DE19820063A1

DE19820063A1 - Einrichtung zum Verändern der Ventilsteuerzeiten einer mit zwei Nockenwellen ausgerüsteten Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19820063A1
Application number: DE1998120063
Authority: DE
Inventors: Joachim Dietz
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 1999-11-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verändern der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine, die mit zwei Nockenwellen (1, 2) ausgerüstet ist. Die Nockenwellen (1, 2) sind mit durch je ein hydraulisches Steuerventil (4, 5) gesondert steuerbaren Verstellvorrichtung (6, 7) verbunden, welche jeweils aus einer über ein Zugmittel mit einer Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden Antriebseinheit (8, 9) und aus einer drehfest mit der jeweiligen Nockenwelle (1, 2) verbundenen Abtriebseinheit (10, 11) bestehen. Jede Antriebseinheit (8, 9) wird dabei aus einem Antriebsrad (12, 13) und aus einem hohlzylindrischen Gehäuse (14, 15) gebildet, in dem ein über ein hydraulisches Druckmittel axial verschiebbarer Verstellkolben (16, 17) dichtend geführt wird. Diese Verstellkolben (16, 17) begrenzen axial jeweils zwei Druckräume (18, 19 bzw. 20, 21) und weisen darüber hinaus zwei gegenläufig schrägverzahnte Abschnitte (22, 23 bzw. 24, 25) auf, von denen der erste Abschnitt (22 bzw. 24) mit einer komplementären Schrägverzahnung (26, 27) an jeder Antriebseinheit (8, 9) und der zweite Abschnitt (23 bzw. 25) mit einer komplementären Schrägverzahnung (28, 29) an jeder Abtriebseinheit (10, 11) kommuniziert. DOLLAR A Erfindungsgemäß bestehen die hohlzylindrischen Gehäuse (14, 15) beider Verstellvorrichtungen (6, 7) jeweils aus einem hohlzylindrischen Gehäuseteil (30, 31) größeren Durchmessers und aus einem sich in Axialrichtung anschließenden, stufenförmig abgesetzten hohlzylindrischen ...

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verändern der Ventilsteuerzeiten einer mit zwei Nockenwellen ausgerüsteten Brennkraftmaschine nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Anspruchs 1, und sie ist insbesondere vorteilhaft bei Brennkraftmaschinen mit zwei oder mehr paarweise obenliegen den Nockenwellen anwendbar.

Hintergrund der Erfindung

Eine derartige Einrichtung ist gattungsbildend aus JP 04-91308 vorbekannt. Durch diese Lösung ist es bekannt, bei einer Brennkraftmaschine, die im Be reich des Zylinderkopfes zwei nebeneinander angeordnete Nockenwellen auf weist, jeder der beiden Nockenwellen am antriebsseitigen Ende eine Verstell vorrichtung zuzuordnen, welche durch zwei ebenfalls im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnete elektromagnetische Steuerventile gesondert voneinander steuerbar sind. Dadurch ist es möglich, die Verstellvorrichtungen für die beispielsweise als Einlaßnockenwelle und als Auslaßnockenwelle ausge bildeten Nockenwellen der Brennkraftmaschine derart getrennt mit einem hydraulischen Druckmittel zu beaufschlagen, daß die Nockenwellen unter schiedliche Relativverdrehungen zur Kurbelwelle der Brennkraftmaschine aufweisen. Die Verstellvorrichtungen zum Verändern der Ventilsteuerzeiten werden dabei, wie dies auch aus der DE 43 21 003 A1 bekannt ist, jeweils aus einer über ein Zugmittel mit einer Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden Antriebseinheit und aus einer drehfest mit der Nockenwelle verbundenen Abtriebseinheit gebildet wird. Die Antriebseinheit einer solchen Verstellvor richtung besteht aus einem Antriebsrad und aus einem hohlzylindrischen Gehäuse, an dessen Innenwandung ein über ein hydraulisches Druckmittel axial verschiebbarer Verstellkolben dichtend geführt wird. Dieser Verstellkolben begrenzt axial zwei wechselweise oder gleichzeitig mit einem Druckmittel zufluß und einem Druckmittelabfluß schaltbare Druckräume und weist zwei zueinander beabstandete, gegenläufig schrägverzahnte Abschnitte auf, von denen der erste Abschnitt mit einer komplementären Schrägverzahnung an der Antriebseinheit und der zweite Abschnitt mit einer komplementären Schrägver zahnung an der Abtriebseinheit kommuniziert.

