ruten 34 und 35 bestimmt. In den gezeichneten Darstellungen sind die am Ende der Kugel- oder Rollenreihe 18' dargestellten Elemente dunkel gezeichnet, um zu zeigen, daß es sich hierbei um den Zapfen 19, 20 entsprechende Elemente han­ deln kann. FIGS. 6 and 7 show two embodiments of an adjustment element 18 formed as a ball or roller row '. In both cases, the grooves 34 and 35 provided in the cam disk 17 have a circumference that deviates from the circular shape. In Fig. 6, one can e.g. B. speak of an egg shape, in Fig. 7 of a heart shape. The eccentricity of the groove 34 , 35 in FIGS. 6 and 7 is determined not only by the position but also by the shape of the rods 34 and 35 . In the drawings shown, the elements shown at the end of the ball or roller row 18 'are drawn dark to show that this can be the pin 19 , 20 corresponding elements.

Es wird eine Vorrichtung zur Winkelverstellung einer Welle ge­ genüber ihrem Antriebsrad mit Hilfe eines im Kraftfluß zwi­ schen Antriebsrad und Welle angeordneten Stellelements be­ schrieben. Das Stellelement soll bei einfacher und raumsparen­ der Bauform eine Winkelverstellung in einem großen Winkelbe­ reich ermöglichen, ohne daß zum Antrieb speziell gesteuerte Mittel erforderlich wären. Erfindungsgemäß wird - wie in Fig. 1, 2, 4 und/oder 5 gezeichnet - ein exzentrisch in Bezug auf die Achse der Welle angeordnetes Stellelement vorgesehen. Es soll vorzugsweise als eine zwei Schwenkachsen umfassende Schwinge ausgebildet sein. There is a device for angular adjustment of a shaft GE compared to their drive wheel with the help of a force flow between the drive wheel and shaft arranged actuator be written. The actuator is to allow for simple and space-saving design an angular adjustment in a large Winkelbe rich, without the need for specially controlled means to drive. According to the invention - as drawn in FIGS. 1, 2, 4 and / or 5 - an actuating element is arranged eccentrically with respect to the axis of the shaft. It should preferably be designed as a swing arm comprising two pivot axes.

BezugszeichenlisteReference list

11

Welle
wave

22nd

Antriebsrad
drive wheel

33rd

Zahnkranz
Sprocket

44th

Wellenflansch
Shaft flange

55

Kolben
piston

66

Nut- und Federverbindung (axial)
Tongue and groove connection (axial)

77

Wellenachse
Shaft axis

88th

Gehäuse
casing

99

Motorteil
Engine part

1010th

Druckmittelzuführung
Pressure medium supply

1111

Bewegungsrichtung
Direction of movement

1212th

Feder
feather

1313

Kupplungsfläche (Coupling surface (

1717th

)
)

1414

Kupplungsfläche (Coupling surface (

1515

)
)

1515

Treibrad
Driving wheel

1616

Hohlrad
Ring gear

1717th

Kurvenscheibe
Cam

1818th

Stellelement
Actuator

1919th

, ,

2020th

Zapfen, Schwenkachsen
Pins, swivel axes

2121

radialer Schlitz (radial slot (

44th

)
)

2222

radialer Schlitz (radial slot (

22nd

)
)

2323

Kreisnut
Circular groove

2424th

Gerade
Straight

2525th

Ellipse
ellipse

2626

Drehrichtung
Direction of rotation

2727

Umfang (Scope (

1717th

)
)

2828

Fühler
sensor

2929

, ,

3030th

Bremselement
Braking element

3131

Kuppelzahnung
Dome toothing

3232

Nut- und Federverbindung (radial)
Tongue and groove connection (radial)

3333

Kupplungsfläche
Coupling surface

3434

Nut (Groove (

Fig.Fig.

6)
6)

3535

Nut (Groove (

Fig.Fig.

7)
F Fenster
w Winkel
7)
F window
w angle

Claims (17)

