DE4320079C2 - Vorrichtung zur Bewegung eines Nockens relativ zu dessen Antriebswelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewegung eines Nockens relativ zu dessen Antriebswelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. ge­ mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.

Eine solche, aus der JP 57-198306 U bekannte Vorrichtung umfaßt eine um eine Wellenachse drehbare Antriebswelle, ein mit der Antriebswelle drehbares Ab­ triebsteil und einen relativ zur Antriebswelle drehbaren Nocken. Auf einem Träger ist ein Zwischenteil derart gelagert, daß es zur Wellenachse der Antriebswelle exzentrisch drehbar ist. An dem Zwischenteil sind winkelversetzt zueinander zwei Stifte befestigt, von denen einer in das Antriebsteil und der andere in den Nocken eingreift. Eine Hydraulikeinrichtung führt die Verstellung des Trägers aus.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art so zu verbessern, daß bei einfachem Aufbau eine sichere und präzise Funktion der Arbeitsweise der Vorrichtung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 bzw. durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 4 gelöst.

Erfindungsgemäß weist in einer ersten Ausführungsform der Steuerstab ein Rit­ zel auf, welches mit einer Zahnstange in Eingriff steht. Eine Hydraulikeinrichtung steuert die relative Position der Zahnstange in Abhängigkeit von einem linearen Betätigungsorgan. Die Hydraulikeinrichtung weist eine Kolbenstange mit einem Kolben auf, der in einem Schieber aufgenommen ist. Der Schieber trägt die Zahnstange. Ein Steuerkolben führt die hydraulische Verstellung des Schiebers relativ zum Kolben aus. Durch diese Anordnung ist eine besonders feinfühlige Einstellbarkeit des Trägers möglich, wobei jede Position zwischen den Endstel­ lungen präzise eingestellt werden kann. Durch den Kolben-Zylinder-Aufbau wer­ den Schwingungen zum Stellorgan hin gedämpft, wobei einerseits die präzise Einstellung des Trägers auch unter Schwingungsbelastungen gewahrt bleibt und andererseits einer Lärmerzeugung entgegengewirkt wird.

Erfindungsgemäß weist gemäß einer zweiten Ausführungsform der Steuerstab ein Zahnrad auf, welches mit dem Steuerstab zur Drehung gekoppelt ist. Ein elektrischer Motor ist mit einem Ritzel verbunden und ist mit dem Zahnrad in Eingriff befindlich. Das Zahnrad ist axial geteilt und weist einen ersten Zahnrad­ teil auf, der mit dem Steuerstab drehbar ist und weist einen zweiten Zahnradteil auf. Die beiden Zahnradteile weisen eine Vielzahl von Fensterpaaren sowie der Anzahl der Fensterpaare entsprechend Federn auf, die in den Fensterpaaren angeordnet sind. Die Federn verbinden die ersten und zweiten Zahnradteile und halten elastischen den zweiten Zahnradteil in einer winkelbeabstandeten Position relativ zum ersten Zahnradteil. Durch diese Anordnung wird Spielfreiheit zwi­ schen dem Ritzel des elektrischen Motors und dem Steuerstab erzielt, so daß eine besonders präzise Verstellung des Trägers erfolgt. Außerdem wird einer Lärmemission entgegengewirkt, und der Verschleiß zwischen den Teilen wird gemindert.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in einer Zeichnung dargestellten Figuren näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung verwendeten Antriebs;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 5;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung nach Fig. 5,

Fig. 5 einen Längsschnitt entlang der Linie V-V aus Fig. 3;

Fig. 6 einen Ausschnitt entlang der Linie VI-VI aus Fig. 4,

Fig. 7 einen Ausschnitt entlang der Linie VII-VII aus Fig. 4,

Fig. 8 einen Querschnitt eines Antriebs gemäß einer zweiten Ausführungs­ form der Erfindung;

Fig. 9 eine Ansicht in Richtung des Pfeils IX in Fig. 8; und

Fig. 10 einen Querschnitt entlang der Linie X-X aus Fig. 9.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Fig. 1-7 im fol­ genden beschrieben.

