DE4320126C2 - Nockenwellenanordnung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor - Google Patents
Nockenwellenanordnung zur Verwendung in einem VerbrennungsmotorInfo
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- F01L1/356—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear making the angular relationship oscillate, e.g. non-homokinetic drive
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nockenwellenanordnung gemäß den Oberbegriffen
der Patentansprüche 1 und 8.
Eine dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 8 entsprechende, aus der JP 57-198306 U
bekannte Nockenwellenanordnung weist einen Nocken auf, der zu einer Antriebswelle
drehbar ausgebildet ist. An der Antriebswelle ist ein Antriebselement angeordnet, das sich
gemeinsam mit der Antriebswelle dreht. Eine Aufnahme trägt ein Zwischenelement, wobei
das Antriebselement und das Zwischenelement mittels einer Kupplung und das Zwi
schenelement und der Nocken mit einer weiteren Kupplung verbunden sind. Die Exzentrizi
tät des Zwischenelementes wird mittels eines Zahnsegmentes am Zwischenelement und
eines Ritzels, das mit einer Steuerstange verbunden ist, bewirkt.
Aus der GB 21 65 885 A ist eine Nockenwellenanordnung zur Verwendung in einem Ver
brennungsmotor bekannt, die eine Antriebswelle aufweist, die um eine Wellenachse dreh
bar ist. Die Verstellung der Nocken relativ zur Antriebswelle wird durch einen Steuernocken
ausgeführt, der in einen Schlitz einer verschwenkbaren Aufnahme eingreift, die ein Zwi
schenelement trägt, das exzentrisch bezüglich der Wellenachse bewegt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nockenwellenanordnung der genannten Art
so zu verbessern, daß bei einfachem und kompaktem Aufbau die Bewegung der Einlaß-
bzw. Auslaßventile präzise gesteuert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 8
angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß wird in einer ersten Ausführungsform der exzentrische Steuernocken in
einer Bohrung der Aufnahme aufgenommen, und die Einrichtung zum Halten der Aufnah
me ist auf eines Schwenkwelle angeordnet. Die Aufnahme ist so angeordnet, daß sie sich in
Winkelrichtung um die Schwenkwelle als auch in Radialrichtung zur Schwenkwelle bewegt.
Dadurch ist einerseits eine präzise Steuerung der Einlaß- bzw. Auslaßventile des Verbren
nungsmotors möglich, währenddessen andererseits die auftretenden Kräfte verschleiß
arm aufgenommen werden können.
Erfindungsgemäß wird in einer anderen Ausführungsform der exzentrische Steuernoc
ken in einem Schlitz der Aufnahme aufgenommen, und die Einrichtung zum Halten der
Aufnahme ist auf einer Schwenkwelle angeordnet. Die Achse der Steuerstange ist mit
einem ersten Abstand von der Schwenkwelle in einer ersten Richtung beanstandet, die
einen vorbestimmten Winkel in bezug zu einer zweiten Richtung bildet, bei der die Wel
lenachse mit einem zweiten Abstand von der Schwenkwelle beabstandet ist. Dadurch
wird ein einfacher und kompakter Aufbau der Nockenwellenanordnung bei sicherer und
präziser Betriebsweise sichergestellt. Durch einen separaten Rahmenaufbau, der die
Steuerstange und die Antriebswelle oder den Nocken lagert, ist eine einfache Montage
der Nockenwellenanordnung möglich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine vergrößerte Schnittansicht, die entlang der Linie E-E in Fig. 2 verläuft,
und die eine erste Ausführungsform einer Nockenwellenanordnung entsprechend der
vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Draufsicht der Anordnung als ein Ganzes, aufgebaut auf dem Motor
zylinderkopf;
Fig. 3 einen Längsschnitt, der entlang der Linie F-F in Fig. 2 verläuft;
Fig. 4 eine Teilansicht von Fig. 1, bei der nicht benötigte Baugruppen abgenom
men wurden, um einen Trägeraufbau zu zeigen;
Fig. 5 ein hydraulisches Schaltbild, das ein Betätigungselement zum Antreiben
einer Steuerstange aufweist;
Fig. 6 eine auseinandergezogene Teilansicht, die die relative Position der Bau
gruppen des Mechanismus zeigt;
Fig. 7 eine Schnittansicht, die entlang der Linie G-G in Fig. 9 verläuft und eine Modi
fikation zeigt;
Fig. 8 eine ähnliche Ansicht zu Fig. 2 mit einer Modifikation;
Fig. 9 eine ähnliche Ansicht zu Fig. 3 mit einer Modifikation;
Fig. 10 eine Teilschnittansicht, die entlang der Linie H-H in Fig. 8 verläuft;
Fig. 11 eine Teilschnittansicht, die entlang der Linie I-I in Fig. 8 verläuft;
