DE4110195C2

DE4110195C2 - Verstellvorrichtung für eine Nockenwelle

Info

Publication number: DE4110195C2
Application number: DE19914110195
Authority: DE
Inventors: Joachim Schneider; Peter J Tenberge; Eduard Golovatai-Schmidt; Hanns Seegers
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: DE4110195A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für zwei in dre hender Antriebsverbindung stehende Baugruppen, insbesondere zur Relativverstellung einer Nockenwelle zu dem sie antreibenden An triebsrad, mit einem zwischen beiden angeordneten Stellgetriebe, welches über einen Elektromotor zur Verstellung antreibbar ist.

Die optimale Ausnutzung einer Brennkraftmaschine ist unter ande rem dadurch zu verbessern, daß eine von der jeweiligen Drehzahl und der Last der Brennkraftmaschine abhängige Relativverstellung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle vorgenommen wird. Hierbei besteht die Möglichkeit, einerseits die Leistungsfähig keit der Brennkraftmaschine zu erhöhen und andererseits den Kraftstoffverbrauch zu minimieren. Der Antrieb der Nockenwelle erfolgt hierbei über eine erste Baugruppe mit einem Antriebsrad, welches von der Kurbelwelle über einen Zahn-, Riemen-, oder Ket tenantrieb beaufschlagt wird. Eine Verstellvorrichtung befindet sich häufig zwischen dieser ersten Baugruppe und einer zweiten Baugruppe, die kraft- oder formschlüssig mit der Nockenwelle in Verbindung steht. Die Verstellvorrichtung besteht beispielswei se aus einem mechanischen Stellelement zur Verbindung der Noc kenwellenbaugruppe und der Antriebsbaugruppe, welches zum Bei spiel mit einer Keilverzahnung an beiden Baugruppen angreift oder eine Gleitbuchsenführung mit sich überdeckenden und kreu zenden Schlitzen aufweist, die in die Widerlagerelemente ein greifen. Die Widerlagerelemente sind mit dem Stellelement und die Gleitbuchsen sind mit der Antriebsbaugruppe bzw. der Nocken wellenbaugruppe drehfest verbunden. Das mechanische Stellelement kann beispielsweise durch eine öldruckgesteuerte oder elektromo torisch betätigte Vorrichtung angetrieben werden.

Eine derartige Ausführung ist beispielsweise aus der EP 0 254 058 A2 mit einer Verstelleinrichtung zur Veränderung der Ventil abstimmung einer Brennkraftmaschine bekannt, die mit einem Um laufrädergetriebe und einem Elektromotor zusammenarbeitet. Die Steuernocken der Nockenwelle für die Ventile sind mit einer In nen- bzw. einer Außenwelle verbunden. Die Innenwelle ist dreh fest mit dem Sonnenrad und die Außenwelle mittelbar über eine Scheibe drehfest mit dem Hohlrad verbunden. Der Antrieb der Ver stelleinrichtung erfolgt über den Planetenradträger, wobei das Umlaufrädergetriebe und der Elektromotor sowie die Nockenwelle eine gemeinsame Rotationsachse aufweisen und wobei eine Span nungsbeaufschlagung des Elektromotors eine Relativverdrehung zwischen Hohlrad und Sonnenrad über die Planetenräder bewirkt. Die Stellgenauigkeit der Verstelleinrichtung ist aufgrund der direkten Übersetzung und des unmittelbaren Eingriffs des Elek tromotors auf die Innenwelle von der Stellgenauigkeit des Elek tromotors abhängig. Ferner ist bei dieser Verstelleinrichtung eine Zuführung der Versorgungsspannung für den Elektromotor über Schleifringe notwendig, weil der gesamte Elektromotor rotiert, so daß die Herstellungskosten erheblich verteuert werden.

Aus der nachveröffentlichten DE 41 01 676 A1 geht eine Verstell vorrichtung hervor, die einen Elektromotor aufweist, dessen Sta tor ortsfest und dessen Rotor mit einem ersten Gewindeabschnitt auf einem ortsfest gehaltenen zweiten Gewindeabschnitt axial verschiebbar angeordnet ist. Bei einer relativen Drehbewegung des Rotors gegenüber dem zweiten Gewindeabschnitt erfolgt eine axiale Verstellung des Rotors und eines damit verbundenen Stell elementes. Das Stellelement ist über Schrägverzahnungen mit ei nem Nockenendstück einer Nockenwelle und mit einem Antriebsrad gekoppelt. Durch eine axiale Verschiebung des Stellelements wird somit eine Drehung des Nockenendstücks relativ zum Antriebsrad bewirkt.

