DE19860418B4

DE19860418B4 - Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Flügelrad

Info

Publication number: DE19860418B4
Application number: DE19860418A
Authority: DE
Inventors: Martin Dr.-Ing. Scheidt; Andreas Dipl.-Ing. Strauß
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2018-12-29
Also published as: US6192844B1; DE19860418A1

Abstract

Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Flügelrad, mit folgenden Merkmalen:
– die Vorrichtung (1) besteht aus einem als Außenrotor ausgebildeten, mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über ein Zugmittel in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad (2),
– das Antriebsrad (2) weist einen durch eine hohlzylindrische Umfangswand (3) und zwei Seitenwände (4, 5) gebildeten Hohlraum (6) auf, wobei an einer der Seitenwände (4 oder 5) oder an der Umfangswand (3) eine Verzahnung (7) für das Zugmittel angeordnet ist,
– die Vorrichtung (1) besteht weiterhin aus einem als Innenrotor ausgebildeten, drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Flügelrad (8), welches in den Hohlraum (6) des Antriebsrades (2) eingesetzt ist und an der Umfangsfläche (9) seiner Radnabe (10) mindestens einen radial angeordneten Flügel (11) aufweist,
– von der Innenmantelfläche (12) der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) erstrecken sich mindestens zwei zur Längsmittelachse des Antriebsrades (2) gerichtete...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Anspruchs 1 oder 7, und sie ist insbesondere vorteilhaft an Nockenwellen-Verstelleinrichtungen mit Flügelrad realisierbar.
Hintergrund der Erfindung
Eine derartige Vorrichtung ist gattungsbildend aus der DE-OS 196 23 818 vorbekannt. Diese Vorrichtung besteht zum einen aus einem als Außenrotor ausgebildeten, mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über eine Antriebskette in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad, welches einen durch eine hohlzylindrische Umfangswand und zwei Seitenwände gebildeten Hohlraum aufweist und an einer seiner Seitenwände mit einer Verzahnung für die Antriebskette ausgebildet ist. Zum anderen besteht die Vorrichtung aus einem als Innenrotor ausgebildeten, drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Flügelrad, welches in den Hohlraum des Antriebsrades eingesetzt ist und an der Umfangsfläche seiner Radnabe zwei oder mehr radial angeordnete Flügel aufweist. Von der Innenmantelfläche der Umfangswand des Antriebsrades erstrecken sich darüber hinaus zwei oder mehr zur Längsmittelachse des Antriebsrades gerichtete und mit der Radnabe des Flügelrades in Wirkverbindung stehende radiale Begrenzungswände in den Hohlraum des Antriebsrades, so daß durch die Seitenflächen der Begrenzungwände und durch die Innenmantelfläche der Umfangswand des Antriebsrades zusammen mit der Umfangsfläche der Radnabe des Flügelrades innerhalb der Vorrichtung zwei oder mehr hydraulische Arbeitskammern gebildet werden. Jede Arbeitskammer der Vorrichtung wird dabei durch jeweils einen sich in die Arbeitskammer hinein erstreckenden Flügel des Flügelrades wiederum in jeweils zwei gegeneinander wirkende hydraulische Druckräume unterteilt, die bei wahlweiser oder gleichzeitiger Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel innerhalb eines maximale Verschwenkwinkels eine Schwenkbewegung oder Fixierung des Flügelrades gegenüber dem Antriebsrad und damit der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle bewirken.
Zusätzlich ist die Vorrichtung gemäß DE-OS 196 23 818 derart ausgebildet, daß bei fehlender Druckbeaufschlagung jeweils eines Druckraumes der Vorrichtung das Flügelrad und das Antriebsrad in einer bevorzugten Stellung zueinander durch ein Verriegelungselement miteinander koppelbar sind, welches im konkreten Fall als sogenannter Axialpin ausgebildet und zusammen mit einer Druckfeder in einer Axialbohrung im Flügelrad angeordnet ist. Dieser Axialpin ist durch die Kraft der Druckfeder in eine Koppelstellung in einer Arretierungsbohrung verschiebbar, die in die gegenüberliegende Innenseite einer Seitenwand des Antriebsrades eingearbeitet und mit einem der Druckräume der Vorrichtung derart hydraulisch verbunden ist, daß sich der Axialpin bei Druckbeaufschlagung dieses Druckraumes durch das hydraulische Druckmittel wieder in seine Entkoppelstellung in der Axialbohrung im Flügelrad bewegt.