Fig. 12 eine Ansicht, ähnlich der von Fig. 7, die in einer Vollinie die Position der Bau
gruppen zeigt; bei der ein Zwischenelement die Exzentrizität erzeugt;
Fig. 13 eine Schnittansicht entlang der Linie J-J in Fig. 15, die eine zweite Ausfüh
rungsform einer Nockenwellenanordnung zeigt;
Fig. 14 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 2, die die in Fig. 13 gezeigte Anordnung
zeigt;
Fig. 15 einen Längsschnitt, der entlang der Linie K-K in Fig. 13 verläuft;
Fig. 16 eine Schnittansicht, die entlang der Linie L-L von Fig. 14 verläuft, und bei der
nicht benötigte Baugruppen abgenommen wurden, um einen Träger zu zeigen;
Fig. 17 eine Ansicht ähnlich zu Fig. 13, die in einer Vollinie die Position der Baugrup
pen zeigt, bei der ein Zwischenelement die Exzentrizität erzeugt;
Fig. 18 eine ähnliche Ansieht zu Fig. 13, die eine dritte Ausführungsform einer Noc
kenwellenanordnung zeigt;
Fig. 19 eine Teilansicht von Fig. 18 mit einer Modifikation;
Fig. 20 eine Schnittansicht, die entlang der Linie M-M verläuft, gezeigt in Fig. 22, und
eine vierte Ausführungsform einer Nockenwellenanordnung zeigt;
Fig. 21 eine ähnliche Ansicht zu Fig. 2 und die in Fig. 2 gezeigte Anordnung vergrö
ßert;
Fig. 22 einen Längsschnitt, der entlang der Linie N-N in Fig. 20 verläuft; und
Fig. 23 eine Schnittansicht entlang der Linie Z-Z in Fig. 21 und bei der nicht benötig
te Baugruppen abgenommen wurden, um einen Träger zu zeigen.
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wurden gleiche Bezugszeichen ver
wendet, um gleiche oder ähnliche Teile in allen Figuren zu bezeichnen.
Eine erste Ausführungsform einer Nockenwellenanordnung entsprechend der vorliegenden
Erfindung wird in Verbindung mit den Fig. 1 bis 6 beschrieben.
Grundlegend umfaßt die Anordnung ein Antriebselement in Form eines Antriebsbundes,
der drehbar mit einer Antriebswelle ausgebildet ist. Der Antriebsbund ist mit einem radialen
Schlitz ausgebildet. Ein Zwischenelement in Form einer ringförmigen Scheibe weist einen
Zapfen auf, der in den radialen Schlitz des Antriebsbundes hervorsteht. Die ringförmige
Scheibe ist um die Antriebswelle mit einem genügend großen radialen Zwischenraum an
geordnet und weist einen weiteren Zapfen auf, der in einen radialen Schlitz hervorsteht, der
in einen Abtriebsbund eingearbeitet einen integralen Teil des Nockens bildet, dessen Be
wegung gesteuert wird. Der Nocken ist auf der Antriebswelle verdrehbar zu dieser ange
bracht. Die Scheibe wird in einem Lager einer Aufnahme getragen, die selbst bewegt wer
den kann, um die Exzentrizität der Scheibe bezüglich der Antriebswelle zu verändern. Auf
grund der unterschiedlichen Positionen, in der diese Scheibe in der Drehebene plaziert
werden kann und aufgrund der unterschiedlichen Positionen des radialen Schlitzes des
Antriebsbunde, in den der Zapfen der Scheibe eingreift, und des radialen Schlitzes des
Abtriebsbundes, in den der Zapfen der Scheibe eingreift, können die Winkelgeschwindigkei
ten, die an den Nocken in unterschiedlichen Drehpositionen weitergegeben werden, verän
dert werden.
Der Mechanismus wird nun im einzelnen betrachtet.
In den Fig. 2 und 3 ist der Mechanismus viermal gezeigt. Zur Vereinfachung der Bezug
nahmen ist jeder der vier im wesentlichen gleichen Ausführungsarten mit einem Rechteck
in gestrichelter Linie eingerahmt, das mit A, B, C oder D markiert ist. In jeder dieser Ausfüh
rungsarten wird der Mechanismus für einen Doppelnocken mit zwei Nockenerhebungen
angewendet, die Ventilstößel von zwei Einlaßventilen steuern für einen von vier Zylindern
eines Verbrennungsmotors.
Eine Antriebswelle 10, die alle Nocken antreibt, ist, von einem Zahnrad 12 und einer Kette
14 (siehe Fig. 6) drehbar angetrieben, angeordnet. Diese Nocken sind nicht integral mit der
Welle 10, aber drehbar relativ zur Welle 10, ausgebildet. Ihre Bewegung wird in Längsrich
tung beschränkt.
Eine Steuerstange 16 mit integralen exzentrischen Steuernocken, die alle Aufnahmen be
wegen, um die Exzentrizität der ringförmigen Schreiben zu verändern, wird drehbar in Nu
ten getragen, die in die Oberseiten von Trägern eines Rahmenaufbaus 18 eingebracht
sind. Die Steuerstange 16 ist durch ihr Betätigungselement 20 drehbar, das
starr direkt an dem Rahmenaufbau 18 angebracht ist.
Der innerhalb des Rechtecks A gezeigte Mechanismus wird im besonderen betrachtet, da
die Mechanismen in den Rechtecken B, C und D in der gleichen Weise arbeiten.