Im wesentlichen weist die Vorrichtung ein Antriebsteil in der Form einer An­ triebsmanschette auf, die mit einer Antriebswelle drehbar ist. Die Antriebsman­ schette ist mit einem Radialschlitz ausgebildet. Ein Zwischenteil in Form einer Ringscheibe weist einen von einer Seite in den Radialschlitz der Antriebsman­ schette vorstehenden Stift auf. Die Ringscheibe ist auf der Antriebswelle mit genügend radialem Spiel angeordnet und weist einen weiteren Stift auf, der von ihrer gegenüberliegenden Seite in einen radialen Spalteinschnitt einer angetrie­ benen Manschette eingreift und einen integralen Teil eines Nockens bildet, des­ sen Bewegung gesteuert werden soll. Der Nocken ist zur relativen Bewegung zur Antriebswelle auf dieser montiert. Die Scheibe ist in einem Lager eines Trägers oder eines Scheibengehäuses gelagert, welche selbst zur Variation der Exzen­ trizität der Scheibe bezüglich der Antriebswelle bewegbar sind. Aufgrund der unterschiedlichen Positionen, in denen diese Scheibe innerhalb der Drehebene plaziert werden kann und folglich aufgrund der verschiedenen Positionen des Radialschlitzes der Antriebsmanschette, der mit einem Stift der Scheibe im Ein­ griff ist, und des Radialschlitzes der angetriebenen Manschette, der mit dem Stift der Scheibe in Eingriff ist, können die auf den Nocken an unterschiedlichen Drehpositionen ausgeübten Winkelgeschwindigkeit variiert werden.

Im folgenden wird die Vorrichtung im Detail beschrieben.

In den Fig. 3, 4 und 5 wird die Vorrichtung im Zusammenhang mit einem Doppelnocken mit zwei Nockenbuckeln verwendet, welche Ventilstößel von zwei Ansaugventilen für entsprechende Zylinder eines Verbrennungsmotors steuern. Eine Antriebswelle 10 treibt alle Nocken an und ist durch übliche Einrichtungen wie ein Zahnrad und eine Kette drehbar. Die Nocken sind nicht einteilig mit der Welle ausgebildet, sondern relativ zu dieser drehbar. Ihre Bewegung ist in Längsrichtung beschränkt.

Ein Steuerstab 16 mit exzentrischen Steuernocken, die alle Scheibengehäuse zur Variation der Exzentrizität der Ringscheiben bewegen, ist drehbar in Vertiefun­ gen gelagert, die in Spitzen von Trägern einer angemessenen Struktur einge­ schnitten sind und ist durch eine Vielzahl von Lagerdeckelschalen gehalten, von denen nur eine durch "8" in Fig. 2 bezeichnet ist.

In Fig. 2 kooperiert die Lagerdeckelschale 8 mit einem Arm 18, der fest an einem Motorzylinderkopf 74 befestigt ist. Der Steuerstab 16 ist durch ein Betätigungsor­ gan 20 drehbar, welches fest am Arm 18 angeordnet ist.

Eine Antriebsmanschette 22 ist koaxial zur Welle 10 zur gemeinsamen Drehung mit dieser durch einen Splint 180 montiert und weist eine Hülse 182 auf, die durch den benachbarten Nocken 56 drehbar aufgenommen ist. Der Radialschlitz 24 steht mit einem ersten Stift 26 einer Ringscheibe oder eines Zwischenteils 28 in Eingriff. Der Stift 26 ist drehbar in der Scheibe 28 gelagert und steht von einer Seite der Scheibe 28 in den Radialschlitz 24 ab. Von der gegenüberliegenden Seite der Scheibe 28 steht ein zweiter Stift 30 ab, der symmetrisch und bevorzugt unter einem Winkel von 180° zum ersten Stift 26 angeordnet ist.

Die Zentralöffnung 32 der Scheibe 28 ist so breit, daß die Scheibe 28 nicht die Oberfläche der Antriebswelle 10 berührt und koaxial und exzentrisch zur An­ triebswelle 10 bewegbar ist. Ein Scheibengehäuse oder Träger 34 nimmt ein Lager 36 auf, in dem die Scheibe 28 drehbar gelagert ist. Das Scheibengehäuse 34 ist zur Bewegung der Scheibe 28 in einer Ebene senkrecht zur Achse X der Welle 10 beweglich. Das Scheibengehäuse 34 weist eine Öffnung 38 auf, die drehbar eine Drehwelle 42 aufnimmt, wobei das Scheibengehäuse 34 um die Drehwellenachse verschwenkt werden kann. Das Scheibengehäuse 34 weist einen Schlitz 224, siehe Fig. 3, auf, der im gleitenden Eingriff mit einem exzen­ trischen Steuernocken 50 steht. Dieser exzentrische Steuernocken 50 bildet einen Teil des Steuerstabs 16. Der Schlitz 224 ermöglicht ein gleichförmiges Schwenken des Scheibengehäuses 34 um die Drehwelle 42, was durch eine exzentrische Bewegung des exzentrischen Steuernockens 50 induziert wird.