Eine weitere Vorrichtung ist in der DE 198 44 646 A1 offenbart. Diese unterscheidet sich von der erstgenannten Vorrichtung dadurch, dass die Flügel separat zu der Radnabe des Rotors ausgebildet sind.
Nachteilig an diesen bekannten Vorrichtungen ist es, daß der durch die Seitenflächen der Begrenzungswände im Antriebsrad begrenzte maximale Verschwenk-winkel des Flügelrades gegenüber dem Antriebsrad jeweils entspre chend den motorspezifischen Bedingungen einer bestimmten Bauart einer Brennkraftmaschine durch eine bestimmte Anzahl und Größe der Begrenzungswände und der Flügel der Vorrichtung festgelegt und nicht mehr veränderbar ist. Da durch die jeweiligen motorspezifischen Bedingungen an jeder Brennkraftmaschine dem maximalen Verschwenkwinkel derartiger Vorrichtungen somit Grenzen gesetzt sind und bei unterschiedlichen Bauarten von Brennkraftmaschinen auch unterschiedliche maximale Verschwenkwinkel der Vorrichtungen erfordern, ist der Einsatz einer Vorrichtung mit einem einheitlichen Verschwenkwinkel für mehrere Bauarten von Brennkraftmaschinen nicht möglich und für jede einzelne Bauart einer Brennkraftmaschine eine aufwendige Adaption der Vorrichtung notwendig. Dies beeinträchtigt jedoch bei der Herstellung derartiger Vorrichtungen für unterschiedliche Bauarten von Brennkraftmaschinen die Verwendung von Gleichteilen und macht somit eine kostenaufwendige Fertigung einer Vielzahl ähnlicher Bauteile zur Realisierung unterschiedlicher maximaler Verschwenkwinkel notwendig. Erfolgt dabei die Herstellung dieser Bauteile beispielsweise durch Sintern, werden die erhöhten Herstellungskosten derartiger Vorrichtungen zusätzlich noch dadurch negativ beeinflußt, daß für jede Vorrichtung mit einem anderen maximalen Verschwenkwinkel jeweils gesonderte Sinterwerkzeuge notwendig sind.
Eine weitere Vorrichtung ist in der nicht vorveröffentlichten DE 199 18 910 B4 offenbart. In dieser Ausführungsform ist ein verschiebbarer Verbindungsstift beschrieben, der mittels eines Federelements in eine Winkelbegrenzungsnut gedrängt wird. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine wird der Verbindungsstift mittels Druckmittelbeaufschlagung aus der Winkelbegrenzungsnut in dessen Aufnahme zurückverschoben. Somit wird der Verstellwinkel der Vorrichtung, wie in den oben genannten Vorrichtungen, lediglich durch die in Umfangsrichtung liegenden Seitenwände der Druckkammern begrenzt. Alternativ zu der Druckmittelbeaufschlagung kann der Verbindungsstift auch mittels der während des Betriebs der Brennkraftmaschine auf diesen wirkenden Fliehkraft aus der Winkelbegrenzungsnut verdrängt werden.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtungen mit Flügelrad, zu konzipieren, welche durch die Möglichkeit einer einfachen Adaption des maximalen Verschwenkwinkels des Flügelrades gegenüber dem Antriebsrad unter Verwendung möglichst vieler Gleichteile bei deren Herstellung an unterschiedlichen Bauarten von Brennkraftmaschine einsetzbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer ersten Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, daß die Winkelbegrenzungseinrichtung eine Winkelbegrenzungsnut und einen Anschlagbolzen aufweist, der in jeder Betriebsphase der Brennkraftmaschine in die Winkelbegrenzungsnut eingreift.
