DE19725130A1 - Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer BrennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE19725130A1 DE19725130A1 DE19725130A DE19725130A DE19725130A1 DE 19725130 A1 DE19725130 A1 DE 19725130A1 DE 19725130 A DE19725130 A DE 19725130A DE 19725130 A DE19725130 A DE 19725130A DE 19725130 A1 DE19725130 A1 DE 19725130A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sealing rings
- coating
- ring
- pressure medium
- receiving bore
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 100
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 25
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 3
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-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
- F01L1/344—Valve-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
- F01L1/34403—Valve-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 using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
- F01L1/34406—Valve-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 using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S277/00—Seal for a joint or juncture
- Y10S277/935—Seal made of a particular material
- Y10S277/939—Containing metal
- Y10S277/942—Silver or gold
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von
Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine nach den oberbegriffsbildenden
Merkmalen des Anspruchs 1.
Ein gattungsbildender Stand der Technik ist der DE-OS 42 18 082 zu entneh
men, die eine Nockenwellen-Verstelleinrichtung zeigt, der das erforderliche
hydraulische Druckmittel über eine drehfest mit ihrer Abtriebseinheit verbunde
ne Anschlußkonsole zuströmt, welche den Endbereich der Nockenwelle koaxial
umschließt. An der Mantelfläche dieser Anschlußkonsole sind mehrere Ringflan
sche angeordnet, zwischen denen das hydraulische Druckmittel in umlaufenden
Ringkanälen geführt wird und welche von einer Aufnahmebohrung einer An
schlußplatte dichtend umschlossen werden. Das hydraulische Druckmittel
strömt somit über ein Steuerventil und über die mit Zuführbohrungen ausgebil
dete Anschlußplatte in die Ringkanäle der Anschlußkonsole, von denen aus es
über einen Axialkanal rechtwinklig zur Nockenwellen-Verstelleinrichtung hin
umgeleitet wird. Zur Abdichtung der druckmittelführenden Ringkanäle dienen
mit einer Sprengfuge versehene Stahldichtringe, die jeweils in Ringnuten in den
Mantelflächen der Ringflansche der Anschlußkonsole eingesetzt sind und an der
Innenwandung der Aufnahmebohrung der Anschlußplatte dichtend anliegen.
In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß sich bei dieser Abdichtung die
Rotation der Abtriebseinheit auf die Stahldichtringe überträgt, wodurch sich
diese über ihre radiale Anlagefläche in die Innenwandung der Aufnahmeboh
rung "eingraben" bzw. sowohl die Stahldichtringe als auch die Aufnahmeboh
rung einem beträchtlichen Verschleiß unterliegen. Dieses nachteilige Verhalten
tritt aufgrund des Reibschlusses zwischen den Stahldichtringen und der Innen
wandung der Aufnahmebohrung auf, welcher aus dem in den Ringkanälen
herrschenden Druck des hydraulischen Druckmittels sowie in entscheidendem
Maße aus der radialen Vorspannung der Stahldichtringe resultiert. Anhand der
Vorspannkraft von "eingegrabenen" Stahldichtringen konnte festgestellt werden,
daß sich die Stahldichtringe mitunter bis auf den Vorspannkraftwert 0 eingraben
können. Dabei können beispielsweise Abriebspäne freigesetzt werden, die beim
Eintritt in die Nockenwellen-Verstelleinrichtung eine Funktionsstörung auslösen
können. Weiterhin bedingt das "Eingraben" der Stahldichtringe in die Aufnah
mebohrung ein radiales Aufweiten der Stahldichtringe, wodurch sich die Trenn
fuge in den die Stahldichtringe aufnehmenden Ringnuten und damit der Leck
spalt der Stahldichtringe vergrößert. Dies hat u. U. einen Druckmittelverlust in
den Druckräumen der Nockenwellen-Verstelleinrichtung beim Stillstand der
Brennkraftmaschine zur Folge, so daß der Verstellkolben in der Startphase der
Brennkraftmaschine keine ausreichende hydraulische Einspannung mehr erfährt