Der zweite Stift 30 ist drehbar in der Scheibe 28 gelagert und entlang eines Ra­ dialschlitzes 52 in einer angetriebenen Manschette 54 bewegbar, welche einen Teil eines Nockens 56 bildet und folglich mit diesem drehbar ist. Der Nocken 56 ist frei drehbar an Welle 10 gelagert, wobei er nicht in eine Längsrichtung ver­ schiebbar ist. Der Nocken 56 weist zwei Nockenbuckel 58 und 60 auf, die Ven­ tilstößel 62 und 64 von zwei Ansaugventilen 66 und 68 eines Zylinders steuern.

Der Nocken 56 wird durch einen Nockenträger 72 am Motorzylinderkopf 74 ge­ tragen.

Während des Betriebs des Motors dreht sich die Welle 10 um ihre Achse durch das Zahnrad und die Kette. Die Welle 10 dreht die Antriebsmanschette 22. Der Radialschlitz 24 steht in Eingriff mit dem Stift 26, der von der Scheibe 28 absteht, und dreht die Scheibe 28. Durch den Stift 30 und den Radialschlitz 52 dreht die Scheibe 28 den Nocken 56, der die Ventilstößel 62 und 64 der Ansaugventile 66 und 68 steuert. Fällt die Achse X der Welle 10 mit der Achse Y der Scheibe 28 zusammen, deren Position durch Winkelverstellung des Steuerstabs 16 variiert werden kann, sind die Winkelgeschwindigkeiten von Welle 10 und Nocken 56 gleich. Stift 30 der Scheibe 28 veranlaßt folglich den Radialschlitz 52 des Nockens 56 sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie Welle 10 zu drehen.

Im folgenden wird davon ausgegangen, daß die Scheibe 28 in Fig. 5 nach unten bewegt wird, wodurch sich eine Exzentrizität zwischen der Welle 10 und der Scheibe 28 ergibt. Dreht sich die Welle 10 mit einer konstanten Geschwindigkeit, ist die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe 28 nicht mehr gleich zu der der Welle 10, sondern, bei der in Fig. 3 dargestellten Position, größer als die der Welle 10. Durch Erhöhung der Exzentrizität kann offensichtlich die Differenz der Winkel­ geschwindigkeit zwischen der Scheibe 28 und der Welle 10 erhöht werden. Mit anderen Worten, die Scheibe 28 ist am Ende einer Beschleunigungsphase, wo­ bei die Winkelgeschwindigkeit auf einen Wert höher als die Winkelgeschwindig­ keit der Welle 10 angewachsen ist. Dieser Weg ist innerhalb vorbestimmter Grenzen durch Variation der Größe der Exzentrizität justierbar.

Wird die Vorrichtung um 180° gedreht, tritt die umgekehrte Situation auf. Das heißt, die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe 28 ist geringer als die der Welle 10.

Aus dem Vorstehenden ist offensichtlich, daß es einen Augenblick zwischen den beiden beschriebenen Situationen gibt, in dem die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe 28 und der Welle 10 gleich sind. Dieser Augenblick ergibt sich immer dann, wenn die Radialebene, die die Achse Y der Scheibe 28 und die Stifte 26 und 30 enthält, ungefähr senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 5 ist.

Es ist offensichtlich, daß, wenn die Welle 10 und Antriebsmanschette 22 mit der gleichen Geschwindigkeit rotieren, die Scheibe 28 in Abhängigkeit von der relati­ ven Winkel- und augenblicklichen Winkelposition der unterschiedlichen mitein­ ander verbundenen Bauteile beschleunigt oder verzögert wird. In zwei relativen Winkelpositionen dreht sich die Scheibe 28 mit einer zu der der Welle 10 glei­ chen Geschwindigkeit, während ihre Drehgeschwindigkeit größer oder kleiner als die der Welle 10 in den Zwischenwinkelpositionen ist.

Diese Variationen in der Relativgeschwindigkeit ergeben sich bei der Bewe­ gungsübertragung von der Scheibe 28 über den Stift 30 und den Radialschlitz 52 zum Nocken 56, mit dem Ergebnis, daß der Nocken 56 maximale und minimale augenblickliche Geschwindigkeiten aufweist.

Gemäß der Vorrichtung kann die gleichmäßige Drehung der Drehwelle 10 dazu verwendet werden, jeden der Nocken 56 mit unterschiedlichen Geschwindigkei­ ten innerhalb der Grenzen der Rotationsgeschwindigkeit der Welle 10 zu drehen.

Der Grad der Beschleunigung und Verzögerung ist kontinuierlich durch Variation der Größe der Exzentrizität justierbar.

Wird nun das Scheibengehäuse 34 um eine Achse parallel zur Achse der An­ triebswelle 10 geschwenkt, ändert sich der Phasenwinkel oder Winkel der Exzen­ trizität.