Ein Antriebsbund 22 ist starr an der Antriebsweile 10 angebracht und ist mit einem radialen
Schlitz 24 ausgebildet. In den radialen Schlitz 24 greift verschiebbar ein erster Zapfen 26
eines als ringförmige Scheibe ausgebildeten Zwischenelements 28 ein. Der Zapfen 26 wird
von der Scheibe 28 drehbar getragen und steht von einer Fläche der Scheibe 28 in den
radialen Schlitz 24 vor. Von der gegenüberliegenden Fläche der Scheibe 28 steht ein
zweiter Zapfen 30 vor, der symmetrisch zum ersten Zapfen 26 und vorzugsweise in einem
Winkel von 180° versetzt zu diesem ausgebildet ist.
Die Mittelbohrung 32 der Scheibe 28 ist groß, und die Scheibe 28 berührt nicht die Oberflä
che der Antriebswelle 10 und ist frei beweglich in Positionen, die exzentrisch bezüglich der
Antriebswelle 10 sind. Eine Aufnahme 34 bildet ein Lager 36, das die Scheibe 28 zu deren
Drehung trägt. Die Aufnahme 34 ist beweglich, um die Scheibe 28 in einer Ebene zu bewe
gen, die senkrecht zur Achse der Antriebswelle 10 liegt. Die Aufnahme 34 weist eine erste
Bohrung 38 auf, die drehbar mit einem exzentrischen Bund 40 gekoppelt ist, der drehbar
von einem Schwenkzapfen 42 getragen wird, der starr an dem angrenzenden Träger des
Rahmenaufbaus 18 angebracht ist. Mit einem C-Ring 46 wird das Lösen des exzentrischen
Bundes 40 von der Schwenkwelle 42 verhindert. Die Aufnahme 34 weist eine zweite Boh
rung 48 auf, die drehbar mit einem exzentrischen Steuernocken 50 gekoppelt ist, der einen
integralen Teil der Steuerstange 16 bildet.
Der zweite Zapfen 30 wird drehbar von der Scheibe 28 getragen und kann entlang eines
radialen Schlitzes 52 in einem Antriebsbund 54, der einen integralen Teil bildet und somit
mit einem Nocken 56 drehbar ist, gleiten. Der Nocken 56 ist auf der Antriebswelle 10 frei
drehbar, kann sich aber in Längsrichtung nicht verschieben. Der Nocken 56 hat zwei Noc
kenerhebungen 58 und 60, die Ventilstößel 62 und 64 von zwei Einlaßventilen 66 und 68
eines Zylinders steuern.
Der Nocken 56 wird von zwei Nockenhalterungen 70 und 72 am Motorzylinderkopf 74 ge
lagert. Die Welle 10 wird über den Abtriebsbund 54 des Nockens 56 und der anderen Ab
triebsbünde der anderen Nocken am Motorzylinderkopf 74 gelagert.
Der Rahmenaufbau 18 weist zwei parallele Seitenschienen 76 und 78 auf, die sich in einer
Längsrichtung des Motorzylinderkopfes 74 erstrecken. Die vorderen Enden der Seiten
schienen 76 und 78 sind mit einem vorderen Träger 80 verbunden. Die hinteren Enden
sind mit einem hinteren Träger 82 verbunden. Der Rahmenaufbau wird über ein starres
Anbringen der Seitenschiene 76 mit dem Einlaßventil-Seitenabschnitt und über ein starres
Anbringen der anderen Seitenschiene mit dem Auslaßventil-Seitenabschnitt am Motorzylin
derkopf 74 getragen. Zwischen dem vorderen und hinteren Träger 80 und 82 sind vier Trä
ger 84, 86, 88 und 90 zwischen den Seitenschienen 76 und 78 parallel angeordnet. Der
Träger 90, der sich zwischen den Seitenschienen 76 und 78 quer erstreckt, ist an seiner
Oberseite mit einer Nut 92 zum drehbaren Stützen der Steuerstange 16 ausgebildet. Eine
Bohrung 94 ist durch einen Abschnitt des Trägers 88 gebohrt und ist von jedem der Seiten
schienen 76 und 78 in einem Abstand angeordnet. Die zugehörige Schwenkwelle 42 wird
starr in der Bohrung 94 mittels einer Preßpassung getragen. In den Bodenteil des Trägers
90 sind eine erste Aussparung 96 und eine zweite Aussparung 98 eingebracht. Die erste
Aussparung 96 ist unterhalb der Nut 42 angeordnet und umschließt teilweise den Hülsen
abschnitt des zugehörigen Antriebsbundes 22 mit einem radialen Zwischenabstand. Die
zweite Aussparung 98 ist zwischen der Seitenschiene 78 und der Bohrung 94 angeordnet
und umschließt teilweise die Motor-Auslaßnockenwelle 100 mit einem radialen Zwischen
abstand. Die anderen drei Träger 84, 86 und 88 sind im Aufbau und in der Funktion im we
sentlichen zum Träger 90 identisch. Somit wird die Steuerstange 16 drehbar von den Nuten
der drei anderen Träger 84, 86 und 88 getragen und mittels Lagerdeckel 102, 104, 106 und
108, die starr an den jeweiligen Trägern 84, 86, 88 und 90 angebracht sind, gehalten. Die
anderen Schwenkwellen 42 werden starr in den Bohrungen der drei anderen Träger 84, 86