und unter einer nachteiligen Geräuschentwicklung ungehindert an seinen
Endanschlägen anschlägt. Ebenso wurde festgestellt, daß sich ab einer bestimm
ten Eingrabtiefe der Stahldichtringe in die Aufnahmebohrung während des
Motorbetriebes systemwichtige Kenngrößen, wie beispielsweise die Verstell
geschwindigkeit der Nockenwellen-Verstelleinrichtung, insbesondere bei klei
nen Motordrehzahlen, stark verringert, da die hervorgerufenen zusätzlichen
Druckmittel-Leckagen bei begrenzter Leistung der Druckmittelpumpe zum
Absinken des Druckniveaus führen. Auch der Einsatz von Stahldichtringen mit
verringerter Vorspannkraft konnte den Effekt des "Eingrabens" der Stahldicht
ringe nicht wesentlich mindern, da die erzielbare minimale Vorspannkraft im
wesentlichen durch den toleranzbehafteten Innendurchmesser der Stahldicht
ringe bestimmt wird und die Flächenpressung der Stahldichtringe vor allem bei
anliegendem Druckmitteldruck in jedem Fall immernoch so groß ist, daß die
genannten "Eingrabungen" und deren nachteilige Folgen weiterhin auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verändern der
Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zu konzipieren,
bei welcher mit einfachen Mitteln das "Eingraben" der Dichtringe in die Innen
wandung einer Anschlußbohrung vermieden ist und durch eine verbesserte Ab
dichtung zwischen der rotierenden Anschlußkonsole und einem feststehenden
Anschlußelement die aufgezeigten Druckmittelleckagen auf ein Minimum redu
zierbar sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1 derart gelöst, daß die im Stillstand der Brennkraftmaschine
vorspannungslos oder vorspannungsarm ausgebildeten Dichtringe zumindest an
ihrer Außendurchmesserfläche eine elastische Beschichtung aufweisen und über
den gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine durch den Druck des
hydraulischen Druckmittels einerseits mit ihrer beschichteten Außendurch
messerfläche kraftschlüssig zur Aufnahmebohrung im feststehenden Anschluß
bauteil und andererseits mit einer ihrer Seitenflächen gleitend zu ihren Ringnu
ten in der rotierenden Anschlußkonsole in Dichtverbindung stehen.
Alternativ dazu kann die Aufgabe bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 erfindungsgemäß auch derart gelöst werden, daß die Dicht
ringe zumindest an ihren Außendurchmesserflächen und/oder die mit den
Dichtringen in Wirkverbindung stehende Aufnahmebohrung im Anschlußbauteil
zusammen, einzeln oder auch nur partiell eine verschleißmindernde Beschich
tung aufweisen und sowohl mit einer ihrer Seitenflächen zu ihren Ringnuten als
auch zur Aufnahmebohrung im Anschlußbauteil gleitend in Dichtverbindung
stehen.
Eine erfindungsgemäß ausgebildete Nockenwellen-Verstelleinrichtung weist
somit gegenüber den bekannten Vorrichtungen aus dem Stand der Technik den
Vorteil auf, daß das nachteilige "Eingraben" der Dichtringe in die Aufnahmeboh
rung eines Anschlußbauteiles und die sich daraus ergebenden Undichtheiten im
Anschlußbereich der Vorrichtung sowie die in der Kritik des Standes der Tech
nik angegebenen weiteren negativen Folgeerscheinungen wirksam vermieden
werden. Von besonderem Vorteil bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ist dabei,
daß dieser Effekt durch im Motorbetrieb feststehende Dichtringe erreicht wird.
Darüberhinaus weist eine derart ausgebildete Vorrichtung den Vorteil auf, daß
die Dichtringe relativ einfach und dennoch äußerst maßgenau herstellbar sind,
da die verwendeten Basisstahldichtringe relativ grob bearbeitet sein können und
Bearbeitungsgänge, wie das Gleitschleifen und das Prüfen auf Lichtdichtheit,
entfallen können. Weiterhin sind bei derart ausgebildeten Dichtringen die hohe
Lebensdauer und die ausgezeichnete Dichtfunktion als Vorteile zu erwähnen,
welche auch bei einer zu hohen Dichtkraft durch das hydraulische Druckmittel
nicht beeinträchtigt werden, da der damit verbundene Verschleiß der Beschich
tung zu einem Anpassungsvorgang der Dichtringe führt, der die Dichtkraft auf
einen unkritischen Wert nahe 0 absenkt, ohne daß die Systemfunktionen einge
schränkt werden.
Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung nach den kennzeichnen
den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 2 wird dagegen das "Ein
graben" der Dichtringe bei nach wie vor im Motorbetrieb rotierenden Dicht
ringen vermieden, wobei auch hier die äußerst einfache und maßgenaue Her
stellbarkeit der beschichteten Dichtringe als besonderer Vorteil zu erwähnen ist.
In Konkretisierung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung nach den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 wird es vorgeschlagen, die
Dichtringe bevorzugt als durchmesserreduzierte, nichtaufgeweitet angelassene
Stahldichtringe mit rechteckigem Profilquerschnitt auszubilden, welche an ihrer
Außendurchmesserfläche mit einem an der Aufnahmebohrung im Anschlußbau
teil verpreßbaren Thermoplast oder Elastomer beschichtet sind. Die Durch
messerreduzierung bezieht sich dabei auf die Verwendung handelsüblicher
Standarddichtringe und richtet sich nach der Dicke der aufzutragenden Be
schichtung. Das nichtaufgeweitete Anlassen der Stahldichtringe erfolgt dagegen
zum Zwecke der Minimierung der Eigenspannung der Dichtringe, welche für
das beschriebene "Eingraben" der Dichtringe bisher größtenteils ursächlich war.
Die Verwendung eines rechteckigen Profilquerschnittes für die Dichtringe hat
sich darüberhinaus hinsichtlich der Vereinfachung des Beschichtungsvorganges
als am vorteilhaftesten erwiesen, wobei es selbstverständlich jedoch auch
möglich ist, Dichtringe mit anderen Profilquerschnitten, beispielsweise mit
quadratischen, runden, ovalen oder ähnlichen Profilquerschnitten, zu verwen
den. Ebenso haben sich als Material für die Beschichtung Thermoplaste oder
Elastomere am geeignesten erwiesen, um ein Verpressen der Beschichtung an
der Aufnahmebohrung im Anschlußteil über den Druck des hydraulischen
Druckmittels realisieren zu können. Die Beschichtung sollte dabei in vorteilhaf
ter Weise über die gesamte Ringdicke angeordnet sein und eine ebene Um
fangsfläche bilden, um eine für den Kraftschluß zur Aufnahmebohrung notwen
dige, möglichst große Reibfläche der Dichtringe zu erhalten. Teilweise Be
schichtungen der Außendurchmesserfläche der Dichtringe und/oder andere
Querschnittsformen der Beschichtung sind jedoch ebenfalls möglich und sollen
vom Schutzumfang der Erfindung mit eingeschlossen sein.
Als Beispiel für eine konkrete Ausbildung einer Beschichtung der Dichtringe
wird in weiterer Konkretisierung der Vorrichtung nach den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen, die Beschichtung mit einer Shore
A Härte von 80 sowie einer Dicke von 0,05 mm bis 0,1 mm auszubilden, da
mit dieser Kombination eine Dichtkraft vorspannungslos ausgebildeter Dicht
ringe von < 0 N bis 1,5 N realisierbar ist. Innerhalb dieses Toleranzbandes ist
ein Optimum hinsichtlich der Dichtfähigkeit, dem Verschleiß und der Lebens
dauer der Dichtringe erreichbar, welches eine hohe Funktionssicherheit der
Nockenwellen-Verstelleinrichtung gewährleistet. Bei Dichtringen, die mit einer
Vorspannung ausgebildet sind, ist eine Dichtkraft von bis zu 10 N erreichbar.
In Fortbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung nach den kenn
zeichnenden Merkmalen des neben geordneten Anspruchs 2 ist es des weiteren
vorgeschlagen, die verschleißmindernde Beschichtung bevorzugt ausschließlich
an der Außendurchmesserfläche der Dichtringe anzuordnen und die Dichtringe
bevorzugt ebenfalls als durchmesserreduzierte Stahldichtringe mit rechteckigem
Profilquerschnitt auszubilden. Dies hat sich hinsichtlich des Fertigungsaufwan
des für die Beschichtung auch bei dieser Lösungsvariante als am wirtschaftlich
sten sowie hinsichtlich der verbesserten Dichteigenschaften der Dichtringe als
ausreichend erwiesen. Die Durchmesserreduzierung der Dichtringe bezieht sich
dabei ebenfalls auf die Verwendung handelsüblicher Standarddichtringe und ist
abhängig von der Dicke der aufzutragenden Beschichtung, welche vorteilhafter
Weise ebenso über die gesamte Ringdicke mit einer ebenen Umfangsfläche an
zuordnen ist. Es ist jedoch auch denkbar, sowohl die Außendurchmesserfläche
der Dichtringe als auch die Aufnahmebohrung im Anschlußbauteil oder auch
nur die Aufnahmebohrung bzw. die mit den Dichtringen in Wirkverbindung
stehenden Ringflächen der Aufnahmebohrung mit einer verschleißmindernden
Beschichtung zu versehen und/oder Dichtringe mit anderen Profilquerschnitten
zu verwenden. Wird als Werkstoff für das Anschlußbauteil beispielsweise Alumi
nium verwendet, ist es auch möglich, die verschleißmindernde Beschichtung
der Aufnahmebohrung bzw. der mit den Dichtringen in Wirkverbindung stehen
den Ringflächen der Aufnahmebohrung durch eine verschleißmindernde Ober
flächenbehandlung, wie elektrolytisches Oxidieren oder auch Anodisieren, zu
ersetzen.
In weiterer Konkretisierung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung
nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2 wird es schließlich
noch vorgeschlagen, daß die verschleißmindernde Beschichtung bevorzugt aus
einem weicheren Material als die Dichtringe besteht und vorzugsweise als
Glanznickel-Beschichtung mit einer Dicke von 0,004 bis 0,01 mm ausgebildet
ist. Eine derartige Beschichtung gewährleistet, daß die Beschichtung unter der
hohen Belastung der rotierenden Dichtringe nicht ausbricht und das durch den
Abrieb der Beschichtung an der Aufnahmebohrung die Dichtringe sich selbsttätig
in dieser Aufnahmebohrung anpassen und somit die Ringkanäle in der An
schlußkonsole gegeneinander leckagefrei abdichten. Die angegebene Beschich
tungsdicke stellt dabei ein Optimum für eine Glanznickel-Beschichtung dar, die
auch nach oben oder unten variieren kann, wenn andere mögliche Beschich
tungswerkstoffe, wie Kupfer, Silber, Polytetrafluorethylen (Teflon), Chrom, Zinn,
Zink, Molybdän, Gold, Blei, Cadmium oder deren Legierungen zum Einsatz
kommen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine an einer Nockenwelle im Zylin
derkopf einer Brennkraftmaschine befestigte Vorrichtung zum
Verändern der Steuerzeiten mit Anschlußkonsole;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z nach Fig. 1 bei
einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung nach den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z nach Fig. 1 bei
einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung nach den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 bekannter Bauart dargestellt, mit der eine
stufenlose Änderung von Drehlagen einer Nockenwelle 2 gegenüber einer in
den Zeichnungen nicht sichtbaren Kurbelwelle erreichbar ist. Diese Vorrichtung
1 besteht zum einen aus einer drehfest mit der Nockenwelle 2 verbundenen
Abtriebseinheit 3, die durch eine Nabe 4 mit einer Schrägverzahnung 5 gebildet
wird, sowie zum anderen aus einer drehbar auf der Abtriebseinheit 3 gelagerten
Antriebseinheit 6, welche durch ein Antriebsrad 7 mit einem drehfest an diesem
befestigten Gehäuse 8 und einer weiteren Schrägverzahnung 9 gebildet wird
und über ein Zugmittel mit der Kurbelwelle in Antriebsverbindung steht. Des
weiteren weist die Vorrichtung 1 einen über ein hydraulisches Druckmittel
innerhalb des Gehäuses 8 axial verschiebbaren Verstellkolben 10 auf, der zwei
wechselweise oder gleichzeitig mit einem Druckmittelzufluß und einem Druck
mittelabfluß schaltbare Druckräume 11, 12 axial begrenzt sowie mit zwei axial
zueinander beabstandeten, gegenläufig schrägverzahnten Abschnitten 13, 14
versehen ist, von denen der erste Abschnitt 13 mit der komplementären Schräg
verzahnung 5 an der Abtriebseinheit 3 und der zweite Abschnitt 14 mit der
komplementären Schrägverzahnung 9 an der Antriebseinheit 6 in Wirkver
bindung steht.