Folglich ist die Vorrichtung dadurch charakterisiert, daß die Nocken 56 mit variie­ renden Geschwindigkeiten bewegt werden können, wobei die Bewegung der sich mit einer konstanten Geschwindigkeit drehenden Antriebswelle 10 genutzt wird. Diese Geschwindigkeitsvariation kann sowohl in Amplitude als auch in Phase reguliert werden und kann auch innerhalb vorbestimmter Grenzen durch Justie­ ren der Größe und Winkelrichtung der Exzentrizität invertiert werden.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Vorrichtung die Hub- und Senkzeit der Ansaugventile 66 und 68 verändern kann, in dem direkt die Geschwindigkeit der Drehung der Nocken 56 bestimmt wird. In gleicher Weise sind die Öffnungs- und Schließphasen der Ventile 66 und 68 und deren Bewegungsgesetze modifi­ zierbar.

Gemäß Fig. 1 und 2 wird ein Betätigungsorgan 20 vom hydraulischen Typ beschrieben. Ein Ritzel 100 ist mit einem Steuerstab 16 zu dessen Drehung gekoppelt. Das Ritzel 100 steht mit einer Zahnstange 102 eines Schiebers 104 des Betätigungsorgangs 20 in Eingriff. Der Schieber 104 ist in einem Gehäuse 106 zur Bewegung entlang einer Richtung senkrecht zur Achse des Steuerstab 16 gelagert. Das Betätigungsorgan 20 weist ein lineares Betätigungsorgan 108 auf, in dem ein Schrittmotor angeordnet ist. Im wesentlichen kann der Schieber 104 jede Position zwischen zwei Grenzpositionen einnehmen, die durch die rela­ tive Position des Schiebers 104 zum Gehäuse 106 in Abhängigkeit vom linearen Betätigungsorgan 108 aufgrund von hydraulischen Einrichtungen bestimmt sind.

Zur Bildung der hydraulichen Einrichtung ist der Schieber 104 mit einer zylindri­ schen Kolbenbohrung 110 ausgebildet. Eine Kolbenstange 112 ist mit einem linken Ende gemäß Fig. 1 durch Preßsitz an einer Endwand 114 befestigt, wobei das lineare Betätigungsorgan 108 an dieser befestigt ist. Die Kolbenstange 112 steht axial in die zylindrische Kolbenbohrung 110 vor und ist mit einem Kolben 116 innerhalb der zylindrischen Kolbenbohrung 110 befestigt. Der Kolben 116 teilt die zylindrische Kolbenbohrung 110 in zwei Kammern, eine erste Kammer 118 und eine zweite Kammer 120. Die zweite Kammer 120 ist innerhalb der zy­ lindrischen Kolbenbohrung 110 durch den Kolben 116 und Kolbenstange 112 bestimmt. Der Kolben 116 kann auf der die Bohrung bestimmenden Wand glei­ ten, wodurch eine teleskopartige Bewegung zwischen dem Schieber 104 und der Kolbenstange 112 gegeben ist. Der Schieber 104 weist eine Bohrung 122 auf, die parallel von der Kolbenbohrung 110 beabstandet ist. Ein Steuerkolben 124 ist in der Endwand 114 des Gehäuses 106 zur longitudinalen, linearen Bewegung relativ zum Gehäuse 106 gelagert. Der Steuerkolben 124 ist durch das lineare Betätigungsorgan 108 in einer solchen Weise bewegbar, daß er jede Position zwischen den Grenzen relativ zum Gehäuse 106 annehmen kann. Mit anderen Worten, der Steuerkolben 124 kann sich nach links oder nach rechts von der in Figur dargestellten Position bewegen. Der Steuerkolben 124 ist in der Bohrung 122 angeordnet und weist drei voneinander axial beabstandete, hervorstehende Teile, ein erstes Teil 126, ein zweites Teil 128 und ein drittes Teil 130 auf. Die ersten und dritten hervorstehenden Teile 126 und 130 sind so dimensioniert, daß ein Freiraum zwischen dem ersten hervorstehenden Teil 126 und der benachbar­ ten Bohrungswand und ein Freiraum zwischen dem dritten hervorstehenden Teil 130 und der benachbarten Bohrungswand vorhanden ist. Die Bohrung 122 ist fluidmäßig mit der Kolbenbohrung 110 über einen ersten Durchgang 132 und einen zweiten Durchgang 134 verbunden, die sich durch den Schieber 104 er­ strecken. Der erste Durchgang 132 steht mit einem Ende mit einer ersten Aus­ laßöffnung 136 in Verbindung, die sich in die Bohrung 122 öffnet. Sein anderes Ende steht immer mit der ersten Kammer 118 in der Kolbenbohrung 110 in Ver­ bindung. Der zweite Durchgang 134 steht mit einem Ende mit einer zweiten Aus­ laßöffnung 138 in Verbindung, welche zur Bohrung 122 geöffnet ist. Die ersten und zweiten Auslaßöffnungen 136 und 138 sind immer unbedeckt und offen zu Ringräumen, die zwischen den hervorstehenden Teilen 128 und 130 bzw. 128 und 126 definiert sind. Die anderen Öffnungen, die zur Bohrung 122 offen sind, sind eine Einlaß­ öffnung 140, eine erste Auslaßöffnung 142 und eine zweite Auslaßöffnung 144. Die Einlaßöffnung 140 ist so angeordnet, daß sie selektiv mit der ersten und zweiten Auslaßöffnung 136 und 138 entsprechend der Verstellrichtung des Steu­ erkolbens 124 von einer in Fig. 1 dargestellten Position und der Position des Steuerkolbens 124 relativ zur Bohrung 122 in Verbindung sind. In der dargestell­ ten Position ist die Einlaßöffnung 140 bedeckt. Die Einlaßöffnung 140 steht mit einer Einlaßnut 146, welche in den Schieber 104 eingeschnitten ist, in Verbin­ dung. Die erste Auslaßöffnung 142 und die zweite Auslaßöffnung 144 stehen entsprechend mit einer ersten und einer zweiten Auslaßnut 148 und 150 in Ver­ bindung, die in dem Schieber 104 ausgebildet sind. Diese drei Nuten 146, 148 und 150 erstrecken sich in Bewegungsrichtung des Schiebers 104 und sind durch das Gehäuse 106 bedeckt. Das Gehäuse 106 weist allerdings eine Fluidzufuhröffnung 152, die zur Einlaßnut 146 offen ist, eine erste Ablaßöffnung 154, die zur ersten Ablaßnut 148 offen ist, und eine zweite Ablaßöffnung 156, die zur zweiten Ablaßnut 150 offen ist, auf.