und 88 mittels Preßpassung getragen. Alle Schwenkwellen 42 sind in einer Linie angeord
net. Die anderen Antriebsbünde 22 werden teilweise von den ersten Aussparungen der
anderen drei Träger 84, 86 und 88 umschlossen. Die Motor-Auslaßnockenwelle 100 wird
drehbar über Nockenhalterungen, von denen nur eine in Fig. 1 mit 110 gezeigt ist, von dem
Motorzylinderkopf 74 getragen, und wird teilweise von den zweiten Aussparungen der an
deren drei Träger 84, 86 und 88 umschlossen.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist das Betätigungselement 20, das starr an dem hinteren Träger
82 angebracht ist, ein hydraulischer Flügel-Motor. Die Steuerstange 16 ist drehbar mit ei
nem Stellorgan 112 ausgebildet, das in einer zylindrischen Bohrung 114 des Motorgehäu
ses 116 angeordnet ist. Das Stellorgan 112 weist eine Nabe 118 auf, die drehbar von zwei
Trennwänden 120 und 122 getragen wird, die einwärts zueinander und die in einem Winkel
von 180° winkelförmig beabstandet vorstehen. Das Stellorgan 112 weist zwei Flügel 124
und 126 auf, die sich radial von der Nabe 118 in die zylindrische Bohrung 114 erstrecken.
Der Flügel 124 wirkt mit der Trennwand 120 zusammen, um auf einer Seite eine erste
Kammer 128 zu definieren, während er mit der Trennwand 122 zusammenwirkt, um eine
zweite Kammer 130 auf der gegenüberliegenden Seite zu definieren. Der andere Flügel
wirkt seinerseits mit der Trennwand 122 zusammen, um eine dritte Kammer 132 auf einer
Seite zu definieren, während er mit der Trennwand 120 zusammenwirkt, um eine vierte
Kammer 134 zu definieren. Die Nabe 118 weist einen ersten radialen Durchgang 136 auf,
dessen eines Ende mit der ersten Kammer 128 und dessen gegenüberliegendes Ende mit
der dritten Kammer 132 kommuniziert. Ein zweiter radialer Durchgang 138 durch die Nabe
118 weist ein Ende auf, das mit der zweiten Kammer 130 kommuniziert, und das gegen
überliegende Ende kommuniziert mit der vierten Kammer 134. Das Motorgehäuse 116
weist eine erste Ölzuführungs-/Abflußöffnung 140 auf, die immer mit der ersten Kammer
128 kommuniziert und eine zweite Ölzuführungs-/Abflußöffnung 142 auf, die immer mit der
vierten Kammer 134 kommuniziert. Ein Zweistellungsventil 164 ist fluidmäßig zwischen dem
Betätigungselement 20, einem Druckregelventil 146 und einem Ablauf 148 angeordnet.
Dem Druckregelventil 146 wird Öl zugeführt, das von einer Ölpumpe 150 gefördert wird. Es
bewirkt eine Öldruckregelung. Das Drucköl wird dem Zweistellungsventil 164 über eine Zu
führungsleitung 152 zugeführt. Eine Ablaufleitung 154 erstreckt sich von dem Zweistel
lungsventil 164 zum Ablauf 148. Das Zweistellungsventil 164 wird elektromagnetisch betä
tigt und weist ein Solenoid 156 auf, dessen Speisung der Steuerung einer Steuereinheit
158 unterliegt. Das Zweistellungsventil 164 hat eine erste Federversetzungsposition 160,
die durch eine Rückstellfeder 162 bewirkt wird, wenn das Solenoid 156 nicht gespeist wird.
Bei Speisung des Solenoids 156 erfolgt eine Verschiebung in eine zweite Position 164 ent
gegen der Wirkung der Rückstellfeder 162. In der zweiten Position wird unter Druck ste
hendes Öl der Öffnung 140 über eine Leitung 166 Öl zugeführt, während Öl aus der Öff
nung 142 über eine Leitung 168 abgelassen wird, da der Zuführungsleitung 152 ermöglicht
wird, mit der Leitung 166 zu kommunizieren und der Ablaufleitung 154 ermöglicht wird, mit
der Leitung 168 zu kommunizieren. In diesem Zustand wird infolge des Druckaufbaus in der
ersten und dritten Kammer 128 und 132 das Stellorgan 112 in Gegenuhrzeigersinn in eine
erste Winkelposition gedreht, wie in Fig. 5 zu ersehen ist. In der ersten Federversetzungs
position 152 sind die Zuführungsleitung 152 und die Ablaufleitung 154 jeweils mit den Lei
tungen 168 und 166 verbunden, so daß unter Druck stehendes Öl der Öffnung 142 zuge
führt wird und Öl aus der Öffnung 140 abgelassen wird. Da ein Ansteigen des Drucks in
nerhalb der vierten und zweiten Kammer 134 und 130 erfolgt, wird das Stellorgan 112 im
Uhrzeigersinn in eine zweite Winkelposition gedreht, wie in Fig. 5 ersichtlich ist. Die Steu
ereinheit 158 empfängt Signale, die die Motordrehzahl und die Einlaßluft-
Strömungsgeschwindigkeit angeben, um so zu bestimmen, ob das Solenoid 156 gespeist
werden soll oder nicht.