Weiterhin geht aus Fig. 1 hervor, daß der Vorrichtung 1 das hydraulische
Druckmittel in bekannter Weise über eine drehfest mit der Abtriebseinheit 3
verbundene Anschlußkonsole 15 zuströmt, welche den Endbereich der Nocken
welle 2 koaxial umschließt und an ihrer Mantelfläche 16 mehrere Ringflansche
29, 30, 31 aufweist. In diese Ringflansche 29, 30, 31 ist jeweils eine Ringnut
17, 18, 19 eingearbeitet, in welche wiederum jeweils ein Dichtring 20, 21, 22
eingesetzt ist. Zwischen den Ringflanschen 29, 30, 31 wird das hydraulische
Druckmittel in zwei umlaufenden Ringkanälen 32, 33 geführt, welche über
nicht näher bezeichnete Axialbohrungen in der Anschlußkonsole 15 sowie
weitere Druckmittelkanäle mit den Druckräumen 11, 12 der Vorrichtung 1
verbunden sind. Die Ringflansche 29, 30, 31 werden dabei von einer Auf
nahmebohrung 36 in einem Anschlußbauteil 35 umschlossen, welches wieder
um zur Aufnahme eines Steuerelementes 37 dient, das über das Motormanage
ment den jeweils erforderlichen Druckmittelzufluß und -abfluß steuert.
Aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 2 wird darüberhinaus deutlich, daß
die erfindungsgemäß im Stillstand der Brennkraftmaschine vorspannungslos oder
vorspannungsarm gebildeten Dichtringe 20, 21, 22 an ihren Außendurchmes
serflächen 23, 24, 25 eine elastische Beschichtung 34a aufweisen. Durch diese
Beschichtung 34a stehen die Dichtringe 20, 21, 22 über den gesamten Betriebs
bereich der Brennkraftmaschine durch den Druck des hydraulischen Druck
mittels einerseits kraftschlüssig zur Aufnahmebohrung 36 im feststehenden
Anschlußteil 35 und andererseits mit ihren Seitenflächen 26, 27, 28 gleitend zu
ihren Ringnuten 17, 18, 19 in der rotierenden Anschlußkonsole 15 in Dichtver
bindung. Die Dichtringe 20, 21, 22 sind dabei als geringfügig durchmesserredu
zierte, nichtaufgeweitet angelassene Stahldichtringe mit rechteckigem Profilquer
schnitt ausgebildet, welche, wie in Fig. 2 beispielhaft am Dichtring 22 darge
stellt, an der Außendurchmesserfläche 25 mit einem an der Aufnahmebohrung
36 im Anschlußbauteil 35 verpreßbaren Elastomer beschichtet sind. Wird für die
Beschichtung 34a ein Elastomer mit einer Shore A Härte 80 ausgewählt und mit
einer Dicke von ca. 0,05 mm bis 0,1 mm auf den Stahldichtring aufgetragen, ist
die damit erreichbare Dichtkraft der vorspannungslos ausgebildeten Dichtringe
20, 21, 22 von < 0 N bis 1,5 N ausreichend, um ein Festhalten der Dichtringe
20, 21, 22 an der Aufnahmebohrung 36 zu erreichen und somit das für das
"Eingraben" der Dichtringe 20, 21, 22 ursächliche Mitrotieren der Dichtringe
20, 21, 22 mit der Anschlußkonsole 15 zu vermeiden.
