DE19813642A1 - Internal combustion engine control device - Google Patents

Internal combustion engine control device

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DE19813642A1
DE19813642A1 DE1998113642 DE19813642A DE19813642A1 DE 19813642 A1 DE19813642 A1 DE 19813642A1 DE 1998113642 DE1998113642 DE 1998113642 DE 19813642 A DE19813642 A DE 19813642A DE 19813642 A1 DE19813642 A1 DE 19813642A1
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DE1998113642
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Gerhard Scheidig
Dieter Goppelt
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IHO Holding GmbH and Co KG
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INA Waelzlager Schaeffler OHG
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-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
    • F01L1/344Valve-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
    • F01L1/34403Valve-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
    • F01L1/34406Valve-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

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Abstract

The control device has an axially movable annular piston (14) coupled to the guide device and to the drive by gears, at least one pair of which is helical. It has at least one effective piston area (52, 62) by which the annular piston device can be subjected to hydraulic pressure so that one of its effective areas is pressed to the guide device along a closed line.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, die innerhalb eines Steuertriebs mit wenigstens einer Nockenwelle angeordnet ist, sowie ein Verfahren zum Verändern der Steuerzei­ ten einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a device for changing the timing of a Internal combustion engine operating within a timing drive with at least one Camshaft is arranged, and a method for changing the timing an internal combustion engine.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Aus der EP 0 793 003 A1 ist eine Vorrichtung zur Einstellung der Ventilzeiten einer Brennkraftmaschine bekannt, die ein antriebsseitig angeordnetes, axial verschieblich gelagertes Rotationselement mit einer an seiner zylindrischen Innenoberfläche angeordneten schrägverzahnten Innenverzahnung sowie drei an den Stirnflächen angeordneten Flächen zur Beaufschlagung mit hydraulischem Druck aufweist. Die Innenverzahnung greift in die Außenverzahnung eines verzahnten Rings ein, der zusätzlich eine schrägverzahnte Innenverzahnung aufweist, die in eine auf einem verzahnten inneren Ring angeordnete Außenver­ zahnung eingreift. Der verzahnte innere Ring ist zusammen mit einer Abdec­ kung über eine sich innen durch den verzahnten inneren Ring erstreckende Schraube mit einer Nockenwelle verspannt. Eine abgestimmte Fluidbeaufschla­ gung des verzahnten Rings sowie der drei Flächen ermöglicht eine geräusch­ reduzierte Drehwinkelverstellung zwischen einer antriebsseitigen Welle und der Nockenwelle.EP 0 793 003 A1 describes a device for setting the valve times an internal combustion engine known, which is arranged on the drive side, axially slidably mounted rotary element with one on its cylindrical Internal surface arranged helical teeth as well as three the surfaces arranged for the application of hydraulic Has pressure. The internal toothing engages in the external toothing of a toothed ring, which also has a helical toothing has, which in a arranged on a toothed inner ring Außenver toothing engages. The toothed inner ring is together with an abdec kung over an internally extending through the toothed inner ring Bolt tightened with a camshaft. A coordinated fluid supply The toothed ring and the three surfaces allow noise  reduced angle of rotation adjustment between a drive shaft and the Camshaft.

Aus der US 5 469 818 ist eine Vorrichtung bekannt, in der ein mit einer hohl­ zylindrischen Muffe versehener Ringkolben an der Innen- und Außenoberfläche der Muffe jeweils eine Schrägverzahnung aufweist, wobei die außen angeord­ nete Schrägverzahnung in eine Schrägverzahnung eines Gehäuse eingreift und die innen angeordnete Schrägverzahnung in ein Verzahnungselement eingreift, das über einen Bolzen und einen Stift mit einer Nockenwelle gekoppelt ist. Eine als Antriebsmittel dienende Riemenscheibe ist mit dem verzahnten Gehäuseteil verschraubt und weist eine Muffe auf, auf der die innere Kolbenzylinderfläche verschieblich und drehbar gelagert ist. Zur Verstellung der axialen Kolbenposi­ tion wird der Ringkolben mit hydraulischem Druck beaufschlagt, so daß sich infolge der Schrägverzahnungen der Relativwinkel zwischen der Riemenscheibe und der Nockenwelle verstellt.From US 5 469 818 a device is known in which one with a hollow cylindrical sleeve provided ring piston on the inner and outer surface the sleeve has a helical toothing, which is arranged on the outside nete helical toothing engages in a helical toothing of a housing and the helical gear arranged on the inside engages in a gear element, which is coupled to a camshaft via a pin and a pin. A pulley serving as drive means is with the toothed housing part screwed and has a sleeve on which the inner piston cylinder surface is slidably and rotatably mounted. For adjusting the axial piston position tion, the annular piston is pressurized with hydraulic pressure, so that due to the helical gears the relative angle between the pulley and adjusted the camshaft.

Diese bekannten Vorrichtungen sind insofern nachteilig, als sie sowohl in axialer als auch in radialer Richtung erheblichen Bauraum erfordern.These known devices are disadvantageous in that they both in require considerable space in the axial as well as in the radial direction.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige, einfache und flexible Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine zu schaffen, bei welchem die Vorrichtung wenig Bauraum erfordert.The invention is therefore based on the object of providing an inexpensive simple and flexible device and a corresponding method for Changing the timing of an internal combustion engine to create which the device requires little space.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characteristic features of Claim 1 solved.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 21. The method according to the invention is the subject of claim 21.  

Zweckmäßigee Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.Appropriate developments of the invention are the subject of the sub Expectations.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, eine Vorrichtung zum Verändern der Steuer­ zeiten einer Brennkraftmaschine, die innerhalb eines Steuertriebs von wenig­ stens einer Nockenwelle angeordnet ist, mit einem Antriebsmittel, einer we­ nigstens eine erste Kolbenwirkfläche aufweisenden, axial verschieblichen Ringkolbeneinrichtung sowie einer um eine zentrale Achse drehbaren Führungs­ einrichtung zu versehen, wobei diese Ringkolbeneinrichtung eine im wesentli­ chen kreisringförmige Ausnehmung aufweist, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Führungseinrichtung im Verschiebebe­ reich dieser Ringkolbeneinrichtung.According to the invention, a device for changing the tax is provided times of an internal combustion engine operating within a timing gear of little least one camshaft is arranged, with a drive means, a we at least a first piston effective surface, axially displaceable Annular piston device and a guide which can be rotated about a central axis device to be provided, wherein this annular piston device is a substantially Chen has an annular recess, the diameter of which is slight is larger than the outer diameter of the guide device in the displacement rich this ring piston device.

Zwischen dem Antriebsmittel und der Ringkolbeneinrichtung sowie zwischen der Ringkolbeneinrichtung und der Führungseinrichtung bzw. der Nockenwelle ist jeweils ein Drehübertragungsmittel vorgesehen. Der Begriff des Drehüber­ tragungsmittels ist i.S.d. Erfindung weitgefaßt zu verstehen. Ein Drehübertra­ gungsmittel kann aus einer Mehrzahl von Bauteilen bestehen. Es umfaßt vor­ zugsweise eine Verzahnungsanordnung, wobei wenigstens eine dieser Ver­ zahnungsanordnungen schrägverzahnt ist, und kann sogar aus lediglich einer Verzahnungsanordnung bestehen. Der Begriff der Schrägverzahnung ist hierbei abstrakt zu verstehen; er erfaßt insbesondere auch Kopplungen, die bei axialer Bewegung eines ersten Bauteils eine rotatorische bzw. translatorisch-rotatori­ sche, d. h. also insbesondere eine schraubenartige Bewegung eines zweiten Bauteils hervorrufen.Between the drive means and the annular piston device and between the ring piston device and the guide device or the camshaft a rotation transmission means is provided in each case. The concept of filming The means of delivery is i.S.d. To understand the invention broadly. A rotary transfer agent can consist of a plurality of components. It includes preferably a gear arrangement, at least one of these Ver gear arrangements is helical, and can even consist of only one Gear arrangement exist. The concept of helical gearing is here to understand abstractly; in particular, it also detects couplings at axial Movement of a first component a rotatory or translatory-rotatory sche, d. H. in particular a screw-like movement of a second one Cause component.