Nachteilig an solchen bekannten Verstellvorrichtungen ist es jedoch, daß sie aufgrund ihrer äußeren Abmessungen nur an zwei nebeneinander angeordneten Nockenwellen einer Brennkraftmaschine einsetzbar sind, wenn diese Nocken wellen einen ausreichenden Abstand zueinander aufweisen. Dies rührt daher, daß die Verstellkolben dieser Verstellvorrichtungen eine bestimmte Mindestkol benfläche aufweisen müssen, um bei dem zumeist vom Schmierkreislauf der Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellten Druck des hydraulischen Druck mittels eine jederzeit einwandfreie Funktion der Verstellvorrichtungen gewähr leisten zu können. Dadurch weisen die Verstellvorrichtungen eine nur begrenzt minimierbare radiale Erstreckung auf, die es bei Brennkraftmaschinen mit relativ eng nebeneinander angeordneten Nockenwellen mitunter unmöglich macht, an den antriebsseitigen Enden der Nockenwellen zwei dieser Verstellvorrichtun gen nebeneinander anzuordnen.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Ver ändern der Ventilsteuerzeiten einer mit zwei Nockenwellen ausgerüsteten Brennkraftmaschine zu konzipieren, durch welche es möglich ist, auch bei Brennkraftmaschinen mit relativ eng nebeneinander angeordneten Nockenwel len an den antriebsseitigen Enden dieser Nockenwellen zwei gesondert steuer bare Verstellvorrichtungen mit jeweils ausreichender Kolbenfläche an ihren Verstellkolben nebeneinander anzuordnen.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, daß die hohlzylindrischen Gehäuse beider Verstellvorrichtungen jeweils aus einem hohlzylindrischen Gehäuseteil größeren Durchmessers und aus einem sich in Axialrichtung anschließenden, stufen förmig abgesetzten, hohlzylindrischen Gehäuseteil kleineren Durchmessers bestehen und beide Verstellvorrichtungen durch axial entgegengesetzt paralelle Anordnung nebeneinander einseitig räumlich ineinander verschachtelt sind.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung sind die Verstellvorrichtungen dabei bevorzugt innerhalb eines Kettenschachtes des Zylinderkopfes der Brenn kraftmaschine angeordnet und weisen einen Achsabstand zueinander auf, der kleiner als der Außendurchmesser der größeren hohlzylindrischen Gehäuseteile der Gehäuse der Verstellvorrichtungen ist. Die Anordnung der Verstellvor richtungen in einem solchen Kettenschacht zeigt dabei, daß die erfindungs gemäße Einrichtung aufgrund des im Kettenschacht ständig vorhandenen Motor öls vorwiegend für Brennkraftmaschinen mit ketten- oder zahnradgetriebenen Nockenwellen geeignet ist. Mit Hilfe spezieller Umlenkmaßnahmen innerhalb der Antriebsverbindung zur Kurbelwelle ist es jedoch auch denkbar, eine erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung auch bei Brennkraftmaschinen mit riemengetriebenen Nockenwellen einzusetzen.

Als konkrete Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird es darüber hinaus vorgeschlagen, daß die Verstellvorrichtungen einerseits an den bevorzugt in Nockenwellenlagern im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gelagerten und in den Kettenschacht hineinragenden antriebsseitigen Enden der Nockenwellen befestigt und andererseits innerhalb von diesen antriebsseitigen Enden der Nockenwellen gegenüberliegend angeordneten Gleitlagern in der Begrenzungs wand des Kettenschachtes drehbar gelagert sind. Besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, die Verstellvorrichtungen mittels hohlzylindrischer Druck mitteladapter in den Gleitlagern in der Begrenzungswand des Kettenschachtes zu lagern und die Verstellvorrichtungen über diese Lagerstellen mit dem not wendigen hydraulischen Druckmittel zu versorgen. Zu diesem Zweck sind bevorzugt innerhalb der Begrenzungswand des Kettenschachtes mindestens zwei Druckmittelleitungen für jede Verstellvorrichtung angeordnet, die einerseits mit den Steuerventilen der Verstellvorrichtungen verbunden sind und andererseits in die Gleitlager der Verstellvorrichtungen münden. Die Druckmitteladapter der Verstellvorrichtungen weisen dann in entsprechend erfindungsgemäßer Ausge staltung an ihren äußeren Mantelflächen zumindest je zwei durch Dichtringe druckmitteldicht zueinander ausgebildete Ringnuten auf, die wiederum über Radialbohrungen und weitere Druckmittelleitungen innerhalb der Verstellvor richtungen hydraulisch mit den Druckräumen der Verstellvorrichtungen ver bunden sind. Diese, von der nockenwellenabgewandten Seite der Verstellvor richtungen erfolgende Druckmittelversorgung stellt jedoch nur eine bervorzugte Ausführungsform dar, da es grundsätzlich auch möglich ist, die Verstellvor richtungen außerhalb eines ohne Kettenschacht ausgebildeten Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine an den Nockenwellen zu befestigen und in äquivalen ter Weise über die Nockenwellenlager sowie entsprechende Druckmittelleitun gen im Zylinderkopf und in den Nockenwellen oder auch über an sich bekann te Druckmitteladapter zwischen den Verstellvorrichtungen und den Nockenwel len von der nockenwellenzugewandten Seite der Verstellvorrichtungen her mit dem notwendigen hydraulischen Druckmittel zu versorgen.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung ist, daß die Verstell kolben der Verstellvorrichtungen bevorzugt als hohlzylindrische Hülsen mit einem L-förmigen Profilquerschnitt ausgebildet sind, deren kürzere Schenkel radial innerhalb der größeren hohlzylindrischen Gehäuseteile angeordnet sind und deren längere Schenkel sich axial in die kleineren hohlzylindrischen Gehäusteile der Verstellvorrichtungen erstrecken. Entsprechend der versetzten Anordnung der größeren und kleineren hohlzylindrischen Gehäuseteile der Gehäuse beider Verstellvorrichtungen sind somit auch die Verstellkolben beider Verstellvorrichtungen axial entgegengesetzt zueinander angeordnet. Darüber hinaus weisen die Verstellkolben beider Verstellvorrichtungen an den Mantel flächen ihrer kürzeren Schenkel in an sich bekannter Weise jeweils einen in einer umlaufenden Ringnut angeordneten Kolbendichtring auf, welcher mit der als Führungsfläche ausgebildeten Innenwandung des größeren hohlzylindrischen Gehäuseteils jeder Verstellvorrichtung in Dichtverbindung steht und somit die Druckräume in jeder Verstellvorrichtung gegeneinander abdichtet. Bei der Herstellung der schrägverzahnten Abschnitte an den Verstellkolben hat es sich in fertigungstechnischer Hinsicht als am vorteilhaftesten erwiesen, die Verstell kolben bevorzugt aus jeweils einem winkelförmigen Ringteil und aus jeweils einer Rohrmuffe zusammenzusetzen und durch Laserschweißen oder andere ge eignete Verbindungsverfahren miteinander zu verbinden. In die inneren Mantel flächen der winkelförmigen Ringteile der Verstellkolben kann somit in ein fachster Weise der bei der einen Verstellvorrichtung mit der Abtriebseinheit und bei der anderen Verstellvorrichtung mit der Antriebseinheit in Wirkverbindung stehende schrägverzahnte Abschnitt des Verstellkolbens eingearbeitet werden, während die inneren Mantelflächen der Rohrmuffen der Verstellkolben in ebenso einfacher Weise mit dem bei der einen Verstellvorrichtung mit der Antriebseinheit und bei der anderen Verstellvorrichtung mit der Abtriebseinheit kommunizierenden schrägverzahnten Abschnitt des Verstellkolbens ausgebildet werden. Denkbar ist es jedoch auch, die Verstellkolben der Verstellvorrichtun gen als jeweils einteilige hohlzylindrische Hülse auszubilden.