Als konkrete Ausführungsform der alternativen Lösungsvariante zur Abdichtung
der Vorrichtung 1, nach der die Dichtringe 20, 21, 22 zumindest an ihren
Außendurchmesserflächen 23, 24, 25 und/oder die mit den Dichtringen 20, 21,
22 in Wirkverbindung stehende Aufnahmebohrung 36 im Anschlußbauteil 35
zusammen oder einzeln oder auch nur partiell eine verschleißmindernde
Beschichtung 34b aufweisen und sowohl mit einer ihrer Seitenflächen 26, 27, 28
zu ihren Ringnuten 17, 18, 19 als auch zur Aufnahmebohrung 36 im An
schlußbauteil 35 gleitend in Dichtverbindung stehen, wird in Fig. 2 gezeigt,
daß die verschleißmindernde Beschichtung 34b ausschließlich an den Außen
durchmesserflächen 23, 24, 25 der Dichtringe 20, 21, 22 angeordnet und die
Dichtringe 20, 21, 22 als durchmesserreduzierte Stahldichtringe mit rechtecki
gem Profilquerschnitt ausgebildet sind. Die verschleißmindernde Beschichtung
34b besteht dabei aus einem weicheren Material als die Dichtringe 20, 21, 22
und ist im konkreten Fall als Glanznickel-Beschichtung mit einer Dicke von
0,004 mm bis 0,01 mm ausgebildet, welche die aus der Vorspannung der
Dichtringe 20, 21, 22 resultierende Reibkraft der Dichtringe 20, 21, 22 in der
Aufnahmebohrung 36 vermindert und trotz des Mitrotierens der Dichtringe 20,
21, 22 mit der Anschlußkonsole 15 ein "Eingraben" der Dichtringe 20, 21, 22
in der Aufnahmebohrung 36 vermeidet.
1
Vorrichtung
2
Nockenwelle
3
Abtriebseinheit
4
Nabe
5
Schrägverzahnung
6
Antriebseinheit
7
Antriebsrad
8
Gehäuse
9
Schrägverzahnung
10
Verstellkolben
11
Druckraum
12
Druckraum
13
schrägverzahnter Abschnitt
14
schrägverzahnter Abschnitt
15
Anschlußkonsole
16
Mantelfläche
17
Ringnut
18
Ringnut
19
Ringnut
20
Dichtring
21
Dichtring
22
Dichtring
23
Außendurchmesserfläche
24
Außendurchmesserfläche
25
Außendurchmesserfläche
26
Seitenfläche
27
Seitenfläche
28
Seitenfläche
29
Ringflansch
30
Ringflansch
31
Ringflansch
32
Ringkanal
33
Ringkanal
34
a Beschichtung
34
b Beschichtung
35
Anschlußbauteil
36
Aufnahmebohrung
37
Steuerelement
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer
Brennkraftmaschine, welche zum einen aus einer drehfest mit einer Ein- oder
Auslaßnockenwelle (2) verbundenen Abtriebseinheit (3) sowie zum anderen aus
einer über ein Zugmittel mit einer Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehen
den, drehbar auf der Abtriebseinheit (3) gelagerten Antriebseinheit (6) besteht
und des weiteren zwei oder mehrere Druckräume (11, 12) aufweist, die durch
wechselweise oder gleichzeitige Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen
Druckmittel eine Relativverdrehung und/oder eine stufenlose hydraulische
Einspannung der Nockenwelle (2) zur Kurbelwelle bewirken, wobei der Vor
richtung (1) das hydraulische Druckmittel über eine drehfest mit der Abtriebs
einheit (3) verbundene Anschlußkonsole (15) zuströmt, welche den Endbereich
der Nockenwelle (2) koaxial umschließt und an ihrer Mantelfläche (16) mehrere
mit in Ringnuten (17, 18, 19) aufgenommenen Dichtringen (20, 21, 22) ausge
bildete Ringflansche (29, 30, 31) aufweist, zwischen denen das hydraulische
Druckmittel in umlaufenden Ringkanälen (32, 33) geführt wird und welche von
einer Aufnahmebohrung (36) in einem Anschlußbauteil (35) für ein Steuerele
ment (37) dichtend umschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die im
Stillstand der Brennkraftmaschine vorspannungslos oder vorspannungsarm
ausgebildeten Dichtringe (20, 21, 22) zumindest an ihren Außendurchmesser
flächen (23, 24, 25) eine elastische Beschichtung (34a) aufweisen und über den
gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine durch den Druck des hydrau
lischen Druckmittels einerseits mit ihren beschichteten Außendurchmesser
flächen (23, 24, 25) kraftschlüssig zur Aufnahmebohrung (36) im feststehenden
Anschlußbauteil (35) und andererseits mit einer ihrer Seitenflächen (26, 27, 28)
gleitend zu ihren Ringnuten (17, 18, 19) in der rotierenden Anschlußkonsole
(15) in Dichtverbindung stehen.
2. Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer
Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dichtringe (20, 21, 22) zumindest an ihren Außendurchmes
serflächen (23, 24, 25) und/oder die mit den Dichtringen (20, 21, 22) in Wirk
verbindung stehende Aufnahmebohrung (36) im Anschlußbauteil (35) zusam
men oder einzeln oder auch nur partiell eine verschleißmindernde Beschichtung
(34b) aufweisen und sowohl mit einer ihrer Seitenflächen (26, 27, 28) zu ihren
Ringnuten (17, 18, 19) als auch zur Aufnahmebohrung (36) im Anschlußbauteil
(35) gleitend in Dichtverbindung stehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe
(20, 21, 22) bevorzugt als durchmesserreduzierte, nicht aufgeweitet angelassene
Stahldichtringe mit rechteckigem Profilquerschnitt ausgebildet sind, welche an
ihren Außendurchmesserflächen (23, 24, 25) mit einem an der Aufnahmeboh
rung (36) im Anschlußbauteil (35) verpreßbaren Thermoplast oder Elastomer
beschichtet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ver
wendung einer Beschichtung (34a) mit Shore A Härte 80 sowie einer Dicke von
0,05 mm bis 0,1 mm ein Toleranzband für die Dichtkraft vorspannungsloser
Dichtringe (20, 21, 22) von < 0 N bis 1,5 N realisierbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleiß
mindernde Beschichtung (34b) bevorzugt ausschließlich an den Außendurch
messerflächen (23, 24, 25) der Dichtringe (20, 21, 22) angeordnet und die
Dichtringe (20, 21, 22) bevorzugt als durchmesserreduzierte Stahldichtringe mit
rechteckigem Profilquerschnitt ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ver
schleißmindernde Beschichtung (34b) bevorzugt aus einem weicheren Material
als die Dichtringe (20, 21, 22) besteht und vorzugsweise als Glanznickel-Be
schichtung mit einer Dicke von 0,004 bis 0,01 mm ausgebildet ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19725130A DE19725130A1 (de) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine |
US09/052,726 US5865150A (en) | 1997-06-13 | 1998-03-31 | Device for varying the valve timing of gas exchange valves of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19725130A DE19725130A1 (de) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19725130A1 true DE19725130A1 (de) | 1998-12-17 |
Family
ID=7832448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19725130A Withdrawn DE19725130A1 (de) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5865150A (de) |
DE (1) | DE19725130A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10349176B4 (de) * | 2002-10-22 | 2006-01-05 | Aisin Seiki K.K., Kariya | Ventiltaktungsregelungseinrichtung |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6269785B1 (en) | 1998-01-29 | 2001-08-07 | Denso Corporation | Variable valve timing mechanism |
US6234125B1 (en) | 1998-03-30 | 2001-05-22 | Aft Atlas Fahrzeugtechnik Gmbh | Apparatus for angular adjustment of camshafts relative to crankshafts in combustion engines |
DE19830100A1 (de) * | 1998-07-06 | 2000-01-13 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Flügelrad |
JP2001193421A (ja) | 1999-10-25 | 2001-07-17 | Mitsubishi Electric Corp | バルブタイミング調整装置 |
DE19961193B4 (de) * | 1999-12-18 | 2009-06-10 | Schaeffler Kg | Rotationskolbenversteller |
US6308681B1 (en) | 1999-12-29 | 2001-10-30 | Hector A. Gubler | Valve-arrangement for controlling gas in a piston-type internal-combustion engine |
JP2002180806A (ja) * | 2000-12-13 | 2002-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | バルブタイミング調整装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4218082A1 (de) * | 1992-06-01 | 1993-12-02 | Schaeffler Waelzlager Kg | Vorrichtung zur kontinuierlichen Winkelverstellung zwischen zwei in Antriebsverbindung stehenden Wellen |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3020056A (en) * | 1959-07-30 | 1962-02-06 | Gen Electric | Seal material |