Die US 4 494 496 zeigt eine Verstellvorrichtung mit zwei Hülsen, die ineinander gesteckt sind. Die eine Hülse ist mit einem An triebsrad und die andere Hülse mit einer Nockenwelle verbunden. Die Hülsen weisen jeweils diametral gegenüberliegend schräg ver laufende Schlitze auf, wobei sich die Schlitze beider Hülsen kreuzen. Ein in den Hülsen radial verlaufender Bolzen sitzt mit Laufrollen in den Schlitzen. Der Bolzen ist in Längsrichtung der Hülsen mittels eines Elektromotors axial verschiebbar. Bei einer axialen Verschiebung des Bolzens erfolgt eine relative Drehbewe gung der Hülsen zueinander, wodurch eine Verstellung des An triebsrads gegenüber der Nockenwelle bewirkt wird.

Die DE 38 30 382 C1 zeigt eine Verstellvorrichtung mit einem Elektromotor, der über ein Planetengetriebe eine Relativverdre hung eines Trägers in Bezug auf eine Flanschwelle, die fest mit einer Nockenwelle verbunden ist, bewirkt. Der Träger sitzt mit einem Innengewinde auf einem Außengewinde der Flanschwelle, so daß eine Verdrehung eine axiale Verschiebung bewirkt. Mit dem Träger wird auch das Stellelement axial verschoben. Über Schräg verzahnungen am Stellelement wird die axiale Verschiebung des Stellelements in eine Drehbewegung der Flanschwelle und eines Antriebsrades umgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstellvorrich tung zur Relativverstellung zweier in drehender Antriebsverbin dung stehender Baugruppen zu schaffen, die eine leichtgängige und äußerst genaue Einstellung ermöglicht.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe eine Verstellvor richtung für zwei in drehender Antriebsverbindung stehende Bau gruppen, insbesondere zur Relativverstellung einer Nockenwelle zu dem sie antreibenden Antriebsrad, mit einem zwischen beiden angeordneten Stellgetriebe, welches über einen Elektromotor zur Verstellung antreibbar ist, wobei der Stator des Elektromotors ortsfest angeordnet ist, das Stellgetriebe zusammen mit dem Ro tor des Elektromotors auf einem Wellenstück relativ drehbar zur Nockenwelle gelagert ist und das Wellenstück drehfest mit der Nockenwelle verbunden ist, vorgesehen.

Durch die Verwendung eines Stellgetriebes in Verbindung mit ei nem Zusatzantrieb durch einen Elektromotor besteht die Möglich keit, eine äußerst exakte und feinfühlige Einstellung der Rela tivverstellung der beiden in drehender Antriebsverbindung ste henden Baugruppen zu ermöglichen. Durch die ortsfeste Anordnung des Stators im Gehäuse ist eine Spannungszuführung ohne Schleif ringe möglich. Durch eine Lagerung des Rotors und Teilen des Stellgetriebes auf einem Wellenstück, daß mit der Nockenwelle verbunden ist, können die Reibungsverluste im Normalbetrieb klein gehalten werden.

In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Stell getriebe ein Umlaufrädergetriebe mit zwei Hohlrädern und zwei miteinander verbundenen Planetenrädern ist und die Verstellung durch ein drittes Getriebeteil erfolgt, wobei das erste Hohlrad drehfest mit dem Antriebsbauteil und das zweite Hohlrad drehfest mit dem Abtriebsbauteil verbunden ist und das dritte Getriebe teil mit dem Rotor des Elektromotors drehfest verbunden ist, welcher bei konstanter Phasenlage der beiden Bauteile gleich schnell mitdreht.

Durch die Verwendung eines Umlaufrädergetriebes mit zwei Hohlrä dern und zwei miteinander verbundenen Planetenrädern wird die Genauigkeit der Einstellung wesentlich verbessert, weil mehrere Umdrehungen des Elektromotors erforderlich sind, um eine Rela tivverstellung zwischen den beiden Hohlrädern durchzuführen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das dritte Getriebeteil der Planetenradträger ist und daß das Antriebsrad als Antriebsbauteil und die Nockenwelle als Abtriebsbauteil vor gesehen ist.