Als weiteres Merkmal der Erfindung wird es vorgeschlagen, daß die Abtriebs einheit jeder Verstellvorrichtung bevorzugt durch jeweils eine in Verlängerung der jeweiligen Nockenwelle angeordnete zylindrische Radnabe gebildet wird, die zusammen mit dem Druckmitteladapter jeder Verstellvorrichtung mittels einer axialen Zentralschraube drehfest an der jeweiligen Nockenwelle ver schraubt ist und auf einem Teil ihrer äußeren Mantelfläche die zu den einen schrägverzahnten Abschnitten der Verstellkolben komplementäre Schrägver zahnung aufweist. Die Antriebseinheit jeder Verstellvorrichtung schließt da gegen in erfindungsgemäßer Ausgestaltung bevorzugt eine zusätzliche Zylin derhülse ein, welche an einem nockenwellenzugewandten Axialabschnitt ihrer äußeren Mantelfläche mit dem Antriebsrad und dem Gehäuse der jeweiligen Verstellvorrichtung verbunden ist und an einem nockenwellenabgewandten Axialabschnitt ihrer äußeren Mantelfläche die zu den anderen schrägverzahnten Abschnitten der Verstellkolben komplementäre Schrägverzahnung aufweist. Sowohl die Schrägverzahnungen an den Antriebs- und Abtriebseinheiten der Verstellvorrichtungen als auch die schrägverzahnten Abschnitte an den Verstell kolben der Verstellvorrichtungen sind dabei bevorzugt als Keil- oder Wellen verzahnungen ausgebildet, die miteinander in ständigem Verzahnungseingriff stehen. Besonders vorteilhaft hinsichtlich der raumsparenden Ausbildung der Verstellvorrichtungen ist es darüber hinaus, die Radnaben der Abtriebseinheiten der Verstellvorrichtungen mit einem stufenförmig durchmesserverringerten Längsabschnitt auszubilden und die Zylinderhülsen der Antriebseinheiten bevorzugt auf diesem durchmesserverringerten Längsabschnitt derart drehbar zu lagern, daß die Schrägverzahnungen der Antriebseinheiten radial in einer Ebene zu den Schrägverzahnungen der Abtriebseinheiten angeordnet sind. Zwischen der Zylinderhülse und der Stufenstirnfläche jeder Verstellvorrichtung ist dann in bekannter Weise eine sogenannte Washerscheibe angeordnet, welche mit ihrer äußeren Mantelfläche an einem nicht verzahnten Abschnitt der inneren Mantel fläche des Verstellkolbens jeder Verstellvorrichtung anliegt und ebenfalls zur gegenseitigen Abdichtung der Druckräume in jeder Verstellvorrichtung beiträgt.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es, daß die Zylinderhülsen und die Antriebsräder der Antriebseinheiten sowie die Radnaben und die Druckmitteladapter der Abtriebseinheiten einschließlich der Verstellkolben und der Zentralschrauben beider Verstellvorrichtungen als in ihren Abmessungen, ihrer Form und ihrer Ausbildung identische Teile ausgebil det sind. Dadurch wird das Teilesortiment für beide Verstellvorrichtungen auf ein Minimum reduziert und in vorteilhafter Weise eine äußerst kostensparende Herstellung der wichtigsten Elemente der erfindungsgemäßen Einrichtung ermöglicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird es darüberhinaus vorgeschlagen, daß das Gehäuse der einen Verstellvorrichtung bevorzugt einerseits mit dem Endbereich seines kleineren hohlzylindrischen Gehäuseteils an der Zylinderhül se der Antriebseinheit der Verstellvorrichtung verschweißt ist, während anderer seits der größere hohlzylindrische Gehäuseteil des Gehäuses durch einen kreisringförmigen Gehäusedeckel druckmitteldicht verschließbar ist. Dieser Gehäusedeckel ist bevorzugt mit einem äußeren umfangseitigem Randabschnitt an einem nockenwellenabgewandten Radialabschnitt des größeren hohlzylin drischen Gehäuseteils befestigt, wobei es sich fertigungstechnisch als am ein fachsten erwiesen hat, daß der Gehäusedeckel mit dem umfangseitigen Randab schnitt an der Innenseite eines zur Längsmittelachse abgewinkelten Radialab schnittes des größeren hohlzylindrischen Gehäuseteils anliegt und mit diesem verbördelt oder verschweißt wird. An seiner Innendurchmesserseite weist der ringförmige Gehäusedeckel dann einen in einer umlaufenden Ringnut angeord neten Kolbendichtring auf, mit welchem er dichtend einen Endabschnitt des Druckmitteladapters der Verstellvorrichtung umschließt.