Durch eine derartige Verzahnungsanordnung läßt sich durch axiale Verschie­ bung der Ringkolbeneinrichtung der Verdrehwinkel zwischen dem Antriebs­ mittel, das beispielsweise ein Antriebsrad, wie ein Zahnrad, beispielsweise in Form eines Kettenrades oder eines Zahnriemenrades, sein kann, und der Noc­ kenwelle verstellen bzw. steuern. With such a toothing arrangement, axial displacement is possible Exercise the ring piston device the angle of rotation between the drive medium, for example a drive wheel, such as a gear, for example in Shape of a sprocket or a toothed belt wheel, and the Noc Adjust or control the central shaft.  

Zur axialen Verstellung bzw. zur Steuerung der Verstellbewegung der Ring­ kolbeneinrichtung ist eine Hydraulikanordnung vorgesehen, die auf die we­ nigstens eine Kolbenwirkfläche eine Kraft ausüben kann. Die Kolbenwirkfläche ist dabei der Oberflächenbereich der Hydraulikanordnung, der mit dem Hydrau­ likfluid der Hydraulikanordnung beaufschlagt ist und eine Kraftkomponente in der Richtung der zentralen Achse bewirkt.For axial adjustment or for controlling the adjustment movement of the ring piston device, a hydraulic arrangement is provided, which on the we at least one effective piston surface can exert a force. The piston effective area is the surface area of the hydraulic system, that with the Hydrau likfluid of the hydraulic system is applied and a force component in the direction of the central axis.

Bevorzugt ist es auch, die Ringkolbeneinrichtung derart auszugestalten, daß sie einen sich im wesentlichen senkrecht zur zentralen Achse erstreckenden Ring­ kolben aufweist, der von den beiden im wesentlichen senkrecht zur zentralen Achse sich erstreckenden Flächen mit einem Fluid beaufschlagbar ist, so daß er zwei Kolbenwirkflächen aufweist.It is also preferred to design the annular piston device such that it a ring extending substantially perpendicular to the central axis piston which of the two is substantially perpendicular to the central Axially extending surfaces can be acted upon with a fluid, so that it has two piston active surfaces.

Vorzugsweise ist die Führungseinrichtung das Bauteil, das im axialen Verschie­ bebereich des Kolbens und/oder der Kolbenwirkflächen die zur zentralen Achse am geringsten beabstandete Außenoberfläche aufweist, oder, anders ausge­ drückt, bei einer zylindrischen Gestaltung, die zylindrische Außenfläche mit dem geringsten Außendurchmesser innerhalb der Vorrichtung darstellt.The guide device is preferably the component which is in axial displacement Area of the piston and / or the piston effective surfaces to the central axis has the least spaced outer surface, or, in other words presses the cylindrical outer surface with a cylindrical design represents the smallest outside diameter within the device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit durch den an der Füh­ rungseinrichtung anliegenden Ringkolben eine Reduzierung des Außendurch­ messers der Kolbenwirkfläche unter Beibehaltung der wirksamen Fläche der Kolbenwirkfläche. Damit läßt sich die bauliche Ausdehnung der Vorrichtung in radialer Richtung gegenüber bekannten Vorrichtungen deutlich reduzieren, so daß es möglich ist, derartige Vorrichtungen zum Verstellen der Steuerzeiten des Ventiltriebs auch bei solchen Motoren einzusetzen, bei denen dies bislang durch den begrenzten radialen Bauraum nicht möglich war.The device according to the invention thus enables the at the Füh ring device a reduction in the outside diameter knife of the piston effective area while maintaining the effective area of the Piston effective area. This allows the constructional extent of the device in Radial direction significantly reduce compared to known devices, so that it is possible to use such devices for adjusting the timing of the Valve train can also be used in engines where this was previously the case was not possible due to the limited radial installation space.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Führungsein­ richtung einstückig ausgeführt. Besonders bevorzugterweise ist sie dabei mit der Nockenwelle unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung bzw. Schaltung son­ stiger Bauelemente drehfest gekoppelt. Dieses wird beispielsweise dadurch reali­ siert, daß die Führungseinrichtung als Führungs- oder Zentralschraube mit einem Gewinde, vorzugsweise einem Außengewinde, ausgebildet ist, die mit einem an der Nockenwelle angeordneten Gegengewinde, vorzugsweise einem Innenge­ winde, im Eingriff steht. Bevorzugt ist es auch, wenigstens ein zusätzliches Ver­ drehsicherungselement zwischen der Führungseinrichtung und der Nockenwelle anzuordnen. Durch die Erfindung wird somit auch die Anzahl der Elemente der Vorrichtung gegenüber bekannten Vorrichtungen vermindert und der bauliche Aufwand weiter reduziert.According to a preferred development of the invention, the leadership is direction in one piece. It is particularly preferably with the Camshaft immediately, i.e. without interposition or switching son stiger components rotatably coupled. This becomes reality, for example  siert that the guide device as a guide or central screw with a Thread, preferably an external thread, is formed with a the camshaft arranged counter thread, preferably an internal thread winch, is engaged. It is also preferred to have at least one additional Ver anti-rotation element between the guide device and the camshaft to arrange. The invention thus also the number of elements of the Device reduced compared to known devices and the structural Effort reduced further.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform umfaßt das erste Drehübertragungsmittel wenigstens einen Teil eines Gehäuses, das wenigstens einen Teil der Vorrichtung wenigstens teilweise umschließt und mit dem An­ triebsmittel drehfest in Verbindung steht. Das Gehäuse ist dabei an seiner der zentralen Achse zugewandten Innenoberfläche verzahnt und greift mit dieser Verzahnung in die Ringkolbeneinrichtung ein.According to a further embodiment according to the invention, the first comprises Rotation transmission means at least a part of a housing, the at least partially encloses part of the device and with the on means of rotation is connected. The housing is at its the toothed inner surface facing the central axis and engages with this Gearing into the ring piston device.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das zweite Dreh­ übertragungsmittel ein Zwischenelement auf, das drehmomentfest mit der Führungseinrichtung und/oder der Nockenwelle gekoppelt ist. An einer der Ringkolbeneinrichtung zugewandten Seite weist das Zwischenelement eine Verzahnungsanordnung auf, die in eine Verzahnungsanordnung der Ringkol­ beneinrichtung eingreift.According to a further embodiment of the invention, the second rotation transmission means an intermediate element which is torque-proof with the Guide device and / or the camshaft is coupled. On one of the The intermediate element has a side facing the annular piston device Gear arrangement on which in a gear arrangement of the ring piston intervenes.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ringkolbeneinrichtung einen Ringkolben auf, von dem sich koaxial zur Kol­ benachse ein ringzylindrischer Flansch erstreckt. Die zylindrische Flanschin­ nenoberfläche sowie die zylindrische Flanschaußenoberfläche weisen jeweils eine Verzahnungsanordnung auf. Über die an der Außenoberfläche angeordnete Verzahnungsanordnung läßt sich ein von dem Antriebsmittel eingeleitetes Drehmoment direkt und/oder indirekt auf die Ringkolbeneinrichtung übertragen und über die an der Innenoberfläche angeordnete Verzahnungsanordnung läßt sich ein Drehmoment von der Ringkolbeneinrichtung direkt und/oder indirekt auf die Nockenwelle übertragen.According to a further preferred embodiment of the invention, the Ring piston device on an annular piston, of which coaxial to the Kol benachse extends an annular cylindrical flange. The cylindrical flange surface and the cylindrical flange outer surface each have a gear arrangement. About the one arranged on the outer surface Gear arrangement can be initiated by the drive means Transfer torque directly and / or indirectly to the ring piston device and over the tooth arrangement arranged on the inner surface  a torque from the ring piston device directly and / or indirectly transferred to the camshaft.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Verzahnungsanordnungen konzentrisch zueinander angeordnet. Dabei weisen die Verzahnungsanordnungen in axialer Richtung, das heißt in Richtung der Längsachse, vorzugsweise im wesentlichen die gleiche Baulänge und, paral­ lel zur Längsachse gesehen, auch die gleiche axiale Position auf. Dies hat den wesentlichen Vorteil, daß die beiden Verzahnungen praktisch ineinander und mit gleicher axialer Erstreckung angeordnet sind, wodurch sich die axiale Baulänge der Vorrichtung gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen erheblich verringert. Durch diese Maßnahme ist es möglich, den Bauraum für neu zu entwickelnde Verbrennungsmotoren mit Nockenwellen­ verstellung zu vermindern bzw. die erfindungsgemäße Anordnung auch bei Verbrennungsmotoren einzusetzen, bei denen der begrenzte axiale Bauraum bisher verhindert hat, daß eine verstellbare Nockenwelle verwendet wird.According to a further particularly preferred embodiment of the invention the toothing arrangements are arranged concentrically to one another. Here have the toothing arrangements in the axial direction, that is, in the direction the longitudinal axis, preferably essentially the same length and, paral Seen in relation to the longitudinal axis, the same axial position. This has the significant advantage that the two gears practically into each other and are arranged with the same axial extent, whereby the axial Overall length of the device compared to that known from the prior art Devices significantly reduced. This measure makes it possible to Space for newly developed internal combustion engines with camshafts to reduce adjustment or the arrangement according to the invention also Use internal combustion engines in which the limited axial space has previously prevented an adjustable camshaft from being used.