Die Antriebswelle 10 wird um ihre Achse durch das Zahnrad 12 und die Kette 14 gedreht.
Die Antriebswelle 10 dreht den Antriebsbund 22. In den radialen Schlitz 24 greift der Zapfen
26 ein, der von der Scheibe 28 vorsteht und dreht die Scheibe 28. Durch den Zapfen 30
und den radialen Schlitz 52 dreht die Scheibe 28 den Nocken 56, der die Ventilstößel 62
und 64 der Einlaßventile 66 und 68 steuert. Wenn die Achse X der Antriebswelle 10 mit der
Achse Y der Scheibe 28, deren Position durch eine Winkelverstellung der Steuerstange 16
verändert werden kann, koinzidiert, besteht keine Differenz in der Winkelgeschwindigkeit
der Antriebswelle 10 und des Nockens 56. Der Zapfen der Scheibe 28 bewirkt daher, daß
der radiale Schlitz 52 des Nockens 56 sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die
Antriebswelle 10 dreht.
Unter der Annahme, daß die Scheibe 28 in Fig. 3 nach unten bewegt wird, wird eine Exzen
trizität zwischen der Antriebsweile 10 und der Scheibe 28 hervorgerufen. Wenn sich die
Antriebswelle 10 mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht, wird die Winkelgeschwindig
keit der Scheibe 28 nicht mehr gleich der der Antriebswelle 10 sein, sondern wird in der in
Fig. 3 gezeigten Winkelposition höher sein als die der Antriebsweile 10. Offensichtlich kann
durch Erhöhen der Exzentrizität die Differenz in der Winkelgeschwindigkeit zwischen der
Scheibe 28 und der Antriebswelle 10 erhöht werden (unter Bezugnahme auf die relativen
Positionen der Baugruppen, die durch das in Fig. 3 gezeigte Rechteck A umschlossen wer
den). Mit anderen Worten, die Scheibe 28 ist am Ende einer Beschleunigungsphase, die
ihre Winkelgeschwindigkeit erhöht hat auf einen Wert, der höher ist als die Winkelge
schwindigkeit der Antriebswelle 10. Dieser Wert ist innerhalb vorbestimmter Grenzen durch
Verändern des Wertes der Exzentrizität einstellbar.
Wenn der Mechanismus um 180° gedreht wird, tritt die entgegengesetzte Situation auf,
d. h., die Winkelbeschleunigung der Scheibe 28 ist geringer als die der Antriebswelle 10.
Aus dem obigen ist ersichtlich, daß es einen Zeitpunkt gibt, bei dem beide beschriebenen
Positionen auftreten, bei dem die Winkelgeschwindigkeiten der Scheibe 28 und der Antriebs
welle 10 gleich sind. Dieser Zeitpunkt tritt immer dann auf, wenn die Radialebene, die die
Achse der Scheibe 28 und die Zapfen 26 und 30 aufweist, annähernd senkrecht zur Ebene
der Zeichnung von Fig. 3 ist.
Es ist augenscheinlich, daß, wenn sich die Antriebswelle 10 und der Antriebsbund 22 mit
der gleichen Geschwindigkeit drehen, die Scheibe 28 beschleunigt oder verzögert wird in
Abhängigkeit von der relativen Winkelposition und momentanen Winkelposition der ver
schiedenen miteinander verbundenen Baugruppen. In zwei relativen Winkelpositionen wird
sich die Scheibe 28 mit einer Geschwindigkeit drehen, die gleich der der Antriebswelle 10
ist, während deren Drehzahl höher oder niedriger ist als die der Antriebswelle 10 in Zwi
schenwinkelpositionen.
Diese Änderungen in der Relativgeschwindigkeit werden durch die Bewegungsübertragung
der Scheibe 28 über den Zapfen 30 und den radialen Schlitz 52 an den Nocken 56 weiter
gegeben, mit dem Ergebnis, daß der Nocken 56 maximale und minimale Momentange
schwindigkeiten hat.
Mit dem Mechanismus kann die gleichförmige Drehung der Antriebswelle 10 verwendet
werden, um jeden Nocken 56 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen innerhalb
der Grenzen der Drehzahl der Antriebswelle 10.
Der Grad der Beschleunigung und Verzögerung kann kontinuierlich durch Verändern des
Wertes der Exzentrizität eingestellt werden.
Wenn nun die Aufnahme 34 um eine Achse gedreht wird, die parallel zur Achse der An
triebswelle 10 ist, dann wird der Phasenwinkel oder die Winkelförmigkeit der Exzentrizität
geändert.