Bei der anderen Verstellvorrichtung ist das Gehäuse dagegen an der nockenwel lenzugewandten Seite bevorzugt mit dem Endbereich seines größeren hohlzylin drischen Gehäuseteils an der Zylinderhülse der Antriebseinheit der Verstellvor richtung verschweißt, wobei die Verschweißung sowohl des kleineren hohl zylindrischen Gehäuseteils der einen Verstellvorrichtung als auch die Ver schweißung des größeren hohlzylindrischen Gehäuseteils der anderen Verstell vorrichtung an den jeweiligen Zylinderhülsen bevorzugt in axial gleichem Abstand zu den ebenfalls auf den Zylinderhülsen bevorzugt verschweißten Antriebsrädern der Verstellvorrichtungen erfolgt. An der nockenwellenabgewand ten Seite ist dann der kleinere hohlzylindrische Gehäuseteil des Gehäuses der anderen Verstellvorrichtung wieder mit einem in einer umlaufenden Ringnut angeordneten Kolbendichtring ausgebildet, mit welchem er ebenfalls dichtend einen Endabschnitt des Druckmitteladapters der Verstellvorrichtung umschließt.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung zum Verändern der Ventilsteuer zeiten einer mit zwei Nockenwellen ausgerüsteten Brennkraftmaschine weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verstellvorrichtun gen für Brennkraftmaschinen mit zwei verstellbaren Nockenwellen den Vorteil auf, daß sie auch für Brennkraftmaschinen mit relativ eng nebeneinander an geordneten Nockenwellen geeignet ist. Durch die einseitig räumlich ineinander verschachtelte Anordnung dieser Verstellvorrichtungen ist es darüber hinaus in vorteilhafter Weise möglich, beide Verstellvorrichtungen mit Verstellkolben auszubilden, die eine ausreichende Kolbenfläche aufweisen, um mit dem in der Brennkraftmaschine vorhandenen Schmiermitteldruck eine einwandfreie Funk tion der Verstellvorrichtungen zu gewährleisten. Ein weiterer Vorteil der erfin dungsgemäßen Einrichtung ist es, daß die Mehrzahl der Einzelteile beider Verstellvorrichtungen als Gleichteile ausgebildet sind, so daß die Herstellungs kosten für eine mit zwei Verstellvorrichtungen ausgebildete erfindungsgemäße Einrichtung erheblich gesenkt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt dabei eine Draufsicht auf einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung in Montagelage innerhalb eines Kettenschachtes am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Aus der Zeichnung geht deutlich ein Zylinderkopf 3 einer Brennkraftmaschine hervor, die mit zwei nebeneinander angeordneten Nockenwellen 1, 2 sowie mit zwei an diesen Nockenwellen 1, 2 befestigten und durch je ein hydrauli sches Steuerventil 4, 5 gesondert steuerbaren Verstellvorrichtungen 6, 7 zum Verändern der Ventilsteuerzeiten der Brennkraftmaschine ausgerüstet ist. Diese Verstellvorrichtungen 6, 7 bestehen jeweils aus einer über ein Zugmittel mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden Antriebs einheit 8, 9 und aus einer drehfest mit der jeweiligen Nockenwelle 1, 2 ver bundenen Abtriebseinheit 10, 11. Die Antriebseinheiten 8, 9 der Verstellvor richtungen 6, 7 werden dabei aus jeweils einem Antriebsrad 12, 13 und aus je einem hohlzylindrischen Gehäuse 14, 15 gebildet, an dessen Innenwandung jeweils ein über ein hydraulisches Druckmittel axial verschiebbarer Verstell kolben 16, 17 dichtend geführt wird. Jeder dieser Verstellkolben 16, 17 be grenzt axial jeweils zwei wechselweise oder gleichzeitig mit einem Druckmittel zufluß und einem Druckmittelabfluß schaltbare Druckräume 18, 19 bzw. 20, 21 innerhalb der Verstellvorrichtungen 6, 7 und weist zwei zueinander beabstande te, gegenläufig schrägverzahnte Abschnitte 22, 23 bzw. 24, 25 auf. Der erste schrägverzahnte Abschnitt 22 bzw. 24 an jedem Verstellkolben 16, 17 steht dabei mit einer komplementären Schrägverzahnung 26 bzw. 27 an jeder An triebseinheit 8, 9 in Wirkverbindung, während der zweite schrägverzahnte Abschnitt 23 bzw. 25 mit einer komplementären Schrägverzahnung 28 bzw. 29 an jeder Abtriebseinheit 10, 11 der Verstellvorrichtungen 6, 7 kommuniziert. Bei Druckbeaufschlagung der Druckräume 18, 19 bzw. 20, 21 über die Steuer ventile 4, 5 erfolgt somit in bekannter Weise eine stufenlose Schwenkbewe gung und/oder Fixierung der Antriebseinheiten 8, 9 gegenüber den Abtriebs einheiten 10, 11 der Verstellvorrichtungen 6, 7 und damit eine Relativverdre hung und/oder hydraulische Einspannung der Nockenwellen 1, 2 gegenüber der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine.