In Verbindung mit der Fluidzufuhröffnung 152 ist eine Fluidzufuhrleitung 158, der Fluid unter von einem Druckregler 160 regulierten Druck zuführbar ist. Der Druckregler 160 wird mit von einer Pumpe 162 abgegebenen Fluid versorgt. Die ersten und zweiten Ablaßöffnungen 154 und 156 stehen mit einer Ablaßleitung 164 in Verbindung, die zu einer Drainage 166 führt.

Abhängig von dem Ausgang einer Steuereinheit 168 steuert das lineare Betäti­ gungsorgan 108 den Steuerkolben 124. Die Steuereinheit 168 empfängt Signale, die die Motorgeschwindigkeit und die Flußrate der angesaugten Luft anzeigen, wodurch dessen Ausgangssignal bestimmt wird, mit dem das lineare Betäti­ gungsorgan 108 gesteuert wird.

Die Vorrichtung funktioniert wie folgt. Bei Motorbetrieb mit einer geringen Last bewegt das lineare Betätigungsorgan 108 den Steuerkolben 124 zur rechten Grenzposition in Fig. 1. Die Bewegung nach rechts des Steuerkolbens 124 veran­ laßt die Zufuhr von Fluid zur ersten Kammer 118 durch die Einlaßöffnung 140, er­ ste Auslaßöffnung 136 und ersten Durchgang 132 und die Abgabe von Fluid von der zweiten Kammer 120 durch den zweiten Durchgang 134, zweite Auslaßöff­ nung 138, Freiraum zwischen den vorstehenden Teilen 126 und 128 und zweiter Auslaßöffnung 144. Als Ergebnis beginnt der Schieber 104 sich in Fig. 1 nach rechts zu bewegen. Diese Bewegung nach rechts des Schiebers 104 verursacht eine Verminderung des Öffnungsgrads der Einlaßöffnung 140. Der Schieber 104 hält an, wenn die Einlaßöffnung 140 in eine Position gerät, in der sie wiederum durch den zweiten vorspringenden Teil 128 bedeckt ist. Während dieser Bewe­ gung nach rechts des Schiebers 104 wird der Steuerstab 16 im Ge­ genuhrzeigersinn in Fig. 1 aufgrund des Eingriffs der Zahnstange 102 mit Ritzel 100 gedreht. Als Ergebnis nimmt der exzentrische Steuernocken 50 die in Fig. 3 gestrichelt dargestellte Position ein und hält das Scheibengehäuse 34 in der ebenfalls gestrichelt dargestellten Position. In dieser Position weicht die Achse Y der Scheibe 28 in Fig. 3 nach oben von der Achse X der Welle 10 ab, was eine Beschleunigung des Nockens 56 hervorruft, wenn die Nockenbuckel 58 und 60 die zugehörigen Ansaugventile über die Ventilstößel 62 und 64 anheben.