Deshalb ist der Mechanismus durch den Fakt gekennzeichnet, daß sich die Nocken 56 mit
unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen können unter Verwendung der Bewegung
der Antriebswelle 10, die sich mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht. Diese Ge
schwindigkeitsänderung kann sowohl in der Amplitude als auch in der Phase geregelt wer
den und kann auch innerhalb vorbestimmter Grenzen durch Einstellen der Größe und der
Winkelrichtung der Exzentrizität umgekehrt werden.
Aus dem obigen ist klar, daß der Mechanismus die Hub- und Senkzeiten der Einlaßventile
66 und 68 durch direktes Bestimmen der Geschwindigkeit, mit der sich die Nocken 56 dre
hen, verändern kann. Er kann die Öffnungs- und Schließphasen der Ventile 66 und 68
modifizieren und dann ebenso deren Bewegung regeln.
Die Vorrichtung funktioniert wie folgt. Während der Arbeitsweise bei niedriger Geschwindig
keit mit niedriger Belastung bewirkt die Steuereinheit 158 eine Speisung des Solenoids 156,
mit dem Ergebnis, daß unter Druck stehendes Öl der ersten Kammer 128 über die Öffnung
140 und über den radialen Durchgang 136 zur dritten Kammer 132 zugeführt wird, und das
Öl wird über die Öffnung 142 aus der vierten und zweiten Kammer 134 und 130 abgelas
sen. Dieses bewirkt eine Drehung des Stellorgans 112 in Gegenuhrzeigersinn, wie in Fig. 5
gezeigt ist, um einen vorbestimmten Winkel, z. B. θ. Dieses bewirkt, daß die Steuerstange
16 sich in Gegenuhrzeigerrichtung um seine Achse um den gleichen vorbestimmten Winkel
dreht, wie in Fig. 1 zu sehen ist, und bewirkt, daß sich ihr exzentrischer Steuernocken 50
dreht. Diese Drehbewegung des exzentrischen Steuernockens 50 bewirkt, daß sich der
exzentrische Bund 40 dreht, was in einer Bewegung der Aufnahme 34 resultiert, um die
Exzentrizität zwischen der Achse Y der Scheibe 28 und der Achse X der Antriebswelle 10
hervorzurufen. In diesem Zustand werden die Nocken 56 schneller über einen Teil der An
triebswellendrehung als die Drehzahl der Antriebswelle 10 angetrieben, und dann über ei
nen gleichen Teil der gleichen Drehung langsamer angetrieben, als die Drehgeschwindig
keit der Antriebswelle 10. Somit können die Hub- und Senkzeiten der Einlaßventile 66 und
68 verändert werden.
Bei einer Verschiebung von einer Arbeitsweise im niedrigen Gang bei einer niedrigen Be
lastung in eine Arbeitsweise bei einem hohen Gang und einer hohen Belastung des Motors
bewirkt die Steuereinheit, daß das Solenoid 156 abgeschaltet wird, um der Rückstellfeder
162 zu ermöglichen, das Zweistellungsventil 164 in die Position 160 zu verstellen. In die
sem Zustand wird Öl über die Öffnung 140 aus der ersten und dritten Kammer 128 und 132
abgelassen, und unter Druck stehendes Öl wird über die Öffnung 142 der vierten und
zweiten Kammer 134 und 130 zugeführt. Dieses bewirkt die Rückdrehung des Stellorgans
112 im Uhrzeigersinn um den vorbestimmten Winkel in die Position, bei der die Achse g
des Stellorgans 112 im Uhrzeigersinn um den vorbestimmten Winkel in die Position, bei der
die Achse Y der Scheibe 28 mit der Achse X der Antriebswelle 10 koinzidiert. Die Nocken
56 werden mit der gleichen Drehgeschwindigkeit angetrieben, wie die Antriebswelle 10.
Aus der Beschreibung des Rahmenaufbaus 18 ist ersichtlich, daß genügend große Räume
um die Zündkerzenbohrungen 170 festgelegt wurden, wie in Fig. 2 gezeigt ist, da die Sei
tenschienen 76 und 78 so angeordnet sind, daß zwischen ihnen sowohl die Einlaß- als
auch die Auslaßventile angeordnet sind. Somit ist keine fachmännische Arbeit erforderlich,
um Zündkerzen einzubauen.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Ventildeckel 172 direkt starr an dem Rahmenaufbau 18
mittels einer Mehrzahl von Schrauben befestigt. Da die Oberseite des Rahmenaufbaus 18
die gleiche Konfiguration aufweist, wie der Boden des Ventildeckels 172, kann der Rah
menaufbau 18 zusammen mit dem Ventildeckel 172 auf eine formschöne Weise vereinheit
licht werden.
Mit den nahe der Mittellängslinie des Motorzylinderkopfs 74 angeordneten Schwenkwellen
46 wurde der Aufnahmeraum der Baugruppen der Vorrichtung über die Breite des Motorzy
linderkopfes 74 vermindert.
Da das Betätigungselement 20 direkt am hinteren Träger 32 angebracht ist, ist dieses leicht
zu montieren.
