DE4107624A1

DE4107624A1 - Vorrichtung zur relativen drehlagenaenderung zweier in antriebsverbindung stehender wellen

Info

Publication number: DE4107624A1
Application number: DE4107624A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Kahrs; Gerhard Dipl Ing Kunz
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1991-03-09
Filing date: 1991-03-09
Publication date: 1992-09-10

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur relativen Drehla genänderung zweier in Antriebsverbindung stehender Wellen, insbesondere zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwel le, wobei beide Wellen in einem Maschinengehäuse einer Brenn kraftmaschine drehbar gelagert sind, mit einem Verstellmecha nismus, der eine gerade und eine schräge Führung sowie ein axial verschiebbares Element (Kolben) aufweist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 36 16 234 be kannt. Bei der bekannten Vorrichtung ist eine Kombination aus Gerad- und Schrägverzahnung als Verstellmechanismus vorgese hen, die mittels einer Betätigungsanordnung axial verschieb bar sind. Da sowohl an den Verstellmechanismus als auch an die Betätigungsanordnung hohe Genauigkeitsanforderungen zu stellen sind, ist diese bekannte Vorrichtung teuer.

Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, eine einfache, robuste und vor allem kostengünstige Vorrichtung der obenge nannten Art, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zu schaffen.

Die Lösung gelingt auf überraschend einfache Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Die Kombi nation von gerader und schräger Führung in Langlochform und mindestens einer Kugel bietet einen weiteren wichtigen Vor teil. Der Verstellmechanismus dient nämlich jetzt gleichzei tig auch zur Drehentkopplung zwischen dem Kolben und den Wel len. Somit kann das sonst hierfür nötige separate Lager ent fallen.

Ein reibungsarmer Verdrehmechanismus sorgt dafür, daß sich Nockenwelle bzw. Verbindungsteil und Antriebsrad gegeneinan der verdrehen lassen, wobei aber eine axiale Fixierung ge währleistet und ein Verspannen verhindert ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung, die der Vereinfachung der Herstellung dient, ist die im Anspruch 2 angegebene Maßnahme. Der Kugelkäfig ist ein breiter Kreisring, in dem das gerade bzw. schräge Langloch angeordnet ist.

Für die Funktion der Vorrichtung ist es völlig belanglos, ob das gerade Langloch im Kugelkäfig und die schräge Kugelbahn am Antriebsrad ausgebildet ist oder umgekehrt.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel, das in der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist, erläutert.

In der Figur ist mit 1 eine Nockenwelle bezeichnet, die dreh fest mit dem Verbindungsteil 2 verbunden ist. Das Verbin dungsteil 2 umgreift das Antriebsrad 3 teilweise. Letzteres ist hier als Zahnrad mit Zähnen 4 ausgebildet und wird über eine nicht gezeigte Kette von der ebenfalls nicht dargestell ten Kurbelwelle angetrieben.

Der Verdrehmechanismus, der u. a. zur axialen Fixierung des Antriebsrads 3 gegenüber dem Verbindungsteil 2 dient, ist nicht dargestellt.

Der Verstellmechanismus 8 besteht aus einer geraden bzw. schrägen Kugelbahn 9 am Antriebsrad 3, einem schrägen bzw. geraden Langloch 10 im drehfest mit dem Verbindungsteil 2 verbundenen Kugelkäfig 11, einer Kugel 12 und dem axial ver schiebbaren Kolben 13 mit der als Kugelführung dienenden Nut 14. Am Umfang verteilt können mehrere Kugeln 12 mit ent sprechenden Führungen vorgesehen sein. Ihre Größe und Anzahl wird in Abhängigkeit vom zu übertragenden Drehmoment gewählt.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im fol genden kurz erläutert. Bei fixiertem Kolben 13 übertragen die in den Kugelbahnen 9 des Antriebsrads 3 angeordneten Kugeln 12 über die Kugelkäfige 11 und das Verbindungsteil 2 das An triebsdrehmoment vom Antriebsrad 3 auf die Nockenwelle 1. Wird der Kolben 13 mechanisch, elektrisch oder hydraulisch axial verschoben, so bewirkt die Kombination aus gerader (schräger) Kugelbahn und schrägem (geradem) Langloch 10 eine Relativverdrehung der Nockenwelle 1 gegenüber dem Antriebsrad 3.

Mit der Erfindung ist auf einfache Weise eine kostengünstige und robuste Vorrichtung zur Relativverdrehung von einem An triebsrad 3 gegenüber einer Welle 1 geschaffen. Sie zeichnet sich zudem durch eine automatische Drehentkopplung zwischen dem axial verstellbaren, nicht rotierenden Kolben 13 und dem sich schnell drehenden Antriebsrad 3 bzw. Verbindungsteil 2 aus.

Bezugszeichenliste

1 Nockenwelle
2 Verbindungsteil
3 Antriebsrad
4 Zahn
8 Verstellmechanismus
9 Kugelbahn, gerade bzw. schräg
10 Langloch, schräg bzw. gerade
11 Kugelkäfig
12 Kugel
13 Kolben
14 Nut, Kugelführung

Claims

1. Vorrichtung zur relativen Drehlagenänderung zweier in Antriebsverbindung stehender Wellen, insbesondere zwi schen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle, wobei beide Wellen in einem Maschinengehäuse einer Brennkraft maschine drehbar gelagert sind, mit einem Verstellmecha nismus, der eine gerade und eine schräge Führung sowie ein axial verschiebbares Element (Kolben) aufweist, da durch gekennzeichnet, daß der Verstell mechanismus (8) aus mindestens einer mit einem Antriebs rad (3), welches von der Kurbelwelle aus angetrieben ist, drehfest verbundenen, gerade bzw. schräg angeordne ten Kugelbahn (9), mindestens einer Kugel (12), min destens einem schrägen bzw. geraden Langloch (10), wel ches drehfest mit der Nockenwelle (1) verbunden ist, und einer als Nut (14) ausgebildeten, axial spielfreien Ku gelführung im Kolben (13) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das gerade bzw. schräge Langloch (10) in einem drehfest mit dem Verbindungsteil (2) ver bundenen Kugelkäfig (11) vorgesehen ist.