DE3814544C2

DE3814544C2 -

Info

Publication number: DE3814544C2
Application number: DE19883814544
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Ing. 7050 Waiblingen De Noltemeyer; Bernhard 7917 Voehringen De Jutz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1988-04-29
Filing date: 1988-04-29
Publication date: 1990-11-22
Also published as: DE3814544A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Parallelkurbelgetriebe für den Antrieb zweier obenliegender Nockenwellen pro Zylinderreihe einer aus Gehäuseteilen bestehenden Brennkraftmaschine, insbesondere solche mit Ketten- oder Riemenantrieb für die Nockenwellen und mit Vierventiltechnik pro Zylinder, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der GB-PS 1 24 042 ist z. B. ein Parallelkurbelgetriebe als Antrieb für zwei obenliegende Nockenwellen bekannt. Die Exzenterscheiben dieser Nockenwellen und die Exzenterscheibe der Antriebswelle sind mit Kurbelzapfen versehen, die durch ein Stangendreieck miteinander gekoppelt sind. Die drei Stangen sind aufgrund ihrer Längen entsprechend dimensioniert. Gewicht und Massenkräfte dieser Ausführung wirken sich hinsichtlich Reibung und Verschleiß ungünstig auf die Maschinenbauteile aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen ein platzsparendes reibungsarmes Parallelkurbelgetriebe zu schaffen, bei dem auftretende Längenänderungen infolge von Temperaturunterschieden im Hinblick auf Klemmung oder Lockerung eine unbedeutende Rolle spielen sollen.

Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Die an dem Parallelkurbelgetriebe getroffenen Maßnahmen ergeben aufgrund der besonderen Anordnung und Ausbildung der stangenlosen Koppel eine äußerst kompakte Bauweise, deren Bauumfang lediglich den oberen Teil des Zylinderkopfes einnimmt. Auftretende Wärmedehnungen sind ohne Bedeutung, da sie kleiner als das Lagerspiel sind und somit ein Klemmen der Exzenterscheiben im jeweiligen Koppellager gar nicht erst aufkommen lassen.

Als besonders vorteilhaft erweist sich auch die einstückige Ausbildung der Exenterscheibe mit der Nockenwelle, die einem hohen Genauigkeitsanspruch zwischen den Mitten- und Drehwinkellagen der Exzenterscheiben und Nockenwellen gerecht wird.

In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbildungen beansprucht. Durch die Verwendung eines dem Zylinderkopfwerkstoff entsprechenden Leichtmetalls mit demselben Wärmeausdehnungskoeffizienten sind optimale Toleranzminimierungen möglich.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand von in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein im Zylinderkopf untergebrachtes Parallelkurbelgetriebe nach der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 den Zylinderkopf mit Koppel, Antriebswelle und Antriebsrad nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Zylinderkopf bei ab genommener Zylinderkopfhaube,

Fig. 4 den Zylinderkopf mit Nockenwelle und Koppel nach der Linie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine andere Ausgestaltung mit fliegend ge lagerter Koppel,

Fig. 6 im Querschnitt ein anders ausgeführtes Parallelkurbelgetriebe mit Lagern, die alle in einer Ebene liegen.

Ein Parallelkurbelgetriebe für den Antrieb von zwei oben liegenden Nockenwellen 1, 2 pro Zylinderreihe einer mehr zylindrigen Brennkraftmaschine mit 4-Ventiltechnik be steht im wesentlichen aus einer im oberen Teil des Zylinder kopfes 3 angeordneten dreieckförmigen Koppel 4 mit zwei auf gleicher Höhe liegenden ringförmigen und durchmesser gleichen Lagern 5 und 6 für die Aufnahme von Exzenter scheiben 7 und 8 als Teile der Nockenwellen 1 und 2 so wie mit einem unter diesen beiden Lagern 5, 6 liegenden ringförmigen und im Durchmesser kleiner ausgeführten Lager 9 für die Aufnahme einer Exzenterscheibe 10 als Teil einer Antriebswelle 11 (Fig. 2).

Die Antriebswelle 11 ist zweifach gelagert, nämlich stirn seitig am Zylinderkopfgehäuse 3 a und in einem Lagerteil 12 im Zylinderkopf 3. Ein als Riemenscheibe oder Kettenrad aus gebildetes Antriebsrad 13 ist auf der Antriebswelle 11 ge lagert und über einen Riemen 14′ oder eine Kette 14 mit dem Kurbelwellenrad einer Kurbelwelle verbunden (nicht dargestellt).

Die Drehbewegung des Antriebsrades 13 und somit der Ex zenterscheibe 10 wird mittels der Koppel 4 in eine winkel genaue Drehbewegung der Nockenwelle 1 und 2 umgesetzt. Das Antriebsrad 13 - wie aus Fig. 1 ersichtlich - liegt innerhalb der Kernkonturen des Zylinderkopfes 3 und der Zylinderkopfhaube 15.