Mit dem Rahmenaufbau 18 werden die Baugruppen des Mechanismus, wie z. B. die Steu
erstange 16, die Schwenkwellen 42 und die Aufnahmen 34 getragen, was eine einfache
Montage und Einstellung ergibt. Desweiteren können die radialen Zwischenräume und das
Zentrieren der Komponenten mit einer erhöhten Genauigkeit ausgeführt werden.
Da die relative Position der Steuerstange 16 zum Rahmenaufbau 18 unverändert bleibt,
wird es leicht, die Achse der Scheibe 28 mit der Achse der Antriebswelle 10 zu zentrieren.
Die Fig. 7 bis 12 zeigen eine Modifikation der Vorrichtung. In dieser Modifikation sind eine
Steuerstange 16, die drehbar über einen geeigneten Aufbau auf dem Motorzylinderkopf
getragen wird und eine Schwenkwelle 42, die starr in einer Bohrung des Aufbaus mittels
Preßpassung starr gehalten wird, auf den gegenüberliegenden Seiten einer ringförmigen
Scheibe 28 angeordnet und um die Achse X einer Antriebswelle 10 um einen Winkel, grö
ßer als 90°, winkelförmig beabstandet. Wie am besten in Fig. 9 zu sehen ist, ist ein An
triebsbund 22 starr an der Antriebswelle 10 mittels eines Splintes 180 befestigt. Der An
triebsbund 22 weist einen integralen Hülsenabschnitt 182 auf, der in einen radialen Zwi
schenraum zwischen der Antriebswelle 10 und einem Nocken 56 eingesetzt ist und der
drehbar von dem Nocken 56 getragen wird. In dieser Modifikation wird die Antriebswelle 10
indirekt von Nockenhalterungen 72 und 74 über die Hülsen 182 der Antriebsbünde 22 ge
tragen, die drehbar von den Nocken 56 getragen werden. Wie am besten in Fig. 10 und 11
zu sehen ist, ist ein erster Zapfen 26 der Scheibe 28 abgeflacht, um verschieblich in zwei
parallele Wände einzugreifen, die einen radialen Schlitz 24 definieren, und ein zweiter
Zapfen 30 der Scheibe 28 ist abgeflacht, um in zwei parallele Wände einzugreifen, die ei
nen radialen Schlitz 52 definieren. In Fig. 8 ist klar gezeigt, daß die ringförmige Scheibe 28
drehbar von einem Lager 36 getragen wird, das von einer Aufnahme 34 getragen wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 12 zeigt Fig. 7 die Position der Baugruppen, wenn die
Achse Y der Scheibe 28 mit der Achse X der Antriebswelle 10 koinzidiert, während Fig. 12
mit der voll ausgezogenen Linie die Position der Baugruppen zeigt, bei der eine Exzentrizi
tät der Steuerstange 16 um einen Winkel θ in Gegenuhrzeigerdrehung hin, gesehen in Fig.
12, erzeugt wird. In Fig. 12 zeigt die gestrichelte Linie die gleiche Position der Baugruppen,
wie Fig. 7. Aus Fig. 12 ist es ersichtlich, daß die Gegenuhrzeigerdrehung um den
Winkel 8 der Steuerstange 16 um ihre Achse Q2 eine Verschiebung der Achse des exzen
trischen Steuernockens 50 um einen Wert e1 um einen Punkt P2 bewirkt, was wiederum
bewirkt, daß ein exzentrischer Bund 40 relativ zur Schwenkwelle 42 um eine Schwenkwel
lenachse Q1 schwenkt, was eine Verschiebung einer Achse des exzentrischen Bundes 40
um einen Wert e2 an einem Punkt P1 ergibt. Infolge der Bewegung der Aufnahme 34, die
aus der Bewegung des exzentrischen Steuernockens 50 und der des exzentrischen Bun
des 40 resultiert, bewegt sich die Achse Y der Scheibe 28 nach rechts, gesehen in Fig. 12,
um einen Verschiebungswert E.
Mit dem exzentrischen Steuernocken 50 und dem exzentrischen Bund 40 wird die Aufnah
me 34 von der Steuerstange 16 und der Schwenkwelle 42 getragen. Dieser Stützaufbau
ist, wie herausgefunden wurde, sehr effektiv bei der Verminderung von Geräuschen und
beim Unterdrücken des Verschleißes infolge des alternierenden Drehmomentes, das von
den Nocken 56 weitergegeben wird, und die der Reaktion durch die Ventilfedern 184 der
Einlaßventile unterworfen werden.
Die Fig. 13 bis 17 zeigen eine zweite Ausführungsform. Diese Ausführungsform ist im we
sentlichen die gleiche, wie die erste Ausführungsform, außer daß ein Rahmenaufbau vor
gesehen ist, der so modifiziert ist, daß er eine gemeinsame Schwenkwelle auf der abgele
genen Seite der Nockenhalterungen von den Zündkerzenbohrungen, die durch den Zylin
derkopf hindurchgebohrt wurden, trägt. Eine der beiden Seitenschienen wird an einem Ab
schnitt auf dem Motorzylinderkopf zwischen den Nockenhalterungen und den Zündkerzen
bohrungen getragen. In dieser zweiten Ausführungsform wird die gemeinsame Schwenk
welle drehbar von den Trägem getragen und die Aufnahmen weisen Schlitze auf, die mit
der gemeinsamen Schwenkwelle verschieblich im Eingriff sind zu deren Drehbewegung mit
der gemeinsamen Schwenkwelle und zu deren radialen Bewegung relativ zur gemeinsa
men Schwenkwelle, anstatt der exzentrischen Bünde, die drehbar von den jeweiligen
Schwenkwellen getragen werden, die in den jeweiligen Trägern pressgepaßt sind.