Dabei weist die Vorrichtung zwischen dem Flügelrad und dem Antriebsrad eine zusätzliche Winkelbegrenzungseinrichtung auf, mit welcher der an sich durch die Seitenflächen der Begrenzungswände im Antriebsrad begrenzte, maximale Verschwenkwinkel des Flügelrades gegenüber dem Antriebsrad auf einen kleineren Verschwenkwinkel reduzierbar ist. Dabei ist lediglich durch Austausch eines Bauteiles der Vorrichtung oder eines Elementes dieser Winkelbegrenzungseinrichtung gegen ein anderes, den Verschwenkwinkel ebenfalls reduzierendes Bauteil der Vorrichtung oder Element der Winkelbegrenzungseinrichtung eine nahezu stufenlose Reduzierung des Verschwenkwinkels möglich und die Vorrichtung unter Beibehaltung aller übrigen Bauteilen an allen Bauarten von Brennkraftmaschinen einsetzbar, bei denen die mögliche relative Winkelverdrehung zwischen deren Nockenwelle und deren Kurbelwelle kleiner oder gleich dem durch die Seitenflächen der Begrenzungswände im Antriebsrad begrenzten maximalen Verschwenkwinkel des Flügelrades gegenüber dem Antriebsrad ist.
In zweckmäßiger Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die zusätzliche Winkelbegrenzungseinrichtung zum einen aus einer in die Innenseite einer Seitenwand des Antriebsrades eingearbeiteten kreisringsegmentförmigen Winkelbegrenzungsnut, deren Radius-Ausgangspunkt auf der Längsmittelachse der Vorrichtung angeordnet ist, und zum anderen aus einem an der dieser Seitenwand gegenüberliegenden Axialseite des Flügelrades angeordneten Anschlagbolzen, der in die Winkelbegrenzungsnut in der Seitenwand des Antriebsrades hineinragt. Die Nutenden der Winkelbegrenzungsnut sind dabei als Winkelbegrenzungsanschläge ausgebildet, an denen der Anschlagbolzen in den maximalen Verschwenkstellungen des Flügelrades gegenüber dem Antriebsrad anliegt.
Die vom Oberbegriff des Anspruchs 1 umfaßten Vorrichtungen sind jedoch in an sich bekannter Weise zusätzlich derart ausgebildet, daß bei fehlender Druckbeaufschlagung jeweils eines Druckraumes der Vorrichtung das Flügelrad und das Antriebsrad in mindestens einer bevorzugten Stellung zueinander durch ein Verriegelungselement miteinander koppelbar sind, wobei das Verriegelungselement als Axialpin ausgebildet ist, der zusammen mit einer Druckfeder in einer Axialbohrung im Flügelrad angeordnet und durch die Federkraft in eine Koppelstellung in einer Arretierungsbohrung in der gegenüberliegenden Innenseite einer Seitenwand des Antriebsrades verschiebbar ist. Die Arretierungsbohrung in der Seitenwand des Antriebsrades ist dabei mit einem Druckraum der Vorrichtung derart hydraulisch verbunden, daß der Axialpin bei Druckbeaufschlagung dieses Druckraumes durch das hydraulische Druckmittel wieder in eine Entkoppelstellung in der Axialbohrung im Flügelrad bewegbar ist.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist deshalb der Anschlagbolzen der Winkelbegrenzungseinrichtung innerhalb einer axialen Grundbohrung in der Radnabe des Flügelrades befestigt, die wahlweise in eine der beiden Axialseiten der Radnabe eingearbeitet und radial gegenüber dem ebenfalls in der Radnabe des Flügelrades angeordneten Verriegelungselement der Vorrichtung angeordnet ist. Der Anschlagbolzen ragt dabei mit einem Teil seiner Länge aus dieser Grundbohrung heraus und ist bevorzugt als Paßstift ausgebildet, der durch eine Preßpassung oder durch eine Übergangspassung in der Grundbohrung befestigt oder lose geführt ist. Alternativ dazu ist es auch möglich, den Anschlagbolzen und die Grundbohrung mit einem Gewinde auszubilden und den Anschlagbolzen in der Grundbohrung zu verschrauben oder auch den Anschlagbolzen in der Grundbohrung zu verschweißen. Die zugehörige Winkelbegrenzungsnut der Winkelbegrenzungseinrichtung ist dementsprechend ebenfalls radial gegenüber dem Verriegelungselement in der jeweils einen oder anderen Seitenwand des Antriebsrades angeordnet, wobei es sich als vorteilhaft erwiesen hat, den Anschlagbolzen an der gleichen Axialseite der Radnabe des Flügelrades wie das Verriegelungselement und die Winkelbegrenzungsnut in der gleichen Seitenwand wie die Arretierungsbohrung des Verriegelungselementes anzuordnen. Bei entsprechend massiv ausgebildeten Flügeln des Flügelrades und ausreichenden Platzverhältnissen ist es jedoch auch möglich, die axiale Grundbohrung des Anschlagbolzens in einen Flügel des Flügelrades einzuarbeiten und den Anschlagbolzen in der beschriebenen Weise in der Grundbohrung zu befestigen und/oder auch beide in anderer Weise als radial gegenüber dem Verriegelungselement anzuordnen. Dabei ist es ebenfalls erfindungsunwesentlich, an welcher Axialseite des Flügelrades der Anschlagbolzen befestigt bzw. in welche Seitenwand des Antriebsrades die Winkelbegrenzungsnut eingearbeitet ist.