Die Verzahnungen der Planetenräder stehen hierbei jeweils mit einer korrespondierenden Verzahnung der Hohlräder in Eingriff. Ein weiterer Vorteil dieser Getriebeeinheit besteht in der Mög lichkeit einer äußerst dünnwandigen Ausführung der Hohlräder und Planetenräder, wodurch eine Gewichtseinsparung und deutliche Verringerung der Antriebsenergie erzielt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Planetenräder oder die Hohlräder jeweils geringfügig unter schiedliche Zähnezahlen aufweisen.

Um die Genauigkeit der Einstellung weiterhin zu verbessern, kön nen aber auch die Planetenräder und die Hohlräder jeweils ge ringfügig unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen.

Durch die jeweils geringfügig unterschiedlich ausgelegte Zähne zahl der Hohlräder oder Planeten, wird die Standübersetzung un gleich 1, liegt aber sehr nahe bei 1.

In besonderer Ausgestaltung der ersten Ausführungsvariante der Verstellvorrichtung ist vorgesehen, daß die beiden Planetenräder ein gemeinsames Lager mit einem Innenring aufweisen, der eine zur Laufbahnfläche exzentrische Bohrung mit dem Maß des Achsab standes des Planetengetriebes aufweist und der Innenring auf ei nem zentrisch zur Mittellinie der Nockenwelle liegenden Absatz des Planetenradträgers sitzt.

Hierdurch wird eine besonders einfache und kostengünstige Her stellung der Verstellvorrichtung erzielt.

Damit auch im Störungsfall der Verstellvorrichtung die Motor funktion aufrechterhalten werden kann, ist vorgesehen, daß die Relativverstellung auf einen maximalen Verstellwinkel begrenzt ist.

Umlaufrädergetriebe der oben beschriebenen Bauart haben die für diese Anwendung vorteilhafte Eigenschaft der Selbsthemmung, d. h. ohne aktives Drehmoment am Planetenradträger läßt sich diese Ge triebe nicht verstellen, unabhängig davon, wie hoch die Hohlrad drehmomente sind. In Betriebszuständen ohne Verstellung dreht das Getriebe als Block um, ohne daß der Elektromotor ein Drehmo ment überträgt. Durch den Einsatz von Reibelementen zwischen den beiden Hohlrädern oder anderen Getriebeteilen kann die Selbst hemmung noch vergrößert werden.

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorge sehen, daß das Stellgetriebe eine Gewindespindel mit einem er sten und zweiten Gewindeabschnitt umfaßt, wobei ein axial be wegliches Stellelement in Form einer Hülse zur Relativverstel lung nach dem Prinzip der schiefen Ebene koaxial zwischen dem An- und Abtriebsbauteil angeordnet und drehfest mit einem der Gewindeabschnitte verbunden ist und daß der zweite Gewindeab schnitt durch den Elektromotor antreibbar ist.

Durch die Verwendung einer Gewindespindel mit einem Innen- und Außengewindeabschnitt besteht ebenfalls die Möglichkeit, eine feinfühlige und exakte Einstellung der beiden in drehender An triebsverbindung stehenden Bauteile vorzunehmen. Einer der bei den Gewindeabschnitte ist hierbei unmittelbar durch den Elektro motor antreibbar, während der zweite Gewindeabschnitt mit dem Stellelement verbunden ist, welches zur Relativverstellung nach dem Prinzip der schiefen Ebene koaxial zwischen den beiden Bau teilen angeordnet ist. Durch die Stellhülse wird der Herstel lungsaufwand erheblich reduziert, so daß beispielsweise die Ver stellung einer Nockenwelle gegenüber dem sie antreibenden An triebsrad mit großer Genauigkeit vorgenommen werden kann. Ebenso wie bei dem erstgenannten Ausführungsbeispiel weist der Elektro motor und die sich drehenden Bauteile eine gemeinsame Rotations achse auf, wobei der Stator des Elektromotors ortsfest gehalten ist. Hierdurch ist es möglich, ebenso wie bei dem erstgenannten Ausführungsbeispiel, eine Zuführung der Spannungsversorgung un mittelbar zum Stator vorzunehmen. Schleifringe oder dgl. werden nicht benötigt. Die Lagerung des Stellgetriebes und des Rotors kann wie bei der ersten Ausführungsvariante erfolgen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der zweite Gewindeabschnitt Bestandteil des axial festen, aber drehbar ge lagerten Rotors ist und daß das Stellelement unmittelbar mit ei nem ersten Gewindeabschnitt auf dem zweiten Gewindeabschnitt axial beweglich gelagert ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Stellelement eine Innen- und eine Außenkeilverzahnung aufweist, von denen eine in Eingriff mit dem Antriebsrad und eine in Ver bindung mit dem Innenteil steht, welches drehfest mit dem Noc kenendstück verbunden ist und mindestens eine der Keilverzahnun gen als Schrägverzahnungen ausgebildet sind.