Es wird darauf hingewiesen, daß dem vorstehenden Merkmal der konzentrisch ineinander angeordneten Schrägverzahnungen nicht nur als bevorzugte Aus­ führungsform im Rahmen der Offenbarung der vorliegenden Erfindung eine besondere Bedeutung zukommt, sondern daß dieses Merkmal auch mit Kom­ binationen der Merkmale des Anspruchs 1 zu verwirklichen ist, die nicht alle Merkmale dieses Anspruches umfassen, und bei dem insbesondere die Merk­ male des Kennzeichens nicht mit enthalten sind. Auch eine derartige Kom­ bination ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung als offenbart anzusehen.It should be noted that the above feature is concentric nested helical gears not only as a preferred off leadership in the context of the disclosure of the present invention is of particular importance, but that this feature also with com binations of the features of claim 1 is to be realized, not all Features of this claim include, and in particular the Merk markings are not included. Such a comm bin is to be regarded as disclosed in the context of the present invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließt sich an die Kolbenwirkfläche bzw. die Kolbenwirkflächen jeweils eine Kammer zur Auf­ nahme eines Hydraulikfluids an. Über in diesen Kammern befindliches bzw. zu- und ableitbares Fluid läßt sich die Ringkolbeneinrichtung hydraulisch beauf­ schlagen, so daß sich die Ringkolben in Richtung der Resultierenden der auf die Ringkolbeneinrichtung wirkenden Axialkraft verschiebt. According to a preferred embodiment of the invention, the Piston effective area or the piston effective areas each have a chamber for opening adoption of a hydraulic fluid. About in or in these chambers The ring piston device can be supplied and discharged with hydraulic fluid strike so that the ring pistons point in the direction of the resultant on the Ring piston device acting axial force shifts.  

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform weist der ringzylindrische Flansch Durchgangsöffnungen auf. Durch derartige Öffnungen wird eine Strömungsverbindung zwischen den in radialer Richtung gesehen innerhalb und außerhalb des Flansches angeordneten Berei­ chen der flanschseitig angeordneten Kammer ermöglicht. Dieses ermöglicht wie­ derum, daß das Hydraulikfluid auch dann, wenn der Flansch nicht an einem Kolbenende angeordnet ist, im wesentlichen die ganze stirnseitige Kolbenober­ fläche beaufschlagen kann. Diese Ausführungsform nutzt die Kolbenoberfläche optimal aus, so daß die radiale Bauraumausdehnung nach außen zur Erreichung der erforderlichen Kolbenwirkfläche weiter vermindert wird.According to a further particularly preferred embodiment according to the invention tion shape, the annular cylindrical flange has through openings. By such openings will be a flow connection between the radial Direction seen inside and outside the flange Chen the flange-side chamber allows. This enables how so that the hydraulic fluid even when the flange is not on one Piston end is arranged, essentially the entire front piston top can act on the surface. This embodiment uses the piston surface optimally, so that the radial expansion to the outside to achieve the required effective piston area is further reduced.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung begrenzt der äußere Umfang des ringförmigen Kolbens die erste und oder die zweite Kolbenwirk­ fläche. Bevorzugt ist auch eine erfindungsgemäße Ausführungsform, nach der der Außenradius des im wesentlichen ringförmigen Kolbens im wesentlichen dem konstanten Abstand der Innenoberfläche der von der zentralen Achse abgewandten radialen Begrenzung der ersten und/oder der zweiten Kammer zur zentralen Achse entspricht. Zur Sicherstellung einer Drehbeweglichkeit ist hierbei allerdings ein geringer Unterschied zwischen Außendurchmesser und Kammerwand sicherzustellen, so daß sich ein geringer Spalt zwischen dem Kolbenumfang und dem Gehäuse erstreckt, der über Dichteinrichtungen, wie beispielsweise über einen Kolbenring, abgedichtet ist und somit an dieser Stelle einen Fluidaustausch zwischen den Kammern verhindert. Auch diese Ausfüh­ rungsform erhöht die Kompaktheit der Anordnung und vermindert die Aus­ dehnung in axialer sowie radialer Richtung.According to a further embodiment of the invention, the outer limits Circumference of the annular piston the first and or the second piston act surface. An embodiment according to the invention is also preferred, according to which the outer radius of the substantially annular piston substantially the constant distance of the inner surface from the central axis Radial boundary facing away from the first and / or the second chamber corresponds to the central axis. To ensure rotational mobility however, there is a slight difference between the outside diameter and Ensure chamber wall, so that there is a small gap between the Piston circumference and the housing that extends over sealing devices, such as for example via a piston ring, and is sealed at this point prevents fluid exchange between the chambers. This version too Form increases the compactness of the arrangement and reduces the out elongation in the axial and radial directions.