Bei Motorbetrieb mit einer hohen Geschwindigkeit und hoher Last bewegt das lineare Betätigungsorgan 108 den Steuerkolben 124 in Fig. 1 in die linke Grenz­ position. Diese Bewegung nach links des Steuerkolbens 124 veranlaßt die Zufüh­ rung von Fluid zur zweiten Kammer 120 durch die Einlaßöffnung 140, zweite Auslaßöffnung 138 und zweiten Durchgang 134 und veranlaßt die Abgabe von Fluid von der ersten Kammer 118 durch den ersten Durchgang 132, erste Aus­ laßöffnung 136, den Freiraum zwischen dem vorspringenden Teilen 130 und 128 und der ersten Auslaßöffnung 142. Als Ergebnis bewegt sich der Schieber 104 in Fig. 1 nach links. Bei dieser Bewegung nach links des Schiebers 104 wird der Öffnungsgrad der Einlaßöffnung 140 vermindert. Der Schieber 104 hält an, wenn die Einlaßöffnung 140 in eine Position gerät, in der sie durch den zweiten vorspringenden Teil 128 bedeckt ist. Während dieser Bewegung des Schiebers 104 nach links, wird der Steuerstab 16 in Fig. 1 in Uhrzeigerrichtung gedreht. Als Ergebnis nimmt der exzentrische Steuernocken 50 die in Fig. 3 durch die strichpunktierte Linie dargestellte Position an, wobei das Scheibenge­ häuse 34 in der ebenfalls strichpunktiert dargestellten Position gehalten wird. In dieser Position weicht die Achse Y der Scheibe 28 in Fig. 3 von der Achse X der Welle 10 nach unten ab, wodurch eine Verzögerung des Nockens 56 verursacht wird, wenn die Nockenbuckel 58 und 60 die zugehörigen Ansaugventile über die Ventilstößel 62 und 64 anheben.

Der Schieber 104 kann jede erwünschte Position zwischen den oben beschrie­ benen Grenzpositionen einnehmen. Folglich ist der Grad der Beschleunigung oder Verzögerung des Nockens 56 zur Anpassung an unterschiedliche Anforde­ rungen variierbar.

Fig. 8 und 9 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Diese Aus­ führungsform stimmt im wesentlichen mit der ersten Ausführungsform überein, außer in der Art des Antriebs des Steuerstabs 16.

Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Zahnrad 200 zur gemeinsamen Drehung mit einem Steuerstab 16 mit diesem gekoppelt. Ein elektrischer Motor 202 weist eine Ausgangswelle 204 auf, an der ein Ritzel 206 befestigt ist. Der elektrische Motor 202 ist so angeordnet, daß das Ritzel 206 im Eingriff mit Zähnen des Zahnrads 200 steht. Der elektrische Motor 202 wird in Abhängigkeit von Ausga­ besignalen einer Steuereinheit 168 betrieben.

Das Zahnrad 200 ist axial in einen ersten Zahnradteil 208 und einen zweiten Zahnradteil 210 aufgeteilt. Der erste Zahnradteil 208 ist zur gemeinsamen Dre­ hung auf dem Steuerstab montiert. Der erste Zahnradteil 208 weist einen Naben­ abschnitt auf, auf dem das zweite Zahnradteil 210 gelagert ist. Eine Bewegung des zweiten Zahnradteils 210 in axialer Richtung weg vom ersten Zahnradteil wird durch einen Schnappring 212 eingeschränkt. Dieser Aufbau erlaubt eine begrenzte Winkelbewegung des zweiten Zahnradteils 210 relativ zum ersten Zahnradteil 208.