Das Stellelement weist eine Innen- und Außenkeilverzahnung auf, mit dem es in die korrespondierende Verzahnung des Antriebsrades und der Nockenwelle eingreift. Mindestens eine der beiden Ver zahnungen ist hierbei als Schrägverzahnung ausgebildet, so daß bei einer Axialbewegung des Stellelementes eine exakte und ge naue Relativverstellung der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwel le erfolgen kann, wobei der Platzbedarf äußerst gering ist.

Des weiteren ist es denkbar, daß mehrere Stellelemente mit Ver stellvorrichtungen ausgestattet sind, die beispielsweise mit in einandergeschobenen Nockenwellen zusammenarbeiten und entspre chende Ausnehmungen für die Nocken einer Nockenbaugruppe aufwei sen, wobei eine Relativverstellung gegeneinander und/oder zur Kurbelwelle möglich ist.

Um eine sichere Mitnahme der Nockenwelle und der Getriebeeinheit durch das Antriebsrad zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß das Gewinde der ersten und zweiten Gewindeabschnitte ein leichtgän giges, aber im selbsthemmenden Bereich arbeitendes Gewinde ist.

Zur Reduzierung des Herstellungsaufwandes ist weiterhin vorge sehen, daß der Elektromotor ein Hohlwellenmotor ist und daß der Rotor koaxial inner- oder außerhalb des Stators angeordnet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Rotor des Elektromotors aus einem dauermagnetischen Werkstoff besteht, damit Zuleitungen für den Rotor entfallen können und die Herstellung des Elektromotors wesentlich verbilligt wird.

Bei beiden Ausführungsvarianten der Verstellvorrichtung ist vor gesehen, daß die Relativverstellung durch ein kurzzeitiges Schneller- oder Langsamerlaufen des Elektromotors gegenüber den beiden Bauteilen erfolgt.

Die Erfindung wird anhand von mehreren Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Ver stellvorrichtung mit einem Umlaufrädergetriebe und einem Elektromotor als Verstellantrieb,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Verstellvor richtung gemäß Fig. 1, und

Fig. 3 eine Verstellvorrichtung gemäß Fig. 3 mit einem mit der Nockenwelle drehfest verbundenen Wellen stück.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen in einer geschnittenen Darstellung das Ende einer Nockenwelle 1, welche mit einer Verstellvorrich tung 2 eine Relativverstellung der Nockenwelle 1 gegenüber der Kurbelwelle ermöglicht. Die Nockenwelle 1 besteht aus einem Wel lenkörper 3 und einem Nockenendstück 4. Ein Antriebsrad 5 ist über einen Zahn-, Zahnriemen- oder Kettentrieb mit der Kurbel welle und mit einer radial erweiterten Verlängerung 6 verbunden.

Die Verlängerung 6 des Antriebsrades 5 ist nach Fig. 1 und 2 mit einer innenliegenden Verzahnung 7 für das zweite Hohlrad 8 ausgestattet, während eine direkte drehfeste Verbindung mit dem ersten Hohlrad 9 besteht. Die Verzahnung 7 ist in diesem Fall als formschlüssige Verdrehbegrenzung ausgebildet, d. h. es ist eine Nut über einen größeren Umfangsabschnitt ausgebildet, in dem ein oder mehrere korrespondierende Zähne 10 des zweiten Hohlrades 8 in einem bestimmten Winkelbereich relativ verdrehbar angeordnet sind. Die Nut und der Zahn 10 bestimmen hierbei den maximalen Verdrehwinkel der Verstellvorrichtung 2. Erfolgt eine Anlage des Zahnes 10 an eine der Seitenflanken der Nut, wird das zweite Hohlrad 8 in der einen oder anderen Richtung mitge schleppt. Die beiden Hohlräder 8, 9 sind jeweils mit einer In nenverzahnung 11, 12 ausgestattet, welche in Eingriff mit den jeweiligen Außenverzahnungen 13, 14 der Planetenräder 15, 16 stehen. Die beiden Planetenräder 15, 16 weisen vorzugsweise Au ßenverzahnungen 13, 14 mit einer unterschiedlichen Anzahl von Zähnen auf. Beispielsweise kann das erste Planetenrad 15 mit 27 Zähnen und das zweite Planetenrad 16 mit 28 Zähnen ausgestattet sein. Dann können die korrespondierenden Innenverzahnungen 11, 12 der Hohlräder 8, 9 unterschiedlich mit z. B. 30 bzw. 29 Zähnen ausgestattet sein. Es ist aber auch denkbar, daß die Verzahnun gen der Planetenräder 15, 16 gleiche Zähnezahlen aufweisen und daß über Profilverschiebungen der dann unterschiedlichen Hohlrä der 8, 9 eine geeignete Getriebeübersetzung erzielt wird.