Gemäß einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die erste Kammer wenigstens von Teilen des Gehäuses, des Kolbens sowie der Führungseinrichtung gebildet. Ein Bereich der durch das Gehäuse gebildeten Kammerbegrenzung kann dabei von einem Gehäusedeckel gebildet werden, der beispielsweise mit dem Restgehäuse verschraubt ist und beispielsweise aus Blech oder Kunststoff gefertigt ist. Zwischen Gehäusedeckel und Restgehäuse sind vorzugsweise Dichtelemente vorgesehen, wie beispielsweise eine Papier­ dichtung oder ein auf die Trennfläche aufvulkanisiertes Elastomer. Bevorzugt ist es auch, in dem Gehäusedeckel wenigstens teilweise eine Anschlagerkennung zu integrieren, mit welcher der Anschlag der Ringkolbeneinrichtung an den Gehäusedeckel erkennbar ist.According to a further preferred embodiment according to the invention the first chamber of at least parts of the housing, the piston and the Guide device formed. An area of the housing Chamber boundaries can be formed by a housing cover that is screwed to the rest of the housing, for example, and made of Sheet metal or plastic is made. Between the housing cover and the remaining housing  sealing elements are preferably provided, such as a paper seal or an elastomer vulcanized onto the parting surface. Is preferred it also, at least partially, a stop detection in the housing cover to integrate with which the stop of the ring piston device on the Housing cover is recognizable.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Führungseinrichtung, die beispielsweise als Führungsschraube oder Zentral­ schraube ausgeführt sein kann, einen zylindrischen, im wesentlichen unprofilier­ ten Gleitbereich auf, an dem der Ringkolben anliegt, wobei zwischen dem Ringkolben und dem unprofiliertem Gleitbereich zur Abdichtung der Kammer bzw. der Kammern gegeneinander vorzugsweise wenigstens ein Dichtelement angeordnet ist. Bevorzugt ist dieses Dichtelement als Kolbenring ausgeführt, der von einer in der inneren zylindrischen Kolbenfläche angeordneten Nut aufge­ nommen wird. Als Kolbenring bietet sich beispielsweise ein Elastomerformteil oder ein Kunststoffring (wie er z. B. unter der Bezeichnung Torlon erhältlich ist) an. Der Kolbenring kann beispielsweise vor der Montage der Ringkolbeneinrich­ tung auf der Führungseinrichtung in die Nut eingelegt werden und erfährt seine Vorspannung dann durch die Montage der Führungseinrichtung, ohne daß das Aufbringen einer gesonderten Vorspannung erforderlich ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the Guide device, for example as a guide screw or central screw can be executed, a cylindrical, substantially unprofiled th sliding area on which the ring piston rests, whereby between the Ring piston and the non-profiled sliding area for sealing the chamber or the chambers against each other preferably at least one sealing element is arranged. This sealing element is preferably designed as a piston ring from a groove arranged in the inner cylindrical piston surface is taken. An elastomer molded part, for example, is a suitable piston ring or a plastic ring (such as that available under the name Torlon) on. The piston ring can, for example, before the assembly of the ring piston device tion are inserted into the groove on the guide device and experiences its Biasing then by mounting the guide device without the Applying a separate preload is required.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Durch­ messer des zylindrischen Gleitbereichs maximal so groß wie der minimale Außendurchmesser der Nockenwelle. Hierdurch wird eine weitere Bauraumre­ duzierung der Vorrichtung in radialer Richtung ermöglicht, ohne daß der Flächeninhalt der Kolbenwirkfläche reduziert werden muß.According to a particularly preferred development of the invention, the through is diameter of the cylindrical sliding area is as large as the minimum Outside diameter of the camshaft. This creates a further installation space Reduction of the device allows in the radial direction without the Area of the piston effective area must be reduced.

Bevorzugt ist auch eine Ausführungsform der Erfindung, in der die Führungs­ einrichtung bzw. die Führungs- oder Zentralschraube einen zylindrischen Gleit­ bereich und einen Gewindeschaft zur Erzeugung einer Verbindung mit der Nockenwelle aufweist. Hierdurch werden die in den bekannten Vorrichtungen erforderlichen zusätzlichen Bauelemente zur Verbindungserzeugung mit der Nockenwelle eingespart und zusätzlich die Kolbenwirkfläche in Richtung der zentralen Achse gezogen, so daß der radiale Bauraum der Vorrichtung reduziert wird.Also preferred is an embodiment of the invention in which the guide device or the guide or central screw a cylindrical slide area and a threaded shaft to create a connection with the Has camshaft. As a result, the in the known devices required additional components to create a connection with the  Saved camshaft and also the piston effective area in the direction of central axis drawn so that the radial space of the device is reduced becomes.

Bevorzugt ist die Kammer bzw. sind die Kammern zur Aufnahme eines Hy­ draulikfluids, mittels dem die Ringkolbeneinrichtung beaufschlagbar ist, mit einer wenigstens teilweise hydraulischen Steuereinrichtung verbunden. Hy­ draulische Zu- bzw. Abflußleitungen bzw. -kanäle können sich dabei in an sich bekannter Weise durch die Nockenwelle bzw. die Führungseinrichtung er­ strecken und in die Kammer(n) münden. Bevorzugterweise sind die Kammern - abgesehen von der Verbindung zum Hydraulikkreislauf - nach außen durch Dichtelemente abgedichtet.The chamber or chambers are preferred for receiving a Hy Draulikfluids, by means of which the annular piston device can be acted upon with an at least partially hydraulic control device. Hy drastic inflow or outflow lines or channels can be in themselves known way by the camshaft or the guide device he stretch and open into the chamber (s). The chambers are preferably apart from the connection to the hydraulic circuit - to the outside Sealing elements sealed.

In fertigungstechnischer Hinsicht bieten sich unterschiedliche Fertigungsver­ fahren zur Herstellung der Vorrichtung an. So ist es beispielsweise besonders bevorzugt, die Ringkolbeneinrichtung als Einzelteil mit Innenverzahnung zu sintern. Bei zweiteiligen Ringkolben bietet es sich aber auch an, die Innen­ verzahnung durch Verfahren wie Fließpressen, Räumen oder Stoßen zu erzeu­ gen. Die Außenverzahnung des Kolbens läßt sich bevorzugt durch Stoßen oder Fräsen erzeugen. Das Gehäuse läßt sich ebenfalls als Einzelteil mit Innenverzah­ nung sintern. Bei einem zweiteiligen Gehäuse ist es aber auch bevorzugt, die Innenverzahnung durch Räumen oder Stoßen zu erzeugen.In terms of manufacturing technology, there are different manufacturing processes start to manufacture the device. For example, it is special preferred to close the ring piston device as a single part with internal teeth sinter. In the case of two-part ring pistons, it is also advisable to use the inside To generate gearing by processes such as extrusion, broaching or butting The external toothing of the piston can preferably be done by pushing or Generate milling. The housing can also be used as a single part with internal teeth sintering. In the case of a two-part housing, it is also preferred that Generate internal teeth by broaching or bumping.

Das Antriebsmittel, also insbesondere das Ketten- bzw. das Zahnriemenrad, läßt sich bevorzugterweise durch Verstemmen mit dem Gehäuse koppeln. Die erfor­ derliche Verdrehsicherung läßt sich dabei bevorzugt durch Ausprägung einer Rändelung am Radinnendurchmesser realisieren.The drive means, in particular the chain or toothed belt wheel, can preferably couple to the housing by caulking. The requ Such anti-rotation can be preferred by expressing a Realize knurling on the inner wheel diameter.

Es sei darauf hingewiesen, daß das Zusammenwirken der einzelnen erfindungs­ gemäßen Merkmale in jeder beliebigen Kombination bevorzugt ist. Es sei ferner erwähnt, daß der Begriff "Steuern" sowie davon abgeleitete Begriffe i.S.d. It should be noted that the interaction of the individual fiction contemporary features in any combination is preferred. It is further mentions that the term "taxes" and derived terms i.S.d.  