Als zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird es dagegen vorgeschlagen, den Anschlagbolzen der Winkelbegrenzungseinrichtung nicht in einer gesonderten Grundbohrung sondern in vorteilhafter Weise innerhalb der bereits vorhandenen, als Durchgangsbohrung ausgebildeten und in der Radnabe des Flügelrades angeordneten Axialbohrung für das Verriegelungselement der Vorrichtung zu befestigen und dabei ebenfalls mit einem Teil seiner Länge aus dieser Axialbohrung herausragend anzuordnen. Dies bedeutet, daß sowohl das Verriegelungselement der Vorrichtung als auch der Anschlagbolzen der Winkelbegrenzungseinrichtung in ein und derselben Bohrung in der Radnabe des Flügelrades angeordnet sind, wobei der Anschlagbolzen wahlweise an einer der beiden Axialseiten der Radnabe jeweils axial gegenüber dem Verriegelungselement angeordnet und rückseitig zugleich als Abstützelement für dessen Druckfeder ausgebildet ist. Auch bei dieser Ausführungsform kann der Anschlagbolzen dabei als Paßstift ausgebildet sein, der durch eine Preßpassung oder durch eine Übergangspassung in der Axialbohrung befestigt oder lose geführt ist, oder er kann mit einem Gewinde versehen sein, mit dem er in die ebenfalls mit einem Gewinde ausgebildete Axialbohrung eingeschraubt ist. Möglich ist es jedoch auch, den Anschlagbolzen in der Axialbohrung zu verschweißen oder auch den Anschlagbolzen ganz oder teilweise als rückseitig offenen Hohlstift auszubilden, der in die Axialbohrung eingepreßt oder eingeschraubt ist und dessen Hohlraum zur Führung und Abstützung der Druckfeder des Verriegelungselementes genutzt wird. In jedem Fall sind jedoch der Anschlagbolzen der Winkelbegrenzungsnut und das Verriegelungselement der Vorrichtung an den jeweils entgegengesetzten Enden der Axialbohrung in der Radnabe angeordnet, so daß die zugehörige Winkelbegrenzungsnut der Winkelbegrenzungseinrichtung immer in der jeweils der Seitenwand mit der Arretierungsbohrung für das Verriegelungselement axial gegenüberliegenden Seitenwand des Antriebsrades angeordnet ist. Darüber hinaus ist es ebenso wie bei der beschriebenen ersten Ausführungsform auch bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, bei entsprechend massiv ausgebildeten Flügeln des Flügelrades und ausreichenden Platzverhältnissen die Axialbohrung für das Verriegelungselement und für den Anschlagbolzen in einem Flügel des Flügelrades anzuordnen, wobei es erfindungsunwesentlich ist, an welcher Axialseite des Flügels der Anschlagbolzen der Winkelbegrenzungseinrichtung und an welcher Axialseite des Flügels das Verriegelungselement der Vorrichtung angeordnet ist.