Die gedrungene und kompakte Bauweise der Koppel 4 ergibt sich dadurch, daß die Lagerwand 16 für die untenliegende Exzenterscheibe 10 zugleich Lagerwand für die Exzenter scheiben 7 und 8 beider Nockenwellen 1, 2 ist und der Abstand zwischen den oberen Lagermitten 17, 18 der drei eckförmigen Koppel 4 größer ist als der Abstand zwischen der unteren Lagermitte 19 und der jeweiligen oberen Lager mitte 17 oder 18. Die Exzenterachsen 20, 21 der oberen Exzenterscheiben 7, 8 liegen etwa in Höhe einer durch den Zylinderkopf 3 und die Zylinderkopfhaube 15 gebildeten Trennebene "a". Die mit Abstand nebeneinander und oben liegenden Lager 5, 6 sind zwecks Versteifung der Koppel 4 durch einen Lagersteg 23 miteinander verbunden.

Um eine leicht durchführbare Montage der einteiligen Koppel 4 zu ermöglichen, entspricht der kürzeste Abstand zwischen der Exzenterachse 20 und 21 und dem Umfang der Exzenterscheibe 7 oder 8 zumindest dem Radius der Nocken welle (Fig. 4), so daß die Koppel 4 auf die Nockenwellen 1, 2 aufsteckbar ist.

Die Koppel 4 besteht aus einem Werkstoff mit demselben Wärmeausdehnungskoeffizienten wie beim Zylinderkopf 3, nämlich aus einer Aluminium-Legierung, so daß auftreten de Wärmespannungen ohne Bedeutung sind.

Die von den Exzenterscheiben 7, 8, 10 erzeugten Massen werden durch Gegenmassen 24, 25, 26 am jeweils selben Teil direkt ausgeglichen und verursachen somit keine Lagerkräfte.

In Fig. 5 sind die auf den Nockenwellen 1, 2 angeordneten Exzenterscheiben 7, 8 fliegend gelagert und erlauben so mit eine Koppelgestaltung mit ungeteilten Lagern, was auch für die die Antriebswelle 11 umgreifende Exzenter scheibe 10 gilt. Die Koppel 4 kann durch die Öffnung 27 an der Stirnseite des Zylinderkopfes auf die Exzenter scheiben 7, 8 der bereits montierten Nockenwellen 1, 2 auf einfache Weise aufgesteckt werden. Anschließend wird die Antriebswelle 11 in den Zylinderkopf 3, die Koppel 4 und in einen vorderen Lagerdeckel 28 eingeführt und ge lagert.

In Fig. 5 ist eine Ausgestaltung der Koppel 4′ gezeigt bei der die Lager 5, 6 für die Aufnahme von Exzenter scheiben 7, 8 als Teile der Nockenwellen 1, 2 sowie das Lager 9 für die Aufnahme der Exzenterscheibe 10 als Teil der Antriebswelle 11 in einer Nockenwellenebene liegen. Die Ausbildung dieser Koppel 4′ ergibt eine besonders ge drängte Bauweise.

Claims

1. Parallelkurbelgetriebe für den Antrieb zweier obenliegender Nockenwellen pro Zylinderreihe einer aus Gehäuseteilen bestehenden Brennkraftmaschine, insbesondere solche mit Ketten- oder Riemenantrieb für die Nockenwellen und mit Vierventiltechnik pro Zylinder, bei dem eine Exzenterscheibe jeder Nockenwelle und die Exzenterscheibe einer ein Antriebsrad aufweisenden Antriebswelle durch eine Koppel miteinander gekoppelt sind und bei dem jede Exzenterscheibe ein koppelseitiges Lager hat und jedes dieser Lager im selben Gehäuseteil der Brennkraftmaschine angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterscheiben (7, 8) der beiden Nockenwellen (1, 2) in den Lagern (6, 7) und die Exzenterscheibe (10) der Antriebswelle (11) in dem Lager (9) drehbar geführt sind, daß die Lagerwand (16 des Lagers für die Antriebswellen-Exzenterscheibe (10) zugleich Lagerwand für die Exzenterscheiben (7, 8) beider Nockenwellen (1, 2) bildet und daß die Exzenterscheibe (7, 8) jeder Nockenwelle (1, 2) mit dieser einstückig ausgebildet ist.

2. Parallelkurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (12) der Antriebswellen-Exzenterscheibe (10) in oder nur so weit unterhalb der Nockenwellenebene liegt, daß die Hüllkontur des Antriebsrades (13) für die Exzenterscheibe (10) die Bauhöhe der Brennkraftmaschine nicht überschreitet.

3. Parallelkurbelgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den oberen Lagermitten (17, 18) der Koppel (4) größer ist als der Abstand zwischen der unteren Lagermitte (19) und der jeweiligen oberen Lagermitte (17, 18).

4. Parallelkurbelgetriebe nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Lager (5, 6) der Koppel (4) an ihren höchsten Stellen durch einen Lagersteg (23) miteinander verbunden sind.

5. Parallelkurbelgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterachsen (20, 21) der oberen Exzenterscheiben (7, 8) zumindest annähernd in einer durch den Zylinderkopf (3) und eine Zylinderkopfhaube (22) gebildeten Trennebene (a) liegen.

6. Parallelkurbelgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der kürzeste Abstand zwischen der Exzenterachse (20, 21) und dem Umfang der Exzenterscheibe (7, 8) jeder Nockenwelle (1, 2) zumindest dem Radius der Nockenwelle (1, 2) entspricht.

7. Parallelkurbelgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel (4) aus einem dem Zylinderkopfwerkstoff entsprechenden Material, z.B. Aluminium-Legierung, besteht.

8. Parallelkurbelgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel (4) einteilig ausgeführt ist.