Erfindung weitgefaßt zu verstehen sind und insbesondere die Begriffe des Steuerns und des Regelns umfassen.Invention are to be understood broadly and in particular the terms of Controlling and regulating include.

Für den Fachmann ist ersichtlich, daß über die hier dargestellten Ausführungs­ beispiele der Erfindung hinaus eine Vielzahl weiterer Modifikationen und Ausführungen denkbar sind, die von der Erfindung erfaßt sind. Die Erfindung beschränkt sich insbesondere nicht nur auf die hier dargestellten Ausführungs­ formen.It is apparent to the person skilled in the art that the execution shown here examples of the invention, a variety of other modifications and Designs are conceivable that are covered by the invention. The invention is not limited in particular to the embodiment shown here to form.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand beispielhafter, nicht beschränkender Ausführungsformen näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen dabei:The invention will be explained in the following on the basis of exemplary, non-limiting Embodiments explained in more detail. Show in the accompanying drawings included:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten beispielhaften Aus­ führungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 1 is a schematic view of a first exemplary embodiment of a device according to the invention;

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer zweiten beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und Fig. 2 is a schematic view of a second exemplary embodiment of a device according to the invention; and

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer dritten beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 3 is a schematic view of a third exemplary embodiment of a device according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist gemäß dieser Ausführungsform ein Kettenrad 10 zur Aufnahme eines Drehmoments auf, die mit einem Gehäuseteil 12 drehfest in Verbindung steht. Das Gehäuseteil 12 dient der Drehmomentübertragung vom Kettenrad 10 auf die Ringkolbeneinrichtung 14 und weist auf seiner der zentralen Längsachse 16 zugewandten Gehäuseinnenoberfläche 18 eine Verzahnung 20 auf, die mit einer Verzahnung 22 der Ringkolbeneinrichtung 14 eine Verzahnungsanord­ nung bildet. Fig. 1 shows a schematic view of a first exemplary embodiment of the device according to the invention. According to this embodiment, the device 1 according to the invention has a sprocket 10 for absorbing a torque, which is connected in a rotationally fixed manner to a housing part 12 . The housing part 12 is used to transmit torque from the sprocket 10 to the annular piston device 14 and has on its housing inner surface 18 facing the central longitudinal axis 16 a toothing 20 which forms a toothing arrangement with a toothing 22 of the annular piston device 14 .

Die Ringkolbeneinrichtung 14 weist einen koaxial zur zentralen Längsachse 16 angeordneten Ringkolben 24 mit einer kreisförmigen Ausnehmung 25 sowie einen sich von diesem Ringkolben erstreckenden ringzylindrischen Flansch 26 auf, der in dieser Ausnehmung 2 konzentrisch zur zentralen Längsachse 16 angeordnet ist und an seiner Außenoberfläche die Verzahnung 22 aufweist. Im wesentlichen konzentrisch innerhalb der Verzahnung 22 angeordnet weist die der zentralen Längsachse 16 zugewandte Innenoberfläche des ringzylindrischen Flansches 26 eine Verzahnung 28 auf, die in die am Zwischenelement 30 angeordnete Verzahnung 32 eingreift. Das im wesentlichen zur zentralen Längsachse rotationssymmetrische Zwischenelement 30 legt sich drehmom­ entfest an den zylindrischen Vorsprung 34 der Führungs- oder Zentralschrau­ be 36 an.The annular piston device 14 has an annular piston 24 arranged coaxially to the central longitudinal axis 16 with a circular recess 25 and an annular cylindrical flange 26 extending from this annular piston, which is arranged in this recess 2 concentrically to the central longitudinal axis 16 and has the toothing 22 on its outer surface . Arranged essentially concentrically within the toothing 22 , the inner surface of the ring-cylindrical flange 26 facing the central longitudinal axis 16 has a toothing 28 which engages in the toothing 32 arranged on the intermediate element 30 . The intermediate element 30 , which is rotationally symmetrical with respect to the central longitudinal axis, rests in a torque-proof manner on the cylindrical projection 34 of the guide or central screw 36 .

Die Führungsschraube 36 weist einen Außengewindeschaft 38 auf, über den sich die Führungsschraube 36 an einer nicht dargestellten Nockenwelle, die die Ein- und/oder Auslaßventile einer Brennkraftmaschine steuert, fixieren läßt. Hierzu weist die nicht dargestellte Nockenwelle ein Innengewinde auf. Die Führungsschraube 36 weist ferner einen Gleitbereich 40 auf, um den sich der Ringkolben 24 erstreckt.The lead screw 36 has an externally threaded shank 38 which can lead screw 36 on a camshaft which controls the inlet and / or outlet valves of an internal combustion engine, secured using extends. For this purpose, the camshaft, not shown, has an internal thread. The guide screw 36 also has a sliding area 40 around which the annular piston 24 extends.

Die Führungsschraube 36 durchstößt einen Gehäusedeckel 42, der mit dem Gehäuseteil 12 mittels Schrauben 44 verschraubt und gegen das Gehäuseteil 12 über eine Papierdichtung 46 abgedichtet ist. Zwischen dem Gehäusedeckel 42 und der Führungsschraube 36 ist ein Dichtring 48 angeordnet. Ferner weist die Führungsschraube 36 eine Profilierung zur Aufnahme eines Montagewerkzeuges auf, mittels dem sich die Führungsschraube 36 an der nicht dargestellten Noc­ kenwelle fixieren läßt. Diese Profilierung ist hier als Innensechskant 50 darge­ stellt. The guide screw 36 penetrates a housing cover 42 which is screwed to the housing part 12 by means of screws 44 and is sealed against the housing part 12 by means of a paper seal 46 . A sealing ring 48 is arranged between the housing cover 42 and the guide screw 36 . Further, the lead screw 36 has a profiling for receiving a mounting tool, by means of which the guide screw 36 can kenwelle to the unillustrated Noc fix. This profile is shown here as a hexagon 50 Darge.

Von dem Gehäusedeckel 42, einem Teil des Gehäuseteils 12 einer Kolben­ wirkfläche 52 sowie einem Teil des Gleitbereichs 40 der Führungsschraube 36 wird eine erste Kammer 54 zur Aufnahme eines Hydraulikfluids begrenzt, die über die Hydraulikkanäle 56, 58 an ein im wesentlichen nicht dargestelltes gesteuertes Hydrauliksystem angeschlossen ist.A first chamber 54 for receiving a hydraulic fluid is delimited by the housing cover 42 , part of the housing part 12 of a piston effective surface 52 and part of the sliding area 40 of the guide screw 36 , which chamber is connected via the hydraulic channels 56 , 58 to a controlled hydraulic system (not shown) is.

Ein zweite Kammer 60 wird von der Kolbenwirkfläche 62, einem Teil des Gehäuseteils 12, einem Teil des Zwischenelements 30 sowie einem Teil des Gleitbereichs 40 der Führungsschraube 36 begrenzt, wobei eine Verbindung zwischen den Bereichen 64 und 66 der zweiten Kammer 60 über in dem ringzylindrischen Flansch 26 angeordnete Durchgangsöffnungen 68 hergestellt ist. Über die Hydraulikkanäle 70, 72 ist die zweite Kammer 60 ebenfalls an das nicht dargestellte Hydrauliksystem angeschlossen.A second chamber 60 is delimited by the piston active surface 62 , part of the housing part 12 , part of the intermediate element 30 and part of the sliding area 40 of the guide screw 36 , with a connection between the areas 64 and 66 of the second chamber 60 via in the ring-cylindrical flange 26 arranged through openings 68 is made. The second chamber 60 is also connected to the hydraulic system (not shown) via the hydraulic channels 70 , 72 .