Unabhängig von der Realisierung der beschriebenen ersten oder zweiten Ausführungsform ist es ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß jeweils die mit der Winkelbegrenzungsnut ausgebildete Seitenwand des Antriebsrades als das zur nahezu stufenlosen Reduzierung des Verschwenkwinkels zwischen dem Flügelrad und dem Antriebsrad der Vorrichtung vorgesehene austauschbare Teil der Vorrichtung vorgesehen ist. Die nahezu stufenlose Reduzierung des Verschwenkwinkels erfolgt dabei lediglich durch Veränderung der Länge der Winkelbegrenzungsnut über deren Radius bzw. durch Verkürzung des Abstandes der als Winkelbegrenzungsanschläge ausgebildeten Nutenden der Winkelbegrenzungsnut, so daß unter Beibehaltung aller übrigen Bauteile der Vorrichtung lediglich eine Seitenwand des Antriebsrades geändert werden muß, um die gesamte Vorrichtung von den für den jeweils maximalen Verschwenkwinkel ausschlaggebenden motorspezifischen Bedingungen der einen Bauart einer Brennkraftmaschine auf die motorspezifischen Bedingungen einer anderen Bauart einer Brennkraftmaschine umzustellen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird es schließlich noch vorgeschlagen, die Breite der kreisringförmigen Winkelbegrenzungsnut und den doppelten Radius ihrer Nutenden geringfügig größer als den Durchmesser des Anschlagbolzens sowie die Winkelbegrenzungsnut geringfügig tiefer als den aus der Grundbohrung oder aus der Axialbohrung in der Radnabe des Flügelrades herausragenden Teil der Länge des Anschlagbolzens auszubilden. Dadurch kann sich der Anschlagbolzen der Winkelbegrenzungseinrichtung während des Verstellbetriebes der Vorrichtung absolut berührungsfrei zur Seitenwand des Antriebsrades innerhalb der Winkelbegrenzungsnut bewegen und es treten keinerlei Reibungsverluste durch die zusätzliche Winkelbegrenzungseinrichtung auf. Die in ihrem Radius vergrößerten Nutenden der Winkelbegrenzungsnut bewirken darüber hinaus, daß der im Durchmesser kleinere Anschlagbolzen in den maximalen Verschwenkstellungen des Flügelrades an diesen Nutenden jeweils lediglich punkt- oder linienförmig anliegt und sich ohne Überwindung eventuell. auftretender Adhäsionskräfte zu diesen Nutenden wieder von den Nutenden der Winkelbegrenzungsnut wegbewegen kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Flügelrad, weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen den Vorteil auf, daß sie durch eine zusätzliche Winkelbegrenzungseinrichtung zur Reduzierung des an sich durch die Seitenflächen der Begrenzungswände im Antriebsrad begrenzten maximalen Verschwenkwinkels des Flügelrad gegenüber dem Antriebsrad die Möglichkeit ei ner einfachen und kostengünstigen Adaption des maximalen Verschwenkwinkels entsprechend den motorspezifischen Bedingungen unterschiedlicher Bauarten von Brennkraftmaschinen aufweist. Diese Winkelbegrenzungseinrichtung erfordert dabei nur ein Minimum an zusätzlichen Bauteilen und Maßnahmen und ist in vorteilhafter Weise derart ausgebildet, daß lediglich durch die Veränderung einer Seitenwand des Antriebsrades der Vorrichtung unter Beibehaltung einer Vielzahl von Gleichteilen einer Anpassung der gesamten Vorrichtung an mehrere Bauarten von Brennkraftmaschinen möglich ist. Dadurch ist es nur noch notwendig, einen einzigen Grundtyp einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für ein breites Spektrum verschiedener Bauarten von Brennkraftmaschinen zu konzipieren, so daß der konstruktive Aufwand zur Adaption einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an den jeweiligen Anwendungsfall auf ein Minimum reduziert wird. Gleichzeitig werden auch die Herstellungskosten für jede erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung erheblich gesenkt, da der Einsatz kostenaufwendiger gesonderter Werkzeuge für jede Vorrichtung mit einem anderen maximalen Verschwenkwinkel des Flügelrades gegenüber dem Antriebsrad entfallen kann und nur noch gleichartige Seitenwände mit unterschiedlich Zangen Winkelbegrenzungsnuten hergestellt werden müssen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer zweiten Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 derart gelöst, dass die Winkelbegrenzungseinrichtung eine Winkelbegrenzungsnut und einen in diese hineinragenden Anschlagbolzen aufweist, wobei der Anschlagbolzen unbeweglich in der diesen aufnehmenden Bohrung angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen dabei:
1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung bei entfernten Sei tenwänden des Antriebsrades;
2 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung bei entfernten Seitenwänden des Antriebsrades;
3 den Schnitt A-A durch die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung nach 1 mit montierten Seitenwänden des Antriebsrades;
3a eine Draufsicht auf die Innenseite der einen Seitenwand des Antriebsrades der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung nach 3;
4 den Schnitt B-B durch die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung nach 2 mit montierten Seitenwänden des Antriebsrades;
4a eine Draufsicht auf die Innenseite der einen Seitenwand des Antriebsrades der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung nach 4;
4b eine Draufsicht auf die Innenseite der anderen Seitenwand des Antriebsrades der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung nach 4.

Claims

Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Flügelrad, mit folgenden Merkmalen: – die Vorrichtung (1) besteht aus einem als Außenrotor ausgebildeten, mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über ein Zugmittel in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad (2), – das Antriebsrad (2) weist einen durch eine hohlzylindrische Umfangswand (3) und zwei Seitenwände (4, 5) gebildeten Hohlraum (6) auf, wobei an einer der Seitenwände (4 oder 5) oder an der Umfangswand (3) eine Verzahnung (7) für das Zugmittel angeordnet ist, – die Vorrichtung (1) besteht weiterhin aus einem als Innenrotor ausgebildeten, drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Flügelrad (8), welches in den Hohlraum (6) des Antriebsrades (2) eingesetzt ist und an der Umfangsfläche (9) seiner Radnabe (10) mindestens einen radial angeordneten Flügel (11) aufweist, – von der Innenmantelfläche (12) der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) erstrecken sich mindestens zwei zur Längsmittelachse des Antriebsrades (2) gerichtete und mit der Radnabe (10) des Flügelrades (8) in Wirkverbindung stehende radiale Begrenzungswände (13) in den Hohlraum (6) des Antriebsrades (2), – durch die Seitenflächen (15, 16) der Begrenzungswände (13) und durch die Innenmantelfläche (12) der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) wird zu sammen mit der Umfangsfläche (9) der Radnabe (10) des Flügelrades (8) innerhalb der Vorrichtung (1) mindestens eine hydraulische Arbeitskammer (17) gebildet, – mindestens eine Arbeitskammer (17) der Vorrichtung (1) wird durch jeweils einen sich in diese Arbeitskammer (17) hinein erstreckenden Flügel (11) des Flügelrades (8) wiederum in jeweils zwei gegeneinander wirkende hydraulische Druckräume (18, 19) unterteilt, – die Druckräume (18, 19) bewirken bei wahlweiser oder gleichzeitiger Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel innerhalb eines maximalen Verschwenkwinkels eine Schwenkbewegung oder Fixierung des Flügelrades (8) gegenüber dem Antriebsrad (2) und damit der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle, – wobei die Vorrichtung (1) zwischen dem Flügelrad (8) und dem Antriebsrad (2) eine zusätzliche Winkelbegrenzungseinrichtung (26) aufweist, mit welcher der ansicht durch die Seitenflächen (15, 16) der Begrenzungswände (13) im Antriebsrad (2) begrenzte, maximale Verschwenkwinkel des Flügelrades (8) gegenüber dem Antriebsrad (2) auf einen kleineren Verschwenkwinkel reduzierbar ist, – wobei lediglich durch Austausch eines Bauteils der Vorrichtung (1) oder eines Elementes dieser Winkelbegrenzungseinrichtung (26) gegen ein anderes, den Verschwenkwinkel ebenfalls reduzierendes gleichartiges Bauteil der Vorrichtung (1) oder Element der Winkelbegrenzungseinrichtung (26) eine nahezu stufenlose Reduzierung des Verschwenkwinkels möglich und die Vorrichtung (1) unter Beibehaltung aller übrigen Bauteile an allen Brennkraftmaschinen einsetzbar ist, bei denen die mögliche relative Winkelverdrehung zwischen deren Nockenwelle und deren Kurbelwelle kleiner oder gleich dem durch die Seitenflächen (15, 16) der Begrenzungswände (13) im Antriebsrad (2) begrenzten maximalen Verschwenkwinkel des Flügelrades (8) gegenüber dem Antriebsrad (2) ist, dadurch gekennzeichnet, daß – die Winkelbegrenzungseinrichtung (26) eine Winkelbegrenzungsnut (27) und einen Anschlagbolzen (28) aufweist, der in jeder Betriebsphase der Brennkraftmaschine in die Winkelbegrenzungsnut (27) eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelbegrenzungseinrichtung (26) – zum einen aus einer in die Innenseite (24 oder 25) einer Seitenwand (4 oder 5) des Antriebsrades (2) eingearbeiteten kreisringsegmentförmigen Winkelbegrenzungsnut (27) besteht, deren Radius-Ausgangspunkt auf der Längsmittelachse der Vorrichtung (1) angeordnet ist, und – zum anderen aus einem an der dieser Seitenwand (4 oder 5) gegenüberliegenden Axialseite des Flügelrades (8) angeordneten Anschlagbolzen (28) besteht, der in die Winkelbegrenzungsnut (27) in der Seitenwand (4 oder 5) des Antriebsrades (2) hineinragt, – wobei die Nutenden (29, 30) der Winkelbegrenzungsnut (27) als Winkelbegrenzungsanschläge ausgebildet sind, an denen der Anschlagbolzen (28) in den maximalen Verschwenkstellungen des Flügelrades (8) gegenüber dem Antriebsrad (2) anliegend angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher – bei fehlender Druckbeaufschlagung jeweils eines Druckraumes (18 oder 19) der Vorrichtung (1) das Flügelrad (8) und das Antriebsrad (2) zusätzlich in mindestens einer bevorzugten Stellung zueinander durch ein Verriegelungselement (20) miteinander koppelbar sind, wobei – das Verriegelungselement (20) als Axialpin ausgebildet ist, der zusammen mit einer Druckfeder (21) in einer Axialbohrung (22) im Flügelrad (8) angeordnet und durch die Federkraft in eine Koppelstellung in einer Arretierungsbohrung (23) in der gegenüberliegenden Innenseite (24 oder 25) einer Seitenwand (4 oder 5) des Antriebsrades (2) verschiebbar ist, und wobei – die Arretierungsbohrung (23) in der Seitenwand (4 oder 5) des Antriebsrades (2) mit einem Druckraum (18 oder 19) der Vorrichtung (1) derart hydraulisch verbunden ist, daß der Axialpin bei Druckbeaufschlagung dieses Druckraumes (18 oder 19) durch das hydraulische Druckmittel wieder in eine Entkoppelstellung in der Axialbohrung (22) im Flügelrad (8) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß – der Anschlagbolzen (28) der Winkelbegrenzungseinrichtung (26) bevorzugt innerhalb einer axialen Grundbohrung (31) in der Radnabe (10) des Flügelrades (8) befestigt und mit einem Teil seiner Länge aus dieser Grundbohrung (31) herausragend angeordnet ist, wobei – die Grundbohrung (31) des Anschlagbolzens (28) wahlweise in eine der beiden Axialseiten der Radnabe (10) eingearbeitet und radial gegenüber dem bevorzugt ebenfalls in der Radnabe (10) des Flügelrades (8) angeordneten Verriegelungselement (20) der Vorrichtung (1) angeordnet ist, – sowie die zugehörige Winkelbegrenzungsnut (27) der Winkelbegrenzungseinrichtung (26) ebenfalls radial gegenüber dem Verriegelungselement (20) in der jeweils einen oder anderen Seitenwand (4 oder 5) des Antriebsrades (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher – bei fehlender Druckbeaufschlagung jeweils eines Druckraumes (18 oder 19) der Vorrichtung (1) das Flügelrad (8) und das Antriebsrad (2) zusätzlich in mindestens einer bevorzugten Stellung zueinander durch ein Verriege lungselement (20) miteinander koppelbar sind, wobei – das Verriegelungselement (20) als Axialpin ausgebildet ist, der zusammen mit einer Druckfeder (21) in einer Axialbohrung (22) im Flügelrad (8) angeordnet und durch die Federkraft in eine Koppelstellung in einer Arretierungsbohrung (23) in der gegenüberliegenden Innenseite (24 oder 25) einer Seitenwand (4 oder 5) des Antriebsrades (2) verschiebbar ist, und wobei – die Arretierungsbohrung (23) in der Seitenwand (4 oder 5) des Antriebsrades (2) mit einem Druckraum (18 oder 19) der Vorrichtung (1) derart hydraulisch verbunden ist, daß der Axialpin bei Druckbeaufschlagung dieses Druckraumes (18 oder 19) durch das hydraulische Druckmittel wieder in eine Entkoppelstellung in der Axialbohrung (22) im Flügelrad (8) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß – der Anschlagbolzen (28) der Winkelbegrenzungseinrichtung (26) bevorzugt innerhalb der als Durchgangsbohrung ausgebildeten und in der Radnabe (10) des Flügelrades (8) angeordneten Axialbohrung (22) für das Verriegelungselement (20) der Vorrichtung (1) befestigt und mit einem Teil seiner Länge aus dieser Axialbohrung (22) herausragend angeordnet ist, wobei – der Anschlagbolzen (28) wahlweise an einer der beiden Axialseiten der Radnabe (10) jeweils axial gegenüber dem Verriegelungselement (20) angeordnet und rückseitig zugleich als Abstützelement für dessen Druckfeder (21) ausgebildet ist, – sowie die zugehörige Winkelbegrenzungsnut (27) der Winkelbegrenzungseinrichtung (26) in der jeweils der Seitenwand (4 oder 5) mit der Arretierungsbohrung (23) für das Verriegelungselement (20) axial gegenüberliegenden Seitenwand (4 oder 5) des Antriebsrades (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß – die mit der Winkelbegrenzungsnut (27) ausgebildete Seitenwand (4 oder 5) des Antriebsrades (2) als das zur nahezu stufenlosen Reduzierung des Verschwenkwinkels zwischen dem Flügelrad (8) und dem Antriebsrad (2) der Vorrichtung (1) vorgesehene austauschbare Bauteil der Vorrichtung (1) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß – die Breite der kreisringsegmentförmigen Winkelbegrenzungsnut (27) und der doppelte Radius ihrer Nutenden (29, 30) bevorzugt geringfügig größer als der Durchmesser des Anschlagbolzens (28), und – die Winkelbegrenzungsnut (27) bevorzugt geringfügig tiefer als der aus der Grundbohrung (31) oder aus der Axialbohrung (22) in der Radnabe (10) des Flügelrades (8) herausragende Teil der Länge des Anschlagbolzens (28) ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Flügelrad, mit folgenden Merkmalen: – die Vorrichtung (1) besteht aus einem als Außenrotor ausgebildeten, mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über ein Zugmittel in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad (2), – das Antriebsrad (2) weist einen durch eine hohlzylindrische Umfangswand (3) und zwei Seitenwände (4, 5) gebildeten Hohlraum (6) auf, wobei an einer der Seitenwände (4 oder 5) oder an der Umfangswand (3) eine Verzahnung (7) für das Zugmittel angeordnet ist, – die Vorrichtung (1) besteht weiterhin aus einem als Innenrotor ausgebildeten, drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Flügelrad (8), welches in den Hohlraum (6) des Antriebsrades (2) eingesetzt ist und an der Umfangsfläche (9) seiner Radnabe (10) mindestens einen radial angeordneten Flügel (11) aufweist, – von der Innenmantelfläche (12) der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) erstrecken sich mindestens zwei zur Längsmittelachse des Antriebsrades (2) gerichtete und mit der Radnabe (10) des Flügelrades (8) in Wirkverbindung stehende radiale Begrenzungswände (13) in den Hohlraum (6) des Antriebsrades (2), – durch die Seitenflächen (15, 16) der Begrenzungswände (13) und durch die Innenmantelfläche (12) der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) wird zusammen mit der Umfangsfläche (9) der Radnabe (10) des Flügelrades (8) innerhalb der Vorrichtung (1) mindestens eine hydraulische Arbeitskammer (17) gebildet, – mindestens eine Arbeitskammer (17) der Vorrichtung (1) wird durch jeweils einen sich in diese Arbeitskammer (17) hinein erstreckenden Flügel (11) des Flügelrades (8) wiederum in jeweils zwei gegeneinander wirkende hydraulische Druckräume (18, 19) unterteilt, – die Druckräume (18, 19) bewirken bei wahlweiser oder gleichzeitiger Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel innerhalb eines maximalen Verschwenkwinkels eine Schwenkbewegung oder Fixierung des Flügelrades (8) gegenüber dem Antriebsrad (2) und damit der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle, – wobei die Vorrichtung (1) zwischen dem Flügelrad (8) und dem Antriebsrad (2) eine zusätzliche Winkelbegrenzungseinrichtung (26) aufweist, mit welcher der ansicht durch die Seitenflächen (15, 16) der Begrenzungswände (13) im Antriebsrad (2) begrenzte, maximale Verschwenkwinkel des Flügelrades (8) gegenüber dem Antriebsrad (2) auf einen kleineren Verschwenkwinkel reduzierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß – die Winkelbegrenzungseinrichtung (26) eine Winkelbegrenzungsnut (27) und einen in diese hineinragenden Anschlagbolzen (28) aufweist, wobei der Anschlagbolzen (28) unbeweglich in der diesen aufnehmenden Bohrung (22, 31) angeordnet ist.