Nach Fig. 9 weisen der erste und der zweite Zahnradteil 208 und 210 eine Mo­ tordrehzahl, in diesem Fall zwei, Fensterpaare auf, nämlich ein erstes Paar von Fenstern 214 und 216 und ein zweites Paar von Fenstern 218 und 220. Eine Zugspiralfeder 222 ist im ersten Fensterpaar 214 und 216 angeordnet. Nach Fig. 10 ist die Feder 222 an ihrem linken Ende 224 entsprechend zu Fig. 9 an dem ersten Zahnradteil 208 in einem Bereich benachbart zur linken Seite des Fen­ sters 214 verankert. An ihrem rechten Ende 226 ist sie am zweiten Zahnradteil 210 in einem Bereich auf der rechten Seite des Fensters 216 verankert. Das andere Fensterpaar 218 und 220 ist bei dieser Ausführungsform unter einem Winkel von 180° voneinander winkelbeabstandet. Ähnlich zur Feder 222 ist eine Zugspiralfeder 228 im zweiten Fensterpaar 218 und 220 angeordnet, deren rechtes Ende 232 nach Fig. 9 ist am ersten Zahnradteil 208 in einem Bereich auf der linken Seite des Fensters 218 und an ihrem linken Ende 230 am zweiten Zahnradteil 210 in einem Bereich benachbart zur rechten Seite des Fensters 220 verankert. Diese Federn 222 und 228 sind gespannt, um das zweite Zahnradteil 210 relativ zum ersten Zahnradteil 208 winkelbeabstandet, elastisch zu halten. Mit dieser Federanordnung sind die Zähne des zweiten Zahnradteils 210 winkel­ beabstandet von den kämmenden Zähnen des ersten Zahnradteils 208, wobei ein im Raum zwischen benachbarten zwei Zähnen des Ritzels 206 angeordneter Zahn und der kämmende Zahn, der im gleichen Raum angeordnet ist, in Kontakt mit den benachbarten, entsprechenden zwei Zähnen des Ritzels 206 verbleiben. Dies führt zu einer effektiven Unterdrückung von Lärm und Abnutzung, die sich sonst aufgrund eines Spiels ergeben.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Bewegung eines Nockens relativ zu dessen Antriebswelle, mit
einer um eine Wellenachse (X) drehbaren Antriebswelle (10),
einem mit der Antriebswelle (10) drehfest verbundenen Antriebsteil (22),
einem um die Wellenachse (X), relativ zur Antriebswelle (10) drehbaren Nocken (56),
einem Träger (34),
einem auf dem Träger (34) drehbar gelagerten Zwischenteil (28), welches steuerbar in konzentrischer oder exzentrischer Lage zur Wellenachse (X) drehbar ist,
einer ersten, zwischen dem Antriebsteil (22) und dem Zwischenteil (28) in einer ersten zur Wellenachse (X) beabstandeten Position angeordneten Kopplung (26),
einer zweiten zwischen dem Zwischenteil (28) und dem Nocken (56) in einer zweiten zur Wellenachse (X) beabstandeten Position angeordneten Kopplung (30), wobei die zweite Position zur ersten Position winkelversetzt ist,
wobei die erste und zweite Kopplung (26, 30) so von der Wellenachse (X) beabstandet sind, daß sie in exzentrischer Lage des Zwischenteils in variierenden Entfernungen von der Wellenachse (X) während des Betriebs angeordnet sind,
wobei der Träger (34) zur Bewegung innerhalb einer Ebene senkrecht zur Wellenachse (X) angeordnet ist und antreibbar ist, um unterschiedliche Positionen stetig einnehmen zu können und um somit verschiedene Lagen des Zwischenteils (28) zu erzeugen, und
wobei eine Hydraulikeinrichtung (20) zum Antrieb des Trägers (34) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und zweite Kopplung (26, 30) jeweils eine bewegliche Verbindung mit dem Zwischenteil (28) aufweisen, um eine Variation in deren Abstand von der Wellenachse (X) zu ermöglichen,
daß ein drehbarer Steuerstab (16) mit dem Träger (34) antriebsverbunden angeordnet ist,
daß der Steuerstab (16) ein Ritzel (100) aufweist, welches mit einer Zahnstange (102) in Eingriff steht, und daß die Hydraulikeinrichtung (20) die relative Position der Zahnstange (102) in Abhängigkeit von einem linearen Betätigungsorgan (108) steuert, und
daß die Hydraulikeinrichtung (20) eine Kolbenstange (112) mit einem Kolben (116) auf­ weist, der gleitfähig in einer Kolbenbohrung (110) eines Schiebers (104) aufgenommen ist, wobei der Schieber (104) die Zahnstange (102) trägt, ein Steuerkolben (124) durch das steuerbare lineare Betätigungsorgan (108) bewegbar ist und in einer Bohrung (122) des Schiebers (104) angeordnet ist, und wobei der Steuerkolben (124) und die Bohrung (122) des Schiebers (104) miteinander zur Bildung einer Ventileinrichtung zusammen­ wirken zur Zufuhr von Fluid zu einer Seite des Kolbens (116) und zum Ablassen von Fluid von der gegenüberliegenden Seite des Kolbens (116), bis der Schieber (104) eine vorbestimmte Relativposition zu dem Steuerkolben (124) einnimmt, nachdem der Steu­ erkolben (124) aus der vorbestimmten Relativposition verstellt wurde.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung eine erste zur Bohrung (122) offene und mit der Kolbenbohrung (110) auf der einen Seite des Kolbens (116) in Verbindung stehende Auslaßöffnung (136), eine zweite zur Bohrung (122) offene und mit der Kolbenbohrung (110) auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens (116) in Verbindung stehende Auslaßöffnung (128), eine zur Bohrung (122) offene und mit einer ersten Nut (146) in Verbindung stehende Einlaßöffnung (140), eine erste zur Bohrung (122) offene und mit einer zweiten Nut (148) in Verbindung ste­ hende Ausströmöffnung (142), und eine zweite zur Bohrung (122) offene und mit einer dritten Nut (150) in Verbindung stehende Ausströmöffnung (144) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (124) einen die Einlaßöffnung (140) bedeckenden, vorspringenden Teil (128), einen mit der Bohrung (122) zur Festlegung eines Freiraumes zusammenwirkenden, vorspringenden Teil (130) aufweist, wobei der Freiraum den Durchgang von Fluid von der ersten Aus­ laßöffnung (136) zur ersten Ausströmöffnung (142) ermöglicht, und einen zur Bildung eines Freiraums mit der Bohrung (122) zusammenwirkenden, vorspringenden Teil (126) aufweist, welcher den Durchgang von Fluid von der zweiten Auslaßöffnung (138) zur zweiten Ausströmöffnung (144) ermöglicht.