Wenigstens eines der Verzahnungspaare 20, 22 bzw. 28, 32 ist schrägverzahnt ausgeführt, so daß eine durch eine hydraulische Beaufschlagung der Kolben­ wirkfläche 52 bzw. 62 hervorgerufene Bewegung der hier in zwei Positionen dargestellten Ringkolbeneinrichtung 14 parallel zur zentralen Längsachse 16 eine relative Verdrehwinkeländerung zwischen dem Kettenrad 10 und der Führungsschraube 36 bewirkt. Die erste Kammer 54 ist gegenüber der zweiten Kammer 60 durch jeweils einen Dichtring 74 bzw. 76 abgedichtet.At least one of the pairs of teeth 20 , 22 and 28 , 32 is designed with helical teeth, so that a movement caused by a hydraulic action on the piston effective surface 52 or 62 causes the movement of the annular piston device 14 shown here in two positions parallel to the central longitudinal axis 16, a relative change in the angle of rotation between the Chain wheel 10 and the guide screw 36 causes. The first chamber 54 is sealed off from the second chamber 60 by a sealing ring 74 and 76, respectively.

Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten beispielhaften Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Dieser unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform im wesentlichen dadurch, daß der Gehäusedeckel 42 nicht am Gehäuseteil 12 verschraubt ist, sondern sich von außen an das Gehäuseteil 12 anlegt und am Kettenrad 10 über Schrauben 44 drehmomentfest fixiert ist. Zwischen dem Gehäusedeckel 42 und dem Gehäuseteil 12 ist ein Dichtring 78 angeordnet. Ferner schließt der Gehäusedeckel 42 das mit dem Innensechskant 50 versehene Ende der Füh­ rungsschraube 36 mit ein. Fig. 2 shows a schematic view of a second exemplary exporting approximate shape of the device 1 according to the invention. This differs from the embodiment shown in Fig. 1 embodiment of the invention essentially in that the housing cover is not screwed 42 on the housing part 12, but rests on the outside of the housing part 12 and is fixed torque fixed by screws 44 on the sprocket 10 degrees. A sealing ring 78 is arranged between the housing cover 42 and the housing part 12 . Furthermore, the housing cover 42 includes the end provided with the hexagon socket 50 of the guide screw 36 .

Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die in Fig. 2 dargestellte Ausfüh­ rungsform im wesentlichen als Schweißkonstruktion dargestellt ist. Hierdurch soll verdeutlicht werden, daß eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit den unter­ schiedlichsten Herstellungsverfahren gefertigt werden kann.Another difference is that the embodiment shown in FIG. 2 is shown essentially as a welded construction. This is intended to clarify that a device according to the invention can be manufactured using a wide variety of manufacturing methods.

Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht einer dritten beispielhaften Ausführungs­ form einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Diese unterscheidet sich von den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß sich der Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung 25 des Ringkolbens 24 hier um einen kreisringförmigen Flansch 80 des Zwischen­ elements 30 erstreckt. Fig. 3 shows a schematic view of a third exemplary execution of a device 1 according to the invention. This differs from the embodiments of the invention shown in FIGS. 1 and 2 essentially in that the diameter of the circular recess 25 of the annular piston 24 extends here around an annular flange 80 of the intermediate element 30 .

Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausführungsformen der Erfindung erstreckt sich der Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung 25 des Ringkol­ bens 24 hier nicht direkt um einen Außendurchmesser der Führungsschraube 36, sondern direkt um einen Außendurchmesser des Zwischenelements 30, der im wesentlichen nicht im Drehmomentübertragungsfluß der Vorrichtung 1 an­ geordnet ist. Hierzu weist das Zwischenelement 30 einen ersten, mit einer Verzahnung versehenen Bereich 82 zur Aufnahme eines Drehmoments vom Ringkolben 24, einen zweiten, mit der Führungsschraube 36 sowie mit dem ersten Bereich 82 gekoppelten Bereich 84 zur Weiterleitung des Drehmoments an die Führungsschraube 36 sowie einen dritten, außerhalb des ersten und des zweiten Bereiches 82, 84 angeordneten Bereich auf. Der dritte Bereich, der hier als kreisringförmiger Flansch 80 ausgebildet ist, ist drehmomentfest mit dem ersten oder dem zweiten Bereich 82, 84 - hier mit dem ersten Bereich 82 - gekoppelt und weist ein freies Ende 86 auf. Über die Koppelung mit dem ersten bzw. zweiten Bereich 82, 84 hinaus wird in den kreisringförmigen Flansch 80 im wesentlichen keine Kraft eingeleitet, so daß dieser Bereich im wesentlichen mechanisch nicht belastet wird. Auf seinem Außenumfang ist der kreisringförmi­ ge Flansch 80 gegenüber dem Ringkolben 24 durch einen Dichtring 74 abge­ dichtet. Da der kreisringförmige Flansch 80 im wesentlichen mechanisch unbe­ lastet ist, kann er mit geringer Wanddicke ausgeführt werden, ohne daß die Gefahr einer Überbelastung besteht.In contrast to the above-described embodiments of the invention, the diameter of the circular recess 25 of the ring piston 24 does not extend here directly around an outer diameter of the guide screw 36 , but directly around an outer diameter of the intermediate element 30 , which is essentially not arranged in the torque transmission flow of the device 1 is. For this purpose, the intermediate element 30 has a first area 82 provided with a toothing for receiving a torque from the annular piston 24 , a second area 84 coupled to the guide screw 36 and to the first area 82 for forwarding the torque to the guide screw 36 and a third, located outside the first and second areas 82 , 84 . The third region, which is designed here as an annular flange 80 , is coupled in a torque-proof manner to the first or the second region 82 , 84 - here to the first region 82 - and has a free end 86 . Essentially no force is introduced into the annular flange 80 via the coupling to the first or second region 82 , 84 , so that this region is essentially not mechanically loaded. On its outer circumference, the annular flange 80 is sealed against the annular piston 24 by a sealing ring 74 . Since the annular flange 80 is essentially mechanically unloaded, it can be carried out with a small wall thickness without the risk of overloading.

Der Durchmesser der kreisringförmigen Ausnehmung 25 des Ringkolbens 24 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser der Führungsschraube 36, was durch Vorsehen der geringen Wanddicke des kreisringförmigen Flansches 80 ermöglicht wird. Dabei liegt der Außendurchmesser des kreisringförmigen Flansches 80 sehr nahe am Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung 25 des Ringkolbens 24. Der Innendurchmesser des kreisringförmigen Flansches 80 liegt sehr nahe am Außendurchmesser der Führungsschraube 36 an.The diameter of the annular recess 25 of the annular piston 24 is slightly larger than the outer diameter of the guide screw 36 , which is made possible by providing the small wall thickness of the annular flange 80 . The outer diameter of the annular flange 80 is very close to the diameter of the circular recess 25 of the annular piston 24 . The inside diameter of the annular flange 80 lies very close to the outside diameter of the guide screw 36 .

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform verdeutlicht ferner, daß eine Stirnsei­ te des Ringkolbens 24 auch mit einer Federkraft der Feder 88 beaufschlagt werden kann. The embodiment shown in Fig. 3 also illustrates that a Stirnsei te of the annular piston 24 can also be acted upon by a spring force of the spring 88 .