Die beiden Planetenräder 15, 16 sind bei den Ausführungen gemäß den Fig. 1 und 2 exzentrisch über das Lager 37 auf dem Plane tenrädträger 17 gelagert. Der Planetenradträger 17 ist selbst wiederum über ein erstes Lager 18 auf dem zum Innenteil 35 gehö renden Wellenstück 19 und über ein zweites Lager 36 in der Boh rung 38 des zweiten Hohlrades 8 gelagert. Das zweite Hohlrad 8 und das Wellenstück 19 sind Bestandteil des Innenteiles 35, wel ches zur Festlegung des zweiten Hohlrades 8 auf dem Nockenend stück 4 über eine Schraube 20 dient. Ferner sind die beiden Pla netenräder 15, 16 drehfest miteinander verbunden und auf einer Hülse 48 aufgenommen, die als Außenring des Lagers 37 dient.

In Fig. 2 ist ebenfalls eine exzentrische Lagerung der beiden Planetenräder 15, 16 dargestellt. Die beiden Planetenräder 15, 16 weisen hierbei ein gemeinsames Lager 37 mit einem Innenring 39 und einer Hülse 48 als Außenring der drehfest miteinander verbundenen Planetenräder 15, 16 auf, wobei der Innenring 39 ei ne zur Laufbahnfläche 40 exzentrische Bohrung 41 mit dem Maß des Achsabstandes des Planetenradgetriebes aufweist. Der Innenring 39 sitzt auf einem zentrisch zur Mittellinie X der Nockenwelle 1 liegenden Absatz 42 des Planetenradträgers 17.

Das erste Hohlrad 9 ist in beiden Ausführungsbeispielen über ein Sicherungsmittel 43 axial fest in der Verlängerung 6 des An triebsrades 5 gehalten, wobei das Sicherungsmittel 43 in einer äußeren Nut 44 des ersten Hohlrades 9 einliegt.