4. Vorrichtung zur Bewegung eines Nockens relativ zu dessen Antriebswelle, mit
einer um eine Wellenachse (X) drehbaren Antriebswelle (10),
einem mit der Antriebswelle (10) drehfest verbundenen Antriebsteil (22),
einem um die Wellenachse (X), relativ zur Antriebswelle (10) drehbaren Nocken (56),
einem Träger (34),
einem auf dem Träger (34) drehbar gelagerten Zwischenteil (28), welches steuerbar in konzentrischer oder exzentrischer Lage zur Wellenachse (X) drehbar ist,
einer ersten, zwischen dem Antriebsteil (22) und dem Zwischenteil (28) in einer ersten zur Wellenachse (X) beabstandeten Position angeordneten Kopplung (26),
einer zweiten zwischen dem Zwischenteil (28) und dem Nocken (56) in einer zweiten zur Wellenachse (X) beabstandeten Position angeordneten Kopplung (30), wobei die zweite Position zur ersten Position winkelversetzt ist,
wobei die erste und zweite Kopplung (26, 30) so von der Wellenachse (X) beabstandet sind, daß sie in exzentrischer Lage des Zwischenteils (28) in variierenden Entfernungen von der Wellenachse (X) während des Betriebs angeordnet sind,
wobei der Träger (34) zur Bewegung innerhalb einer Ebene senkrecht zur Wellenachse (X) angeordnet ist und antreibbar ist, um unterschiedliche Positionen stetig einnehmen zu können und um somit verschiedene Exzentrizitäten des Zwischenteils (28) zu erzeu­ gen, und
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und zweite Kopplung (26, 30) jeweils eine bewegliche Verbindung mit dem Zwischenteil (28) aufweisen, um eine Variation in deren Abstand von der Wellenachse (X) zu ermöglichen,
daß ein drehbarer Steuerstab (16) mit dem Träger (34) antriebsverbunden angeordnet ist,
daß eine Einrichtung zum Antreiben des Steuerstabs (16) ein Zahnrad (200) aufweist, welches mit dem Steuerstab (16) zur Drehung gekoppelt ist, welche weiterhin einen elektrischen Motor (202) und ein Ritzel (206) aufweist, welches fest mit dem elektrischen Motor (202) gekoppelt ist und mit dem Zahnrad (200) in Eingriff steht, und
daß das Zahnrad (200) axial geteilt ist und einen ersten Zahnradteil (208), der mit dem Steuerstab (16) drehfest verbunden ist, und einen zweiten Zahnradteil (210) aufweist, der relativ zum ersten Zahnradteil (208) drehbar ist, wobei der erste und der zweite Zahnradteil (208, 210) eine Vielzahl von Fensterpaaren (214, 216; 218, 220) aufweisen, das Zahnrad (200) eine der Anzahl den Fensterpaaren (214, 216; 218, 220) entspre­ chenden Anzahl von Federn (222, 228) aufweist, welche entsprechend in der Vielzahl der Fensterpaare (214, 216; 218, 220) angeordnet sind, wobei die Federn (222, 228) die ersten und den zweiten Zahnradteil (208, 220) miteinander verbinden und den zweiten Zahnradteil (210) in einer winkelbeabstandeten Position relativ zum ersten Zahnradteil (208) elastisch halten.