BezugszeichenlisteReference list

11

erfindungsgemäße Vorrichtung
device according to the invention

1010th

Kettenrad
Sprocket

1212th

Gehäuseteil
Housing part

1414

Ringkolbeneinrichtung
Ring piston device

1616

zentrale Längsachse
central longitudinal axis

1818th

Gehäuseinnenoberfläche
Housing inner surface

2020th

Verzahnung
Gearing

2222

Verzahnung
Gearing

2424th

Ringkolben
Ring piston

2525th

Ausnehmung
Recess

2626

ringzylindrischer Flansch
ring cylindrical flange

2828

Verzahnung
Gearing

3030th

Zwischenelement
Intermediate element

3232

Verzahnung
Gearing

3434

zylindrischer Vorsprung
cylindrical projection

3636

Führungsschraube
Guide screw

3838

Gewindeschaft
Threaded shaft

4040

Gleitbereich
Sliding area

4242

Gehäusedeckel
Housing cover

4444

Schraube
screw

4646

Papierdichtung
Paper gasket

4848

Dichtring
Sealing ring

5050

Innensechskant
Hexagon socket

5252

Kolbenwirkfläche
Piston effective area

5454

erste Kammer
first chamber

5656

Hydraulikkanal
Hydraulic channel

5858

Hydraulikkanal
Hydraulic channel

6060

zweite Kammer
second chamber

6262

Kolbenwirkfläche
Piston effective area

6464

Bereich von Section

6060

6666

Bereich von Section

6060

6868

Durchgangsöffnung
Through opening

7070

Hydraulikkanal
Hydraulic channel

7272

Hydraulikkanal
Hydraulic channel

7474

Dichtring
Sealing ring

7676

Dichtring
Sealing ring

7878

Dichtring
Sealing ring

8080

kreisringförmiger Flansch
circular flange

8282

erster Bereich von first area of

3030th

8484

zweiter Bereich von second area of

3030th

8686

freies Ende von free end of

8080

8888

Feder
feather

Claims (21)

1. Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, die innerhalb eines Steuertriebs von wenigstens einer Nockenwelle angeordnet ist, mit
  • - einem Antriebsmittel;
  • - einer drehbar gelagerten Führungseinrichtung, die mit der Nockenwelle in drehfester Verbindung steht und eine zentrale Längsachse (16) aufweist;
  • - wenigstens einer relativ zur Führungseinrichtung und/oder relativ zur Noc­ kenwelle in Richtung der zentralen Längsachse (16) verschieblichen Ringkol­ beneinrichtung (14) mit wenigstens einem Ringkolben (24), die wenigstens eine erste Kolbenwirkfläche (52) aufweist, über welche die Ringkolbenein­ richtung (14) hydraulisch beaufschlagbar ist;
  • - wenigstens einem ersten Drehübertragungsmittel zur schlupffreien Über­ tragung eines Drehmoments von dem Drehübertragungsmittel auf die Ring­ kolbeneinrichtung (14); und
  • - wenigstens einem zweiten Drehübertragungsmittel zur Übertragung eines Drehmoments von der Ringkolbeneinrichtung (14) auf die Nockenwelle oder die Führungseinrichtung; wobei wenigstens eines der Drehübertragungsmittel eine Einrichtung zur Wandlung einer im wesentlichen translatorischen Bewegung in eine rotatorische oder translatorisch-rotatorische Bewegung aufweist; und
  • - wobei diese Ringkolbeneinrichtung (14) eine im wesentlichen kreisringförmi­ ge Ausnehmung (25) aufweist, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Führungseinrichtung im Verschiebebereich dieser Ringkolbeneinrichtung (14).
1. Device for changing the timing of an internal combustion engine, which is arranged within a control drive of at least one camshaft with
  • - a drive means;
  • - A rotatably mounted guide device which is non-rotatably connected to the camshaft and has a central longitudinal axis ( 16 );
  • - At least one relative to the guide device and / or relative to the Noc kenwelle in the direction of the central longitudinal axis ( 16 ) displaceable Ringkol beneinrichtung ( 14 ) with at least one annular piston ( 24 ) having at least a first piston active surface ( 52 ), via which the Ringkolbenein direction ( 14 ) can be acted upon hydraulically;
  • - At least a first rotational transmission means for slip-free transmission of a torque from the rotational transmission means to the ring piston device ( 14 ); and
  • - At least one second rotation transmission means for transmitting a torque from the ring piston device ( 14 ) to the camshaft or the guide device; wherein at least one of the rotation transmission means has a device for converting an essentially translatory movement into a rotary or translatory-rotary movement; and
  • - This annular piston device ( 14 ) has a substantially circular ring-shaped recess ( 25 ), the diameter of which is slightly larger than the outer diameter of the guide device in the displacement region of this annular piston device ( 14 ).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ einrichtung einstückig ausgebildet ist und mit der Nockenwelle unmittelbar in Verbindung steht.2. Device according to claim 1, characterized in that the guide device is integrally formed and directly with the camshaft Connection is established. 3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste und das zweite Drehübertragungsmittel eine Zahnrad­ anordnung umfaßt und wenigstens eine der Zahnradanordnungen eine Schräg­ verzahnung aufweist.3. Device according to one of the preceding claims, characterized records that the first and second rotation transmission means a gear arrangement includes and at least one of the gear assemblies an inclined has teeth. 4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • - das erste Drehübertragungsmittel wenigstens einen Teil eines Gehäuses umfaßt, das wenigstens einen Teil der Vorrichtung (1) wenigstens teilweise umschließt; und
  • - der von dem ersten Drehübertragungsmittel umfaßte Gehäuseteil (12) an seiner von der zentralen Längsachse (16) abgewandten Außenoberfläche drehfest mit dem Drehübertragungsmittel gekoppelt ist und an seiner der zentralen Längsachse (16) zugewandten Innenoberfläche (18) eine Verzah­ nung (20) aufweist, die in eine von der Ringkolbeneinrichtung (14) umfaßte Verzahnung (22) eingreift.
4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that
  • - The first rotation transmission means comprises at least part of a housing which at least partially encloses at least part of the device ( 1 ); and
  • - The housing part ( 12 ) encompassed by the first rotation transmission means is non-rotatably coupled to the rotation transmission means on its outer surface facing away from the central longitudinal axis ( 16 ) and has teeth ( 20 ) on its inner surface ( 18 ) facing the central longitudinal axis ( 16 ), which engages in a toothing ( 22 ) encompassed by the annular piston device ( 14 ).
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Drehübertragungsmittel ein drehfest mit der Führungs­ einrichtung gekoppeltes Zwischenelement (30) aufweist, das mit einer Ver­ zahnung (32) versehen ist, die in eine mit der Ringkolbeneinrichtung (14) drehfest gekoppelte Verzahnung (28) eingreift.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second rotary transmission means has a non-rotatably coupled with the guide means intermediate element ( 30 ) which is provided with a toothing ( 32 ) which in one with the annular piston device ( 14 ) interlockingly coupled toothing ( 28 ) engages. 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringkolbeneinrichtung (14) einen im wesentlichen ringzylin­ drischen Flansch (26) aufweist, der sich im wesentlichen koaxial zur zentralen Längsachse (16) sowie zum Ringkolben (24) erstreckt und an seiner im wesentli­ chen der zentralen Längsachse (16) zugewandten zylindrischen Innenfläche sowie an seiner im wesentlichen der zentralen Längsachse (16) abgewandten zylindrischen Außenfläche jeweils eine Verzahnung (22, 28) aufweist, wobei die an der Innenfläche angeordnete Verzahnung (28) in eine Gegenverzah­ nung (32) eingreift, die mit der Nockenwelle drehfest in Verbindung steht, und wobei die an der Außenfläche angeordnete Verzahnung (22) in eine Gegenver­ zahnung (20) eingreift, die mit dem Drehübertragungsmittel drehfest in Ver­ bindung steht.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the annular piston device ( 14 ) has a substantially ringzylin drical flange ( 26 ) which extends substantially coaxially to the central longitudinal axis ( 16 ) and the annular piston ( 24 ) and on its in wesentli the central longitudinal axis chen (16) facing the inner cylindrical surface and cylindrical on its side facing away substantially the central longitudinal axis (16) outer surface each have a toothing (22, 28), said arranged on the inner surface toothing (28) in a Gegenverzah tion ( 32 ) engages, which is non-rotatably connected to the camshaft, and wherein the toothing ( 22 ) arranged on the outer surface engages in a counter-toothing ( 20 ) which is non-rotatably connected to the rotational transmission means. 7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an der Ringkolbeneinrichtung (14) angeordneten Verzah­ nungen (22, 28) konzentrisch zueinander angeordnet sind und vorzugsweise in etwa die gleiche Längserstreckung in Längsrichtung aufweisen.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the arranged on the annular piston device ( 14 ) gear teeth ( 22 , 28 ) are arranged concentrically to one another and preferably have approximately the same longitudinal extent in the longitudinal direction. 8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich an die erste Kolbenwirkfläche (52) eine erste Kammer (54) zur Aufnahme eines Hydraulikfluids anschließt.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a first chamber ( 54 ) for receiving a hydraulic fluid connects to the first piston active surface ( 52 ). 9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringkolbeneinrichtung (14) eine zweite Kolbenwirkfläche (62) aufweist, über welche die Ringkolbeneinrichtung (14) hydraulisch beaufschlag­ bar ist, wobei zwischen der ersten (52) und der zweiten Kolbenwirkfläche (62) der von der Ringkolbeneinrichtung (14) umfaßte Ringkolben (24) angeordnet ist, so daß eine Beaufschlagung der ersten Kolbenwirkfläche (52) eine axiale Bewe­ gung der Ringkolbeneinrichtung (14) in Richtung einer ersten Orientierung hervorruft und eine Beaufschlagung der zweiten Kolbenwirkfläche (62) eine axiale Bewegung der Ringkolbeneinrichtung (14) in Richtung einer zweiten, der ersten, entgegengerichteten Orientierung hervorruft.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the annular piston device ( 14 ) has a second piston active surface ( 62 ), via which the annular piston device ( 14 ) can be hydraulically acted upon, wherein between the first ( 52 ) and the second piston active surface ( 62 ) the annular piston ( 24 ) encompassed by the annular piston device ( 14 ) is arranged so that an action on the first piston active surface ( 52 ) causes axial movement of the annular piston device ( 14 ) in the direction of a first orientation and an action on the second piston active surface ( 62 ) causes an axial movement of the annular piston device ( 14 ) in the direction of a second, the first, opposite direction. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die zweite Kolbenwirkfläche (62) eine zweite Kammer (60) zur Aufnahme eines Hydraulikfluids anschließt.10. The device according to claim 9, characterized in that a second chamber ( 60 ) for receiving a hydraulic fluid connects to the second piston active surface ( 62 ). 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der ringzylindrische Flansch (26) im Bereich zwischen dem Ringkolben (24) und den Verzahnungen (22, 28) wenigstens eine Durchgangsöffnung (68) aufweist.11. The device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the annular cylindrical flange ( 26 ) in the region between the annular piston ( 24 ) and the teeth ( 22 , 28 ) has at least one through opening ( 68 ). 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kolbenwirkfläche (52) und die zweite Kolbenwirkfläche (62) im wesentlichen die gleiche wirksame Fläche aufweisen.12. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the first piston active surface ( 52 ) and the second piston active surface ( 62 ) have substantially the same effective area. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Begrenzungslinie der ersten Kolbenwirkfläche (52) und die äußere Begrenzungs­ linie der zweiten Kolbenwirkfläche (62) im wesentlichen ringförmig ist.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the outer boundary line of the first piston active surface ( 52 ) and the outer boundary line of the second piston active surface ( 62 ) is substantially annular. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (54) von einem Teil des Gehäuses, dem Ringkolben (24) und der Führungseinrichtung begrenzt wird.14. Device according to one of claims 8 to 13, characterized in that the first chamber ( 54 ) is delimited by part of the housing, the annular piston ( 24 ) and the guide device. 15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungseinrichtung einen zylindrischen Gleitbereich (40) aufweist, an dem der Ringkolben (24) anliegt.15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide device has a cylindrical sliding region ( 40 ) on which the annular piston ( 24 ) bears. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ringkolben (24) und der Führungseinrichtung wenigstens ein Dichtelement angeordnet ist. 16. The apparatus according to claim 15, characterized in that at least one sealing element is arranged between the annular piston ( 24 ) and the guide device. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeich­ net, daß der Durchmesser des zylindrischen Gleitbereichs (40) maximal so groß ist wie der minimale Außendurchmesser der Nockenwelle.17. Device according to one of claims 15 and 16, characterized in that the diameter of the cylindrical sliding region ( 40 ) is at most as large as the minimum outer diameter of the camshaft. 18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungseinrichtung eine Führungsschraube (36) mit einem zylindrischen Gleitbereich (40) und einem Gewindeschaft (38) zur Verbindung mit der Nockenwelle ist.18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide device is a guide screw ( 36 ) with a cylindrical sliding region ( 40 ) and a threaded shaft ( 38 ) for connection to the camshaft. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Kammer (54, 60) zur Aufnahme eines Hydraulikfluids mit einer wenigstens teilweise hydraulischen Steuereinrichtung in Verbindung steht und durch Dichtelemente nach außen abgedichtet ist.19. Device according to one of claims 8 to 18, characterized in that the at least one chamber ( 54 , 60 ) for receiving a hydraulic fluid is connected to an at least partially hydraulic control device and is sealed to the outside by sealing elements. 20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich der Ringkolben (24) im wesentlichen konzentrisch um einen mit einem freien Ende (86) versehenen kreisringförmigen Flansch (80) geringer Wanddicke erstreckt, der von der Zwischeneinrichtung (30) umfaßt ist und außerhalb des Drehmomentflusses zwischen der Ringkolbeneinrichtung (14) und der Führungsschraube (36) angeordnet ist.20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the annular piston ( 24 ) extends substantially concentrically around an annular flange ( 80 ) provided with a free end ( 86 ) of small wall thickness, which comprises the intermediate device ( 30 ) and is arranged outside the torque flow between the ring piston device ( 14 ) and the guide screw ( 36 ). 21. Verfahren zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch den Schritt:
  • - Beaufschlagen eines axial verschieblich gelagerten Kolbens (24) mit einem Hydraulikfluid auf einer Kolbenwirkfläche (52, 62), die sich an eine die Ring­ kolbeneinrichtung (14) durchdringende Führungseinrichtung anschmiegt, wobei die Führungseinrichtung im wesentlichen einstückig ausgebildet ist und mit der Nockenwelle in direkter Verbindung steht.
21. Method for changing the timing of an internal combustion engine, characterized by the step:
  • - Acting on an axially displaceably mounted piston ( 24 ) with a hydraulic fluid on a piston active surface ( 52 , 62 ) which nestles against a ring device ( 14 ) penetrating guide device, the guide device being formed in one piece and with the camshaft in a direct manner Connection is established.
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