1. Vorrichtung zur Winkelverstellung einer Welle (1) gegenüber ihrem Antriebsrad (2) mit Hilfe eines im Kraftfluß zwischen Antriebsrad (2) und Welle (1) angeordneten Stellelements (18), dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (18) exzentrisch in Bezug auf die Achse (7) der Welle (1) angeordnet ist.1. Device for angular adjustment of a shaft ( 1 ) with respect to its drive wheel ( 2 ) with the aid of an adjusting element ( 18 ) arranged in the power flow between the drive wheel ( 2 ) and shaft ( 1 ), characterized in that the adjusting element ( 18 ) is eccentric with respect to the axis ( 7 ) of the shaft ( 1 ) is arranged. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellelement (18) eine zwei Schwenkachsen (18, 19) verbindende Schwinge vorgesehen ist, wobei die eine, erste Schwenkachse mit der Welle (1) und die andere, zweite Schwenkachse mit dem Antriebsrad (2) jeweils - in Bezug auf die Wellenachse (7) - nur radial verschiebbar gekoppelt ist.2. Device according to claim 1, characterized in that a rocker connecting two pivot axes ( 18 , 19 ) is provided as the adjusting element ( 18 ), the one, first pivot axis with the shaft ( 1 ) and the other, second pivot axis with the drive wheel ( 2 ) each - with respect to the shaft axis ( 7 ) - is coupled only radially. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schwenkachse (20) des Stellelements (18) zu­ gleich radial und in Umfangsrichtung der Welle (1) beweglich zu dieser gelagert ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the second pivot axis ( 20 ) of the actuating element ( 18 ) is mounted to the same radially and in the circumferential direction of the shaft ( 1 ) movable to this. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß - jeweils in Form eines Zapfens oder dergleichen - die er­ ste Schwenkachse (19) des Stellelements (18) beweglich in ei­ nen radialen Schlitz (21) der Welle (1) und die zweite Schwenkachse (20) beweglich in einen radialen Schlitz (22) des Antriebsrads (2) eingreifen.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that - each in the form of a pin or the like - he ste pivot axis ( 19 ) of the actuating element ( 18 ) movable in egg nen radial slot ( 21 ) of the shaft ( 1 ) and second pivot axis ( 20 ) movably engage in a radial slot ( 22 ) of the drive wheel ( 2 ). 5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zugleich radial und in Umfangsrichtung bewegliche, zweite Schwenkachse (20) des Stellelements (18) so gelagert ist, daß sie bei einer vollständigen radialen Hin- und Herbe­ wegung (24) der anderen Schwenkachse (19) des Stellelements (18) annähernd eine Ellipse (25) umschreibt.5. The device according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that the at the same time radially and circumferentially movable, second pivot axis ( 20 ) of the actuating element ( 18 ) is mounted so that it with a complete radial back and forth movement ( 24 ) of the other pivot axis ( 19 ) of the actuating element ( 18 ) approximately circumscribes an ellipse ( 25 ). 6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zugleich radial und in Umfangsrichtung bewegliche, zweite Schwenkachse (20) des Stellelements (18) durch ein im angrenzenden Wellenteil (4) vorgesehenes Fenster (F) in den Schlitz (22) des Antriebsrads (2) eingreift.6. The device according to at least one of claims 2 to 5, characterized in that the simultaneously radially and circumferentially movable, second pivot axis ( 20 ) of the actuating element ( 18 ) through an adjacent shaft part ( 4 ) provided window (F) in the slot ( 22 ) of the drive wheel ( 2 ) engages. 7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (18) die Form eines einteiligen Halb- oder Vollrings besitzt.7. The device according to at least one of claims 2 to 6, characterized in that the adjusting element ( 18 ) has the shape of a one-piece half or full ring. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbring an seinen Längsenden bzw. der Vollring an diametral gegenüberliegenden Punkten je einen eine der Schwenkachsen bildenden Zapfen (19, 20) oder dergleichen zum Eingriff in den Schlitz (21) der Welle (1) bzw. in den Schlitz (22) des Antriebsrads (2) besitzt.8. The device according to claim 7, characterized in that the half ring at its longitudinal ends or the full ring at diametrically opposite points each one of the pivot axes forming pin ( 19 , 20 ) or the like for engagement in the slot ( 21 ) of the shaft ( 1st ) or in the slot ( 22 ) of the drive wheel ( 2 ). 9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des Halb- oder Vollrings (18) eine exzentri­ sche Kreisnut (23) auf einer in Bezug auf die Welle (1) insge­ samt zentrisch gelagerten Kurvenscheibe (17) vorgesehen ist.9. The device according to at least one of claims 7 or 8, characterized in that for receiving the half or full ring ( 18 ) an eccentric circular groove ( 23 ) on a total with respect to the shaft ( 1 ) together centrally mounted cam ( 17th ) is provided. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (17) mit Nut (23) und darin befindlichem Stellelement (18) insgesamt für einen störungsfreien Rundlauf gewuchtet ist.10. The device according to claim 9, characterized in that the cam ( 17 ) with groove ( 23 ) and therein the actuating element ( 18 ) is balanced overall for trouble-free concentricity. 