Der Planetenradträger 17 ist ferner mit dem Rotor 21 des Elek tromotors 23 drehfest verbunden, während der Stator 22 des Elek tromotors 23 ortsfest im Gehäuse 34 der Verstellvorrichtung 2 angeordnet ist. Bei einem Antrieb der Nockenwelle 1 über das An triebsrad 5 erfolgt eine Mitnahme des Wellenkörpers 3 über ein Stellgetriebe 24, welches als Umlaufrädergetriebe ausgebildet ist. Die Zähnezahlen der Verzahnungen 11, 12 bzw. 13, 14 der Hohlräder 8, 9 und der Planetenräder 15, 16 ergeben eine solche Getriebeübersetzung, daß die Verstellvorrichtung 2 selbsthemmend arbeitet. Im Falle einer Rotation ohne Beaufschlagung des Elek tromotors 23 drehen sich somit das Antriebsrad 5, der Wellenkör per 3 und der Rotor 21 des Elektromotors 23 gleichschnell. Bei einer Beaufschlagung des Elektromotors 23 erfolgt ein kurzzeiti ges Schneller- oder Langsamerlaufen des Rotors 21 gegenüber der Nockenwelle 1 und dem Antriebsrad 5. Aufgrund der Getriebeüber setzung erfolgt eine langsame und stetig zunehmende Relativver drehung der beiden Hohlräder 8, 9 zueinander. Hierbei ist die Verstellung durch mehrere Umdrehungen des Elektromotors 23 not wendig, so daß die Stellgenauigkeit besonders feinfühlig und ex akt vorgenommen werden kann.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar gestellt, die ebenfalls mit einem Elektromotor 23 eine Relativ verstellung ermöglicht. Zu diesem Zweck ist die Verlängerung 6 des Antriebsrades 5 mit einer innenliegenden Keilverzahnung 25 ausgestattet. Das Innenteil 35 weist eine außenliegende Keilver zahnung 26 auf und ist mittels einer Befestigungsschraube 20 mit dem Nockenendstück 4 der Nockenwelle 1 drehfest verbunden, wobei die Nockenwelle 1 koaxial zum Antriebsrad 5 gelagert ist. Die Keilverzahnung 25 der Verlängerung 6 und die Keilverzahnung 26 des Innenteiles 35 greifen nicht unmittelbar ineinander, sondern sind mittelbar über ein Stellelement 27 mit einer Außenkeilver zahnung 28 und einer Innenkeilverzahnung 29 zur Drehmomentüber tragung verbunden. Das Stellelement 27 ist axial verschieblich gelagert und wird durch die Verstellvorrichtung 2 axial bewegt. Zur Relativverstellung der Nockenwelle 1 gegenüber dem Antriebs rad 5 sind die Außenkeilverzahnung 28 und/oder die Innenkeilver zahnung 29 als Schrägverzahnung ausgebildet, so daß nach dem Prinzip der schiefen Ebene bei einer axialen Verlagerung des Stellelementes 27 eine Relativdrehung des Antriebsrades 5 gegen über der Nockenwelle 1 erzielt wird. Das Stellelement 27 weist an dem der Verzahnung gegenüberliegenden Ende einen Ansatz 30 auf, der über einen ersten Gewindeabschnitt 31 auf dem zweiten Gewindeabschnitt 32 aufgenommen ist. Der erste und zweite Ge windeabschnitt 31, 32 stellen das Stellgetriebe 24 dar. Der zweite Gewindeabschnitt 32 ist hierbei unmittelbar an dem Rotor 21 des Elektromotors 23 drehfest angebracht. Der Rotor 21 ist auf dem Innenteil 35, bzw. einer als Wellenstück 19 gestalteten Verlängerung des Innenteils 35 gelagert.

Auf dem Wellenstück 19 ist die Hülse 45 über Kugellager 46, 47 drehbar gelagert. Die Hülse 45 weist auf ihrem Außenumfang den zweiten Gewindeabschnitt 32 auf und ist mit dem Rotor 21 des Elektromotors 23 drehfest verbunden.

Der Stator 22 des Elektromotors 23 ist, wie bei den beiden erst genannten Ausführungsbeispielen ebenfalls im Gehäuse 34 ortsfest gehalten, so daß für die Spannungsbeaufschlagung des Elektromo tors 23 keine Schleifringe erforderlich sind. Eine Mitnahme der Nockenwelle 1 durch das Antriebsrad 5 erfolgt über die Keilver zahnungen 25, 26 und 28, 29 der Verlängerung 6 des Antriebsra des, des Innenteiles 35 bzw. des Stellelementes 27. Die Gewinde abschnitte 31, 32 sind so ausgelegt, daß sie im selbsthemmenden Bereich arbeiten. Im Falle einer Spannungsbeaufschlagung des Elektromotors 23 erfolgt wie bei den erstgenannten Ausführungs beispielen ein kurzzeitiges Schneller- oder Langsamerlaufen des Elektromotors 23, so daß die Nockenwelle 1 durch axiale Ver schiebung des Stellelementes 27 gegenüber dem Antriebsrad 5 re lativ gedreht wird.