US4744572A (en) * | 1983-07-13 | 1988-05-17 | Posi-Seal International, Inc. | All-metal, valve sealing mechanism |
US5630593A (en) * | 1994-09-12 | 1997-05-20 | Eg&G Pressure Science, Inc. | Pressure-energized sealing rings |
DE19502496C2 (de) * | 1995-01-27 | 1998-09-24 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
DE19546934C2 (de) * | 1995-12-15 | 2001-05-31 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Druckmittelabdichtung für eine Nockenwellenverstellvorrichtung |
US5765517A (en) * | 1997-06-03 | 1998-06-16 | Ina Waelzlager Schaeffler Ohg | Device for continous angular adjustment between a camshaft and a crankshaft |
-
1997
- 1997-06-13 DE DE19725130A patent/DE19725130A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-03-31 US US09/052,726 patent/US5865150A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4218082A1 (de) * | 1992-06-01 | 1993-12-02 | Schaeffler Waelzlager Kg | Vorrichtung zur kontinuierlichen Winkelverstellung zwischen zwei in Antriebsverbindung stehenden Wellen |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10349176B4 (de) * | 2002-10-22 | 2006-01-05 | Aisin Seiki K.K., Kariya | Ventiltaktungsregelungseinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5865150A (en) | 1999-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19921750B4 (de) | Getriebe | |
DE4218078C1 (de) | Vorrichtung zur selbsttätigen, kontinuierlichen Winkelverstellung zwischen zwei in Antriebsverbindung stehenden Wellen | |
EP0924393B1 (de) | Vorrichtung zur hydraulischen Drehwinkelverstellung einer Welle zu einem Antriebsrad | |
DE69522093T2 (de) | Dichtungsvorrichtung | |
EP1439285B1 (de) | Elektromagnetisches proportionalventil mit Bypass einer Nockenwellenverstelleinrichtung einer Brennkraftmaschine | |
DE102004048281A1 (de) | Hydraulischer Spanner | |
EP1025343A1 (de) | Einrichtung zur relativen drehlagenänderung einer welle zum antriebsrad | |
DE19523283B4 (de) | Pumpe, insbesondere Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Verbrennungsmotors | |
DE19651091A1 (de) | Hydraulische Spannvorrichtung | |
DE4015708C1 (en) | Hydraulic IC engine chain tensioner - has liq. outlet limiting closure of sintered metal with incorporated throttling passages | |
DE19962981A1 (de) | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine insbesondere hydraulische Nockenwellen-Verstelleinrichtung in Rotationskolbenbauart | |
DE19726572A1 (de) | Radialkolbenpumpe | |
DE4321003C2 (de) | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine | |
DE19725130A1 (de) | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine | |
DE102010060266B4 (de) | Ventilsteuerzeitversteller | |
DE19546934C2 (de) | Druckmittelabdichtung für eine Nockenwellenverstellvorrichtung | |
DE102013100890B4 (de) | Schwenkmotorversteller mit einer als Zentralventil ausgeführten Zentralschraube | |
EP2452062A1 (de) | Flachdichtung | |
DE10203944B4 (de) | Stufenlos verstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit integriertem Drehmomentfühler | |
DE102008019745A1 (de) | Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine | |
DE10327650A1 (de) | Achsanordnung | |
EP1339953A1 (de) | Vorrichtung zur relativen drehwinkelverstellung einer nockenwelle einer brennkraftmaschine zu einem antriebsrad | |
DE4229201A1 (de) | Vorrichtung zum Verstellen der Nockenwellen-Steuerzeiten | |
DE69504153T2 (de) | Befestigung eines Verfrühungskolbens | |
DE102008058707A1 (de) | Kegelscheibenpaarbaugruppe mit integriertem Drehmomentfühler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INA-SCHAEFFLER KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |