DE3802528C2

DE3802528C2 -

Info

Publication number: DE3802528C2
Application number: DE3802528A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Shiomi; Takahiko Wako Saitama Jp Murata
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1989-11-16
Also published as: GB2201747B; GB8801461D0; DE3844551C2; US4811699A; GB2201747A; DE3802528A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Getriebe mit diesem grundsätzlichen Aufbau ist dem Lehrbuch "Getriebetechnik", herausgegeben von J. Vollmer, 2. Auflage, 1972, VEB Verlag Technik Berlin, Seite 390/391, Bild 9.35b und 9.36a, bekannt.

Ein Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist eine Steue rungs- und Betätigungseinrichtung in einer Brennkraftmaschine zum Übertragen der Bewegung einer Kurbelwelle auf Einlaß- und Auslaßventile.

Solche Getriebe sind zweckmäßig bei Übersetzungs- und insbe sondere Untersetzungs-Getrieben, wenn gegenüber anderen Getrieben wie Zahnradmechanismen, Reibantriebsmechanismen, Riemen- oder Kettenübertragungseinrichtungen, Gelenkmechanis men und dgl. ein einfacherer Aufbau erreicht werden soll.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein wirtschaftliches leichtes Getriebe zu verwirklichen mit einer geringen Anzahl von Teilen mit geringen Abmessungen und mit geräusch- und schwingungsarmem Lauf.

Die Aufgabe wird bei einem Gegenstand gemäß dem Oberbegriff durch die kennzeichnenden Merkmale des An spruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche wei tergebildet.

Dabei ist anzumerken, daß aus der JP-PS 1 50 912/84 Ventilsteue rungen mit Hilfe eines Kurvengetriebes, nämlich eines Stößels und der Kurbelwelle an sich bekannt sind und daß ferner aus der DE-PS 5 08 040 Ventilsteuerungen mit Hilfe eines von der Kurbel welle mit dem Übersetzungsverhältnis von 1 : 2 angetriebenen Nocken ebenfalls an sich bekannt sind. Diese bekannten Merkmale betreffen jedoch nicht die besondere Ausbildung des Getriebes gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist aus den Figuren zu ersehen, und zwar zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht in Längsschnitt eines Getriebes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Er findung,

Fig. 2(a) bis Fig. 2(d) Querschnittsansichten längs einer Linie II-II in Fig. 1, aus denen aufeinander folgend die Beziehungen eines ersten exzentrischen Nockens und einer angetriebenen Welle in Übereinstim mung mit Änderungen des Drehwinkels einer Antriebs welle hervorgehen,

Fig. 3(a) bis Fig. 3(d) Querschnittsansichten längs einer Linie III-III in Fig. 1, aus denen aufeinan derfolgend die Beziehungen zwischen einem zweiten exzentrischen Nocken und der angetriebenen Welle in Übereinstimmung mit Änderungen des Drehwinkels der Antriebswelle hervorgehen.

Gemäß Fig. 1, Fig. 2(a) bis Fig. 2(d) u. Fig. 3(a) bis Fig. 3(d) ist eine Antriebswelle 1 vorgesehen, die in Lagerab schnitten 2 u. 3 zur Drehung um eine zentrale Achse C ₀ ge lagert ist. An der Antriebswelle 1 ist ein Paar von exzen trischen Nocken 4 u. 5 zur Drehung mit dieser in axialer enger Nachbarschaft zueinander befestigt. Wie in Fig. 2(a) u. Fig. 3(a) gezeigt, haben die exzentrischen Nocken 4 u. 5 jeweils eine zylindrische äußere Umfangsoberfläche mit einem kreis förmigen Querschnitt, und sie haben jeweils zentrale Achsen Cc 1 u. Cc 2, die exzentrisch mit einem Abstand e von der zentralen Achse C ₀ der Antriebswelle 1 in diametral entge gengesetzten Richtungen der Antriebswelle 1 versetzt sind.

Eine angetriebene Welle 8 ist drehbar in Lagerabschnitten 6 u. 7 in Zuordnung mit den Positionen der individuellen ex zentrischen Nocken 4 u. 5 gelagert und hat eine zentrale Achse C ₁, die exzentrisch von der zentralen Achse C ₀ der Antriebswelle 1 um denselben Exzentrizitätsabstand e wie diejenige der exzentrischen Nocken 4 u. 5 versetzt ist. Die angetriebene Welle 8 ist hohl und hat zwei innere Umfangs oberflächen 9 u. 10, wobei die Umfangsoberfläche 9 die äußere Umfangsoberfläche des exzentrischen Nockens 4 umgibt, während die Umfangsoberfläche 10 die äußere Umfangsoberflä che des exzentrischen Nockens 5 umgibt.

Die innere Umfangsoberfläche 9 hat ein Paar von sich gegen überliegenden Oberflächenabschnitten 9 ₁ u. 9 ₂, die dazu bestimmt sind, sich in normaler Klemmungs- und Umgrenzungs beziehung in bezug auf den exzentrischen Nocken 4 zu drehen, wenn sich die Antriebswelle 1 dreht, während die innere Oberfläche 10 ein Paar von sich parallel gegenüberliegenden Oberflächenabschnitten 10 ₁ u. 10 ₂ aufweist, die dazu be stimmt sind, sich in normaler Klemmungs- und Umgrenzungsbe ziehung in bezug auf den exzentrischen Nocken 5 zu drehen, wenn sich die Antriebswelle 1 dreht. Der Ausdruck "Klem mungs- und Umgrenzungsbeziehung" bezeichnet ein Führen der sich gegenüberliegenden Oberflächen abschnitte in den Umfang des zugeordneten Nockens, so daß die Drehung des Nockens eine korrespondierende Drehung der sich gegenüberliegenden Oberflächenabschnitte und demzufolge derjenigen der angetriebenen Welle erzeugt.

In dem Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwi schen den parallelen, sich gegenüberliegenden Oberflächen abschnitten gleich dem Durchmesser des zugeordneten Nockens, so daß sich der Nocken an den parallel sich gegenüberliegenden Oberflächenab schnitten abstützt und eine folgende Drehung der angetriebenen Welle erzeugt, wenn sich der Nocken dreht. Demzufolge bewirkt dies, wenn sich die Nocke exzentrisch dreht, daß sich die exzentrisch gelagerte angetriebene Welle dreht, wobei die sich gegenüberliegenden Oberflächenabschnitte auf dem Nocken laufen.

Die individuellen sich gegenüberliegenden Oberflächenab schnitte 9 ₁, 9 ₂ der inneren Umfangsoberfläche 9 und die individuellen sich gegenüberliegenden Oberflächenabschnitte 10 ₁, 10 ₂ der inneren Umfangsoberfläche 10 erstrecken sich unter einem rechten Winkel zueinander.

In Fig. 2(a) u. Fig. 3(a) erstrecken sich die sich gegen überliegenden Oberflächenabschnitte 9 ₁, 9 ₂ vertikal, wenn sich der exzentrische Nocken 4 in einer untenliegenden Position befindet. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der exzentrische Nocken 5 in einer obenliegenden exzentrischen Position, und die sich gegenüberliegenden Oberflächenab schnitte 10 ₁, 10 ₂ erstrecken sich horizontal. Wenn sich die Antriebswelle 1 ausgehend von diesem Zustand in Richtung des Pfeils f dreht, werden durch jede der exzen trischen Nocken 4, 5 die sich gegenüberliegenden Oberflä chenabschnitte gezwungen, ein Drehmoment auf die angetriebene Welle 8 auszuüben über dasjenige jedes Paares von Klemmungs- und Umgrenzungslinien zwischen jedem Paar der sich gegenüberliegenden Oberflächenabschnitte und jedem exzentrischen Nocken, welche ihren Abstand von der zentralen Achse C ₀ der Antriebswelle 1 erhöht. Speziell wirkt der exzentrische Nocken 4 gegen den Oberflächenabschnitt 9 ₁, und der exzentrische Nocken 5 wirkt gegen den Oberflächenabschnitt 10 ₁. Folglich dreht sich, wenn sich die exzentrischen Nocken 4, 5 um 90° in der Rich tung f drehen, die angetriebene Welle 8 um 45° in derselben Richtung, wie dies in Fig. 2(b) und Fig. 3(b) gezeigt ist. Der exzentrische Nocken 4 fährt fort, gegen den Oberflächen abschnitt 9 ₁ zu wirken, während der exzentrische Nocken 5 fortfährt, gegen den Oberflächenabschnitt 10 ₁ zu wirken. Dann hat, wenn sich die Drehung der exzentrischen Nocken 4, 5 um einen Winkel von 180° fortgesetzt hat, die angetriebene Welle 8 einen Weg mit einem Winkel von 90° zurückgelegt, wie dies in Fig. 2(c) und Fig. 3(c) gezeigt ist. An diesem Punkt beginnt der Nocken 4, wenn sich die exzentrischen Nocken 4, 5 weiter drehen, gegen den Oberflächenabschnitt 9 ₂ zu wirken, während der Nocken 5 fortfährt, auf den Oberflächenabschnitt 10 ₁ einzuwirken. Wenn die Drehung der exzentrischen Nocken 4, 5 einen Weg über einen Winkel von 270° zurückgelegt ha ben, hat sich die angetriebene Welle um 135° gedreht, wie dies in Fig. 2(d) u. Fig. 3(d) gezeigt ist.

Die individuellen exzentrischen Nocken 4 u. 5 können jeweils integral mit der Antriebswelle 1 ausgebildet sein oder separat von der Antriebswelle 1 hergestellt und dann auf dieser befestigt werden. Statt der Lagerung der An triebswelle 1 in den Lagerabschnitten 2, 3 und der in der gezeigten Weise angeordneten exzentrischen Nocken 4, 5 kön nen diese an einem Ende der Antriebswelle 1 befestigt und Lagermittel vorgesehen sein, um die Antriebswelle 1 in einer Position einwärts von den Nocken drehbar zu lagern. Falls das Paar von exzentrischen Nocken auf der Antriebs welle mit deren maximalen Exzentrizitäten diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind, d. h. wenn ihre Exzentri zitätsphasen um 180° gegeneinander versetzt sind, wird die Übertragung des Drehmoments auf die angetriebene Welle gleichförmig bewirkt, und es wird eine Erzeugung von Schwingungen unterdrückt. Alternativ dazu können, falls gefordert, ein einziger oder drei oder mehr exzentrische Nocken auf der Antriebswelle angeordnet sein.

Außerdem muß - vorausgesetzt, daß ein Paar von sich gegen überliegenden Oberflächenabschnitten in einer Klemmungs- und Umgrenzungsbeziehung zu dem exzentrischen Nocken dreht, wenn die Antriebswelle dreht - die Querschnittsform der äußeren Umfangsoberfläche jeder der exzentrischen Nocken 4 u. 5 nicht präzise kreisrund sein, und das Paar von sich gegen überliegenden Oberflächenabschnitten muß nicht notwendiger weise parallelebene Oberflächenabschnitte haben. Indessen ergibt sich, falls die Querschnittsform der äußeren Um fangsoberfläche jeder der exzentrischen Nocken 4, 5 kreis förmig ist und das Paar von sich gegenüberliegenden Ober flächenabschnitten parallelebene Oberflächenabschnitte sind, wie dies in diesem Ausführungsbeispiel der Fall ist, ein Vorteil dahingehend, daß die Teile leicht hergestellt werden können und eine gleichförmige Drehung der angetriebenen Welle erreicht wird.

Alternativ dazu kann die angetriebene Welle 8 ein Nocken folger mit einer äußeren Umfangsfläche sein, die als Nockenoberfläche ausgebildet ist, und an nur einem Ende derselben einen hohlen Abschnitt mit einem Paar von sich gegenüberliegenden Oberflächenabschnitten haben, die auf einer inneren Umfangsoberfläche, welche den hohlen Abschnitt definiert, ausgebildet sind.

Claims

1. Getriebe enthaltend
eine erste Welle (1), die in einem Glied (2, 3) um eine von der ersten Welle (1) und dem Glied (2, 3) gebildete Achse (Co) drehbar ist,
einen exzentrischen Nocken (4) drehfest auf der ersten Welle (1), deren Achse (Co) zur Mittelachse (Cc 1) des Nockens (4) versetzt ist,
eine zweite Welle (8), die um eine Achse (C 1) gebildet mit in zum einen Glied (2, 3) feststehenden Lagern (6, 7) drehbar gestützt ist, die relativ zur Drehachse (Co) der ersten Welle (1) versetzt ist, welche zweite Welle (8) ein Paar gegenüber liegender Flächen (9 ₁, 9 ₂) einer inneren Oberfläche aufweist, wobei die Umfangsfläche des Nockens (4) in gleitender Berührung mit den gegenüberliegenden Flächen (9 ₁, 9 ₂) der zweiten Welle (8) steht, wobei beide Wellen (1, 8) mittels der gleitenden Berührung zwischen dem Nocken (4) und den gegenüberliegenden Flächen (9 ₁, 9 ₂) in einem konstanten Übersetzungsverhältnis zueinander stehen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität (e) des Nockens (4), also der Abstand ihrer Mittelachse (Cc 1) zur Drehachse (Co) der ersten Welle (1) zum einen Glied (2, 3) gleich ist der Exzentrizität (e) der Dreh achse (C 1) der zweiten Welle (2) mit den Lagern (6, 7) des Gehäuses in bezug auf die Drehachse (Co) der ersten Welle (1) zum einen Glied (2, 3).

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang des Nockens (4) ein Kreis ist und daß die gegen überliegenden Flächen (9 ₁, 9 ₂) eben sind.

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Flächen (9 ₁, 9 ₂) zueinander paral lel sind.

4. Getriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer exzentrischer Nocken (5) auf der ersten Welle (1) angeordnet ist, die in einem zweiten Paar gegenüber liegender Flächen (10 ₁, 10 ₂) gleitet, die in der zweiten Welle (8) angeordnet sind, und daß beide Nocken (4, 5) in einer vertikalen Ebene zu der Drehachse (Co) der ersten Welle (1) hervorstehen, so daß beide Nocken (4, 5) einen Winkel mit der Drehachse (Co) bilden.

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Nocken (4, 5) diametral gegenüberliegend zur Dreh achse (Co) der ersten Welle (1) zum einen Glied (2, 3) angeordnet sind.

6. Getriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität (e) beider Nocken (4, 5) in bezug auf die Drehachse (Co) der ersten Welle (1) zum einen Glied (2, 3) gleich ist.

7. Getriebe nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Paare von gegenüberliegenden Flächen (9 ₁; 9 ₂ bzw. 10 ₁, 10 ₂) zueinander in einem rechten Winkel erstrecken.

8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, insbesondere abgetriebene, Welle (8) bei jeder vollen Umdrehung der ersten, insbesondere antreibenden, Welle (1) eine halbe Umdrehung ausführt.