11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des Stellelements (18) eine exzentrische Kreisnut (23) in einer insgesamt zentrischen und relativ zum Stellelement (18) auf der Wellenachse (7) drehbar gelagerten Kurvenscheibe (17) vorgesehen ist, daß das Stellelement (18) an diametral gegenüberliegenden Punkten je einen axial vor­ springenden Zapfen oder dergleichen Mitnehmer (19, 20) be­ sitzt, daß der eine, der erste Zapfen (19) in einem radialen Wellenschlitz (21) eines mit der Welle (1) verbundenen Wellen­ flansches (4) radial verschiebbar hineinragt, daß der Wellen­ flansch (4) etwa diametral gegenüber dem Wellenschlitz (21) ein Fenster (F) besitzt, dessen radiale Erstreckung mindestens etwa gleich der radialen Wellenschlitzlänge und dessen Erstreckung in Umfangsrichtung (in Bezug auf die Wellenachse 7) mindestens gleich einem vorgesehenen minimalen Winkelver­ stellwert ist, und daß der zweite Zapfen (20) im Bereich axial benachbart zu dem Fenster (F) in einen radialen Schlitz (22) eines mit dem Antriebsrad (2) verbundenen Antriebsflansches - radial in Bezug auf die Wellenachse (7) bzw. Antriebsradachse verschiebbar - hineinragt.11. The device according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that for receiving the actuating element ( 18 ) an eccentric circular groove ( 23 ) in a generally centric and relative to the actuating element ( 18 ) on the shaft axis ( 7 ) rotatably mounted cam ( 17 ) it is provided that the actuating element ( 18 ) at diametrically opposite points each has an axially jumping pin or similar driver ( 19 , 20 ) be that the one, the first pin ( 19 ) in a radial shaft slot ( 21 ) one with the shaft ( 1 ) connected shaft flange ( 4 ) protrudes radially so that the shaft flange ( 4 ) approximately diametrically opposite the shaft slot ( 21 ) has a window (F) whose radial extension is at least approximately equal to the radial shaft slot length and its extension in the circumferential direction (with respect to the shaft axis 7 ) is at least equal to an intended minimum Winkelver, and that the second Za Plfen ( 20 ) in the region axially adjacent to the window (F) into a radial slot ( 22 ) of a drive flange connected to the drive wheel ( 2 ) - radially displaceable with respect to the shaft axis ( 7 ) or drive wheel axis. 12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das in der exzentrischen Kreisnut (23) gelagerte Stellele­ ment (18) aus zwei oder mehr Einzelteilen besteht.12. The device according to at least one of claims 9 to 11, characterized in that the Stellele element ( 18 ) mounted in the eccentric circular groove ( 23 ) consists of two or more individual parts. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (18) aus einzelnen Kugeln oder Rollen (18') besteht.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the actuating element ( 18 ) consists of individual balls or rollers ( 18 '). 14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des Stellelements (18) eine exzentrische Nut (34, 35) mit vom Kreis abweichender Form in einer in Bezug auf die Welle (1) insgesamt zentrisch gelagerten Kurvenscheibe (17) vorgesehen ist und daß das Stellelement (18') aus einer Vielzahl von in der Nut (34, 35) geführten Einzelteilen, ins­ besondere Kugeln oder Rollen, besteht (Fig. 6 und 7). 14. The device according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that for receiving the actuating element ( 18 ) has an eccentric groove ( 34 , 35 ) with a shape deviating from the circle in an overall centrally mounted cam with respect to the shaft ( 1 ) ( 17 ) is provided and that the adjusting element ( 18 ') consists of a plurality of individual parts guided in the groove ( 34 , 35 ), in particular balls or rollers ( FIGS. 6 and 7). 15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fenster (F) ein Fühler (28) zum Bestimmen der Position des zweiten Zapfens (20) zugeordnet ist.15. The device according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the window (F) is assigned a sensor ( 28 ) for determining the position of the second pin ( 20 ). 16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (17) für die exakte Einstellung des Win­ kels bzw. der Phase zwischen Antriebsrad (2) und Welle (1) auf den Wellenantrieb bzw. Motorantrieb schaltbar ist.16. The device according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that the cam ( 17 ) for the exact setting of the Win angle or the phase between the drive wheel ( 2 ) and shaft ( 1 ) on the shaft drive or motor drive is switchable . 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als vom Motorantrieb abhängiger Antrieb der Kurvenscheibe (17) ein in den Kraftfluß zwischen Antriebsrad (2) und Welle (1) einrastbarer Planetensatz (15, 16) vorgesehen ist (Fig. 1, 4, 5)17. The apparatus according to claim 16, characterized in that a planetary gear set ( 15 , 16 ) which can be latched into the power flow between the drive wheel ( 2 ) and shaft ( 1 ) is provided as the motor drive-dependent drive of the cam disc ( 17 ) (FIGS . 1, 4 , 5)
DE1997106855 1997-02-21 1997-02-21 Device for angular positioning of automotive camshaft with respect to cam wheel Withdrawn DE19706855A1 (en)

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