Bezugszeichenliste

1

Nockenwelle

2

Verstellvorrichtung

3

Wellenkörper

4

Nockenendstück

5

Antriebsrad

6

Verlängerung

7

Verzahnung

8

zweites Hohlrad

9

erstes Hohlrad

10

Zahn

11

,

12

Innenverzahnung der Hohlräder

13

,

14

Außenverzahnung der Planeten

15

,

16

Planetenrad

17

Planetenradträger

18

Lager

19

Wellenstück

20

Befestigungsschraube

21

Rotor

22

Stator

23

Elektromotor

24

Stellgetriebe

25

Keilverzahnung der Verlängerung

26

Keilverzahnung des Innenteils

27

Stellelement

28

Außenkeilverzahnung des Stellelementes

29

Innenkeilverzahnung des Stellelementes

30

Ansatz

31

erster Gewindeabschnitt

32

zweiter Gewindeabschnitt

33

34

Gehäuse

35

Innenteil

36

Lager

37

Lager

38

Bohrung des zweiten Hohlrades

39

Innenring

40

Laufbahnfläche

41

Bohrung

42

Absatz des Planetenradträgers

43

Sicherungsmittel

44

Nut

45

Hülse

46

Lager

47

Lager

48

Hülse

Claims

1. Verstellvorrichtung (2) für zwei in drehender Antriebsver bindung stehende Baugruppen, insbesondere zur Relativver stellung einer Nockenwelle (1) zu dem sie antreibenden An triebsrad (5), mit einem zwischen beiden angeordneten Stellgetriebe (24), welches über einen Elektromotor (23) zur Verstellung antreibbar ist, wobei der Stator (22) des Elektromotors (23) ortsfest angeordnet ist, das Stellge triebe (24) zusammen mit dem Rotor (21) des Elektromotors (23) auf einem Wellenstück (19, 33) relativ drehbar zur Nockenwelle (1) gelagert ist und das Wellenstück (19) dreh fest mit der Nockenwelle (1) verbunden ist.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgetriebe (24) ein Umlaufrädergetriebe mit zwei Hohlrädern (8, 9) und zwei miteinander verbundenen Plane tenrädern (15, 16) ist und die Verstellung durch ein drit tes Getriebeteil erfolgt, wobei das erste Hohlrad (9) dreh fest mit dem Antriebsbauteil und das zweite Hohlrad (8) drehfest mit dem Abtriebsbauteil verbunden ist und das dritte Getriebeteil mit dem Rotor (21) des Elektromotors (23) drehfest verbunden ist, welcher bei konstanter Phasen lage der beiden Bauteile gleichschnell mitdreht.

3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgetriebe (24) eine Gewindespindel mit einem ersten (31) und zweiten Gewindeabschnitt (32) umfaßt, wobei ein axial bewegliches Stellelement (27) in Form einer Hülse zur Relativverstellung nach dem Prinzip der schiefen Ebene koaxial zwischen dem An- und Antriebsbauteil angeordnet und drehfest mit einem der Gewindeabschnitte (31, 32) verbunden ist und daß der zweite Gewindeabschnitt (32) durch den Elektromotor (23) antreibbar ist.

4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Getriebeteil der Planetenradträger (17) ist.

5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (5) als Antriebsbauteil und die Nocken welle (1) als Abtriebsbauteil vorgesehen ist.

6. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder (15, 16) und/oder die Hohlräder (8, 9) jeweils geringfügig unterschiedliche Zähnezahlen aufwei sen.

7. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Planetenräder (15, 16) ein gemeinsames Lager mit einem Innenring (39) aufweisen, der eine zur Laufbahn fläche (40) exzentrische Bohrung (41) mit dem Maß des Achs abstandes des Planetenradgetriebes aufweist und der Innen ring (39) auf einem zentrisch zur Mittellinie der Nocken welle (1) liegenden Absatz (42) des Planetenradträgers (17) sitzt.

8. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativverstellung auf einen maximalen Verstellwin kel begrenzt ist.

9. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gewindeabschnitt (32) Bestandteil des axial festen, aber drehbar gelagerten Rotors (21) ist und daß das Stellelement (27) unmittelbar mit dem ersten Gewindeab schnitt (31) auf dem zweiten Gewindeabschnitt (32) axial beweglich gelagert ist.

10. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (27) eine Innen- (29) und eine Außen keilverzahnung (28) aufweist, von denen eine in Eingriff mit dem Antriebsrad (5) und eine in Verbindung mit dem In nenteil (35) steht, welches drehfest mit dem Nockenendstück (4) verbunden ist und mindestens eine der Keilverzahnungen (28, 29) als Schrägverzahnungen ausgebildet sind.

11. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde der ersten (31) und zweiten Gewindeab schnitte (32) ein leichtgängiges, aber im selbsthemmenden Bereich arbeitendes Gewinde ist.

12. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (23) ein Hohlwellenmotor ist und daß der Rotor (21) koaxial inner- oder außerhalb des Stators (22) angeordnet ist.

13. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (21) des Elektromotors (23) aus einem dauer magnetischen Werkstoff besteht.

14. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativverstellung durch ein kurzzeitiges Schnel ler- oder Langsamerlaufen des Elektromotors (23) gegenüber den beiden Bauteilen erfolgt.