Darüber hinaus ist aus der Zeichnung ersichtlich, daß die hohlzylindrischen Gehäuse 14, 15 beider Verstellvorrichtungen 6, 7 erfindungsgemäß jeweils aus einem hohlzylindrischen Gehäuseteil 30, 31 größeren Durchmesseres und aus einem sich in Axialrichtung anschließenden, stufenförmig abgesetzten hohlzylin drischen Gehäuseteil 32, 33 kleineren Durchmessers bestehen und beide Ver stellvorrichtungen 6, 7 durch axial entgegengesetzt paralelle Anordnung neben einander einseitig räumlich ineinander verschachtelt sind. Die Verstellvorrich tungen 6, 7 sind dabei in einer horizontalen Ebene nebeneinander innerhalb eines stirnseitigen Kettenschachtes 34 des Zylinderkopfes 3 der Brennkraftma schine angeordnet und weisen einen Achsabstand zueinander auf, der kleiner als der Außendurchmesser der größeren hohlzylindrischen Gehäuseteile 30, 31 ihrer Gehäuse 14, 15 ist.

Weiterhin ist aus der Zeichnung entnehmbar, daß die Verstellvorrichtungen 6, 7 einerseits an den antriebsseitigen Enden 37, 38 der Nockenwellen 1, 2 befe stigt sind, welche in Nockenwellenlagern 35, 36 im Zylinderkopf 3 der Brenn kraftmaschine gelagert sind und in den Kettenschacht 34 hineinragen. Anderer seits sind die Verstellvorrichtungen 6, 7 innerhalb von Gleitlagern 39, 40 dreh bar gelagert, die den antriebsseitigen Enden 37, 38 der Nockenwellen 1, 2 gegenüberliegend in der Begrenzungswand 41 des Kettenschachtes 34 angeord net sind. Deutlich zu sehen ist, daß die Verstellvorrichtungen 6, 7 dabei mittels hohlzylindrischer Druckmitteladapter 42, 43 in diesen Gleitlagern 39, 40 gela gert sind, wobei in der Zeichnung nicht sichtbare Druckmittelleitungen, die innerhalb der Begrenzungswand 41 des Kettenschachtes 34 verlaufen und mit den Steuerventilen 4, 5 der Verstellvorrichtungen 6, 7 verbunden sind, in die Gleitlager 39, 40 münden. Diese Druckmitteladapter 42, 43 weisen an ihren äußeren Mantelflächen 44, 45 je zwei durch Dichtringe 46 druckmitteldicht zueinander ausgebildete Ringnuten 47, 48 bzw. 49, 50 auf, die über Radialboh rungen 51, 52 bzw. 53, 54 und weitere, nicht näher bezeichnete Druckmittel leitungen innerhalb der Verstellvorrichtungen 6, 7 hydraulisch mit den Druck räumen 18, 19 bzw. 20, 21 der Verstellvorrichtungen 6, 7 verbunden sind.

Des weiteren ist in der Zeichnung deutlich erkennbar, daß die Verstellkolben 16, 17 der Verstellvorrichtungen 6, 7 als hohlzylindrische Hülsen mit einem L- förmigen Profilquerschnitt ausgebildet sind, deren kürzere Schenkel 55, 56 radial innerhalb der größeren hohlzylindrischen Gehäuseteile 30, 31 angeordnet sind und deren längere Schenkel 57, 58 sich axial in die kleineren hohlzylin drischen Gehäuseteile 32, 33 der Verstellvorrichtungen 6, 7 erstrecken. Diese Verstellkolben 16, 17 sind entsprechend der axial entgegengesetzten Anordnung der Verstellvorrichtungen 6, 7 ebenfalls axial entgegengesetzt zueinander an geordnet und bestehen aus jeweils einem winkelprofilförmigen Ringteil 59, 60, welches den kürzeren Schenkel 55, 56 und einen Teil des längeren Schenkels 57, 58 jedes Verstellkolbens 16, 17 bildet, sowie aus jeweils einer Rohrmuffe 61, 62, die den Rest des längeren Schenkels 57, 58 jedes Verstellkolbens 16, 17 bildet. An ihren inneren Mantelflächen weisen die Ringteile 59, 60 und die Rohrmuffen 61, 62 dann jeweils die mit den Antriebseinheiten 8, 9 und mit den Abtriebseinheiten 10, 11 in Wirkverbindung stehenden schrägverzahnten Ab schnitte 22, 23 bzw. 24, 25 auf, und beide Teile sind durch eine Laserschwei ßung miteinander verbunden. Darüber hinaus weisen die Verstellkolben 16, 17 beider Verstellvorrichtungen 6, 7 an den äußeren Mantelflächen ihrer winkel profilförmigen Ringteile 59, 60 jeweils einen in einer umlaufenden Ringnut angeordneten und nicht näher bezeichneten Kolbendichtring auf, welcher mit der Innenwandung des größeren hohlzylindrischen Gehäuseteils 30, 31 jeder Verstellvorrichtung 6, 7 in Dichtverbindung steht.

Weiterhin geht es aus der zugehörigen Zeichnung hervor, daß die Abtriebs einheit 10, 11 jeder Verstellvorrichtung 6, 7 durch jeweils eine in Verlängerung der jeweiligen Nockenwelle 1, 2 angeordnete zylindrische Radnabe 63, 64 gebildet wird, die zusammen mit dem Druckmitteladapter 42, 43 jeder Verstell vorrichtung 6, 7 mittels einer axialen Zentralschraube 65, 66 drehfest an der jeweiligen Nockenwelle 1, 2 verschraubt ist und auf einem Teil ihrer äußeren Mantelfläche die zu den einen schrägverzahnten Abschnitten 23, 24 der Ver stellkolben 16, 17 komplementäre Schrägverzahnung 28, 29 aufweist. Die an sich aus dem Antriebsrad 12, 13 und dem Gehäuse 14, 15 bestehende Antriebs einheit 8, 9 jeder Verstellvorrichtung 6, 7 schließt darüber hinaus jeweils eine zusätzliche Zylinderhülse 67, 68 ein, welche, wie in der Zeichnung zu sehen ist, an einem nockenwellenzugewandten Axialabschnitt 69, 70 ihrer äußeren Mantelfläche mit dem Antriebsrad 12, 13 und mit dem Gehäuse 14, 15 der jeweiligen Verstellvorrichtung 6, 7 verbunden ist und an einem nockenwellen abgewandten Axialabschnitt 71, 72 ihrer äußeren Mantelfläche die zu den anderen schrägverzahnten Abschnitten 22, 24 an den Verstellkolben 16, 17 komplementäre Schrägverzahnung 26, 27 aufweist. In vorteilhafter Weise sind diese Zylinderhülsen 67, 68 auf einem stufenförmig durchmesserverringerten Längsabschnitt 73, 74 der jeweiligen Radnabe 63, 64 der Abtriebseinheiten 10, 11 derart drehbar gelagert, daß die Schrägverzahnungen 26, 27 der Antriebs einheiten 8, 9 radial in einer Ebene zu den Schrägverzahnungen 28, 29 der Abtriebseinheiten 10, 11 angeordnet sind. Eine zwischen der nicht näher be zeichneten Stufenstirnwand und der Zylinderhülse 67, 68 jeder Verstellvor richtung 6, 7 angeordnete, ebenfalls nicht näher bezeichnete Washerscheibe dient dabei zur weiteren gegenseitigen Abdichtung der Druckräume 18, 19 bzw. 20, 21 in den Verstellvorrichtungen 6, 7.

Während der Zeichnung darüber hinaus lediglich andeutungsweise entnehmbar ist, daß die Zylinderhülsen 67, 68 und die Antriebsräder 12, 13 der Antriebsein heiten 8, 9 sowie die Radnaben 63, 64 und die Druckmitteladapter 42, 43 der Abtriebseinheiten 10, 11 einschließlich der Verstellkolben 16, 17 und der Zen tralschrauben 66, 67 beider Verstellvorrichtungen 6, 7 als in ihren Abmessun gen, ihrer Form und ihrer Ausbildung identische Teile ausgebildet sind, ist in der Zeichnung schließlich noch klar die nähere Ausbildung der Gehäuse 14, 15 der Verstellvorrichtungen 6, 7 dargestellt. Das Gehäuse 14 der einen Verstell vorrichtung 6 ist dabei einerseits mit dem Endbereich 75 seines kleineren hohl zylindrischen Gehäuseteils 32 an der Zylinderhülse 67 der Antriebseinheit 8 der Verstellvorrichtung 6 verschweißt und somit druckmitteldicht verschlossen. Andererseits ist der größere hohlzylindrische Gehäuseteil 30 des Gehäuses 14 dieser Verstellvorrichtung 6 durch einen kreisringförmigen Gehäusedeckel 70, der mit einem äußeren umfangseitigen Randabschnitt 77 an einem nockenwel lenabgewandten Radialabschnitt 78 des größeren hohlzylindrischen Gehäuse teils 30 befestigt ist und innendurchmesserseitig einen in einer umlaufenden Ringnut angeordneten und einen Endabschnitt 80 des Druckmitteladapters 40 dieser Verstellvorrichtung 6 dichtend umschließenden Kolbendichtring 79 aufweist, druckmitteldicht verschließbar. Das Gehäuse 15 der anderen Verstell vorrichtung 7 ist dagegen einerseits mit dem Endbereich 81 seines größeren hohlzylindrischen Gehäuseteils 31 an der Zylinderhülse 68 der Antriebseinheit 9 dieser Verstellvorrichtung 7 verschweißt, während andererseits der kleinere hohlzylindrische Gehäuseteil 33 an seinem Endbereich 82 mit einem in einer umlaufenden Ringnut angeordneten Kolbendichtring 83 ausgebildet ist, welcher ebenfalls dichtend einen Endabschnitt 84 des Druckmitteladapters 43 dieser Verstellvorrichtung 7 umschließt.

Bezugszeichenliste

1

Nockenwelle

2

Nockenwelle

3

Zylinderkopf

4

Steuerventil

5

Steuerventil

6

Verstellvorrichtung

7

Verstellvorrichtung

8

Antriebseinheit

9

Antriebseinheit

10

Abtriebseinheit

11

Abtriebseinheit

12

Antriebsrad

13

Antriebsrad

14

Gehäuse

15

Gehäuse

16

Verstellkolben

17

Verstellkolben

18

Druckraum

19

Druckraum

20

Druckraum

21

Druckraum

22

schrägverzahnter Abschnitt

23

schrägverzahnter Abschnitt

24

schrägverzahnter Abschnitt

25

schrägverzahnter Abschnitt

26

Schrägverzahnung

27

Schrägverzahnung

28

Schrägverzahnung

29

Schrägverzahnung

30

Gehäuseteil größeren Durchmessers

31

Gehäuseteil kleineren Durchmessers

32

Gehäuseteil größeren Durchmessers

33

Gehäuseteil kleineren Durchmessers

34

Kettenschacht

35

Nockenwellenlager

36

Nockenwellenlager

37

antriebsseitiges Ende

38

antriebsseitiges Ende

39

Gleitlager

40

Gleitlager

41

Begrenzungswand

42

Druckmitteladapter

43

Druckmitteladapter

44

Mantelfläche

45

Mantelfläche

46

Dichtringe

47

Ringnut

48

Ringnut

49

Ringnut

50

Ringnut

51

Radialbohrung

52

Radialbohrung

53

Radialbohrung

54

Radialbohrung

55

kürzerer Schenkel

56

kürzerer Schenkel

57

längerer Schenkel

58

längerer Schenkel

59

Ringteil

60

Ringteil

61

Rohrmuffe

62

Rohrmuffe

63

Radnabe

64

Radnabe

65

Zentralschraube

66

Zentralschraube

67

Zylinderhülse

68

Zylinderhülse

69

nockenwellenzugewandter Axialabschnitt

70

nockenwellenzugewandter Axialabschnitt

71

nockenwellenabgewandter Axialabschnitt

72

nockenwellenabgewandter Axialabschnitt

73

Längsabschnitt

74

Längsabschnitt

75

Endbereich

76

Gehäusedeckel

77

Randabschnitt

78

Radialabschnitt

79

Kolbendichtring

80

Endabschnitt

81

Endbereich

82

Endbereich

83

Kolbendichtring

84

Endabschnitt

Claims

1. Einrichtung zum Verändern der Ventilsteuerzeiten einer mit zwei Nockenwel en ausgerüsteten Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwellen (1, 2) im Bereich des Zylinderkopfes (3) der Brennkraftmaschine nebeneinander angeord net und mit durch je ein hydraulisches Steuerventil (4, 5) gesondert steuerbaren Verstellvorrichtungen (6, 7) verbunden sind, welche jeweils aus einer über ein Zugmittel mit einer Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden Antriebsein heit (8, 9) und aus einer drehfest mit der jeweiligen Nockenwelle (1, 2) ver bundenen Abtriebseinheit (10, 11) bestehen, wobei jede Antriebseinheit (8, 9) aus einem Antriebsrad (12, 13) und aus einem hohlzylindrischen Gehäuse (14, 15) gebildet wird, an dessen Innenwandung jeweils ein über ein hydraulisches Druckmittel axial verschiebbarer Verstellkolben (16, 17) dichtend geführt wird, der zwei wechselweise oder gleichzeitig mit einem Druckmittelzufluß und einem Druckmittelabfluß schaltbare Druckräume (18, 19 bzw. 20, 21) axial begrenzt sowie zwei zueinander beabstandete, gegenläufig schrägverzahnte Ab schnitte (22, 23 bzw. 24, 25) aufweist, von denen der erste Abschnitt (22 bzw. 24) mit einer komplementären Schrägverzahnung (26, 27) an jeder Antriebsein heit (8, 9) und der zweite Abschnitt (23 bzw. 25) mit einer komplementären Schrägverzahnung (28, 29) an jeder Abtriebseinheit (10, 11) kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlzylindrischen Gehäuse (14, 15) beider Verstellvorrichtungen (6, 7) jeweils aus einem hohlzylindrischen Gehäuseteil (30, 31) größeren Durchmessers und aus einem sich in Axialrichtung anschlie ßenden, stufenförmig abgesetzten, hohlzylindrischen Gehäuseteil (32, 33) kleineren Durchmessers bestehen und beide Verstellvorrichtungen (6, 7) durch axial entgegengesetzt parallele Anordnung nebeneinander einseitig räumlich ineinander verschachtelt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvor richtungen (6, 7) bevorzugt in einer horizontalen Ebene nebeneinander in nerhalb eines stirnseitigen Kettenschachtes (34) des Zylinderkopfes (3) der Brennkraftmaschine angeordnet sind und einen Achsabstand zueinander auf weisen, der kleiner als der Außendurchmesser der größeren hohlzylindrischen Gehäuseteile (30, 31) der Gehäuse (14, 15) der Verstellvorrichtungen (6, 7) ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver stellvorrichtungen (6, 7) einerseits an den bevorzugt in Nockenwellenlagern (35, 36) im Zylinderkopf (3) der Brennkraftmaschine gelagerten und in den Kettenschacht (34) hineinragenden antriebsseitigen Enden (37, 38) der Nocken wellen (1, 2) befestigt und andererseits innerhalb von den antriebsseitigen Enden (37, 38) der Nockenwellen (1, 2) gegenüberliegend angeordneten Gleit lagern (39, 40) in der Begrenzungswand (41) des Kettenschachtes (34) drehbar gelagert sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvor richtungen (6, 7) bevorzugt mittels hohlzylindrischer Druckmitteladapter (42, 43) in den Gleitlagern (39, 40) in der Begrenzungswand (41) des Kettenschach tes (34) gelagert sind, wobei in die Gleitlager (39, 40) bevorzugt innerhalb der Begrenzungswand (41) des Kettenschachtes (34) angeordnete Druckmittelleitun gen münden, die mit den Steuerventilen (4, 5) der Verstellvorrichtungen (6, 7) verbunden sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmitteladapter (42, 43) an ihren äußeren Mantelflächen (44, 45) zumindest je zwei durch Dichtringe (46) druckmitteldicht zueinander ausgebildete Ringnu ten (47, 48 bzw. 49, 50) aufweisen, die über Radialbohrungen (51, 52 bzw. 53, 54) und weitere Druckmittelleitungen innerhalb der Verstellvorrichtungen (6, 7) hydraulisch mit den Druckräumen (18, 19 bzw. 20, 21) der Verstellvorrichtun gen (6, 7) verbunden sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellkol ben (16, 17) der Verstellvorrichtungen (6, 7) bevorzugt als hohlzylindrische Hülsen mit einen L-förmigen Profilquerschnitt ausgebildet sind, deren kürzere Schenkel (55, 56) radial innerhalb der größeren hohlzylindrischen Gehäuseteile (30, 31) angeordnet sind und deren längere Schenkel (57, 58) sich axial in die kleineren hohlzylindrischen Gehäuseteile (32, 33) der Verstellvorrichtungen (6, 7) erstrecken.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellkol ben (16, 17) bevorzugt aus jeweils einem winkelprofilförmigen Ringteil (59, 60) und aus jeweils einer Rohrmuffe (61, 62) zusammengesetzt sind, die an ihren inneren Mantelflächen jeweils die mit den Antriebseinheiten (8, 9) und mit den Abtriebseinheiten (10, 11) in Wirkverbindung stehenden, schrägverzahnten Abschnitte (22, 23 bzw. 24, 25) aufweisen.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab triebseinheit (10, 11) jeder Verstellvorrichtung (6, 7) bevorzugt durch jeweils eine in Verlängerung der jeweiligen Nockenwelle (1, 2) angeordnete zylindri sche Radnabe (63, 64) gebildet wird, die zusammen mit dem Druckmitteladap ter (42, 43) jeder Verstellvorrichtung (6, 7) mittels einer axialen Zentralschraube (65, 66) drehfest an der jeweiligen Nockenwelle (1, 2) verschraubt ist und auf einem Teil ihrer äußeren Mantelfläche die zu den einen schrägverzahnten Ab schnitten (23, 25) der Verstellkolben (16, 17) komplementäre Schrägverzahnung (28, 29) aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die An triebseinheit (8, 9) jeder Verstellvorrichtung (6, 7) bevorzugt eine zusätzliche Zylinderhülse (67, 68) einschließt, welche an einem nockenwellenzugewandten Axialabschnitt (69, 70) ihrer äußeren Mantelfläche mit dem Antriebsrad (12, 13) und mit dem Gehäuse (14, 15) der jeweiligen Verstellvorrichtung (6, 7) ver bunden ist und an einem nockenwellenabgewandten Axialabschnitt (71, 72) ihrer äußeren Mantelfläche die zu den anderen schrägverzahnten Abschnitten (22, 24) an den Verstellkolben (16, 17) komplementäre Schrägverzahnung (26, 27) aufweist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylin derhülsen (67, 68) der Antriebseinheiten (8, 9) bevorzugt derart auf einem stufenförmig durchmesserverringerten Längsabschnitt (73, 74) der jeweiligen Radnabe (63, 64) der Abtriebseinheiten (10, 11) drehbar gelagert sind, daß die Schrägverzahnungen (26, 27) der Antriebseinheiten (8, 9) radial in einer Ebene zu den Schrägverzahnungen (28, 29) der Abtriebseinheiten (10, 11) angeordnet sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderhülsen (67, 68) und die Antriebsräder (12, 13) der Antriebseinheiten (8, 9) sowie die Radnaben (63, 64) und die Druckmitteladapter (42, 43) der Ab triebseinheiten (10, 11) einschließlich der Verstellkolben (16, 17) und der Zentralschrauben (66, 67) beider Verstellvorrichtungen (6, 7) als in ihren Ab messungen, ihrer Form und ihrer Ausbildung identische Teile ausgebildet sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) der einen Verstellvorrichtung (6) bevorzugt einerseits mit dem Endbereich (75) seines kleineren hohlzylindrischen Gehäuseteils (32) an der Zylinderhülse (67) der Antriebseinheit (8) der Verstellvorrichtung (6) verschweißt ist, während andererseits der größere hohlzylindrische Gehäuseteil (30) des Gehäuses (14) bevorzugt durch einen kreisringförmigen Gehäusedeckel (76) druckmitteldicht verschließbar ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuse deckel (76) der einen Verstellvorrichtung (6) bevorzugt mit einem äußeren um fangsseitigen Randabschnitt (77) an einem nockenwellenabgewandten Radialab schnitt (78) des größeren hohlzylindrischen Gehäuseteils (30) befestigt ist und innendurchmesserseitig einen in einer umlaufenden Ringnut angeordneten Kol bendichtring (79) aufweist, mit welchem er dichtend einen Endabschnitt (80) des Druckmitteladapters (42) der Verstellvorrichtung (6) umschließt.

14. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) der anderen Verstellvorrichtung (7) einerseits mit dem Endbereich (81) seines größeren hohlzylindrischen Gehäuseteils (31) an der Zylinderhülse (68) der Antriebseinheit (9) der Verstellvorrichtung (7) verschweißt ist, während andererseits der kleinere hohlzylindrische Gehäuseteil (33) an seinem Endbe reich (82) mit einem in einer umlaufenden Ringnut angeordneten Kolbendicht ring (83) ausgebildet ist, welcher dichtend einen Endabschnitt (84) des Druck mitteladapters (43) der Verstellvorrichtung (7) umschließt.