Fig. 14 zeigt einen Zwischenabschnitt des modifizierten Rahmenaufbaus 190, der eine äu
ßere Seitenschiene 192 und eine innere Seitenschiene 194 aufweist, die mittels Trägern
miteinander verbunden sind, von denen nur zwei mit 196 und 198 gezeigt sind. Die äußere
Seitenschiene 192 wird von dem Motorzylinderkopf an der im wesentlichen gleichen Stelle,
wie die Seitenschiene 76 (siehe Fig. 2) getragen, aber die innere Seitenschiene 194 wird an
einer Stelle zwischen den Nockenhalterungen 70, 72 und den Zündkerzenbohrungen 170
getragen. Ein Vergleich von Fig. 16 mit Fig. 4 zeigt die Gleichartigkeit der Träger 196 und
198, die in dem Rahmenaufbau 190 verwendet wurden im Vergleich zu den Trägem 84, 86,
88 oder 90, die in dem in Fig. 2 gezeigten Rahmenaufbau 18 verwendet wurde. In Fig. 16
werden gleiche Bezugszeichen, wie in Fig. 4 verwendet, um gleiche Abschnitte zur Verein
fachung des Vergleiches zu bezeichnen. Unterschiedlich zum in Fig. 4 gezeigten Träger ist
die Bohrung 94 zum Tragen einer gemeinsamen Schwenkwelle 42A zwischen der Ausspa
rung 96 und der äußeren Seitenschiene 192 angeordnet, und die Aussparung 96 ist mit
einer vergrößerten Aussparung 200 verbunden. Diese vergrößerte Aussparung 200 ist in
den Träger 198 eingebracht, um nicht nur ein Einsetzen eines Antriebsbundes 22 zu gestat
ten, sondern um auch das Einsetzen des angrenzenden Nockens 56 zu gestatten, was dessen
Aufschieben auf eine Hülse 182 des Antriebsbundes 56 ermöglicht. Wie in Strichpunkt
linie in Fig. 13 angegeben ist, kann ein modifizierter Ventildeckel 172A direkt auf die Ober
seite des Rahmenaufbaus 190 angebracht werden. Obwohl nicht in Fig. 14 gezeigt ist, wird
eine Steuerstange 16 drehbar von den Nuten 92 der Träger 196 und 198 getragen, und ist
antreibend mit einem Betätigungselement in der gleichen Weise gekoppelt, wie in der er
sten Ausführungsform. Die Bauteile des in dieser Ausführungsform gezeigten Mechanis
mus, sind in der gleichen Weise miteinander verbunden, wie in der in Verbindung mit den
Fig. 7 bis 12 beschriebenen Modifikation.
In dieser zweiten Ausführungsform wird die gemeinsame Schwenkwelle 42A, die drehbar
von den Trägem 196 und 198 getragen wird, in einem Schlitz 202 aufgenommen, der in
einer in Fig. 13 gezeigten Aufnahme eingebracht ist. Zur Drehbewegung oder zum Kippen
der Aufnahme 34A mit der gemeinsamen Schwenkweile 42A durch Ermöglichen einer ra
dialen Bewegung der Aufnahme 34A relativ zur Schwenkwelle 42A hat die Schwenkwelle
42A zwei parallele gegenüberliegende ebene Flächen 204 und 206, die verschiebbar in
zwei parallel ebene Wände 208 und 210 des Schlitzes 202 eingreifen. Dieser Schlitz- und
Schwenkwellenmechanismus sichert eine gleichförmige Bewegung der Aufnahme 34A ab,
der exzentrischen Bewegung eines exzentrischen Steuernockens 50 folgt. Fig. 13 zeigt die
Position der Bauteile der Vorrichtung, bei der die Achse Y der Scheibe 28 mit der Achse X
der Antriebswelle 10 koinzidiert, und Fig. 17 zeigt die Position der Bauteile, bei der die Ex
zentrizität als ein Ergebnis der Drehung der Steuerstange 16 um einen Winkel θ hervorge
rufen wird.
Fig. 18 zeigt eine dritte Ausführungsform. Diese Ausführungsform ist im wesentlichen der
zweiten Ausführungsform gleich, außer der Art des Stützens der Aufnahmen auf einer ge
meinsamen Schwenkwelle 42A und der exzentrischen Steuernocken 50.
In dieser Ausführungsform greift die gemeinsame Schwenkwelle 42A in eine Bohrung 220
ein, die durch eine Scheibenaufnahme 34B hindurchgebohrt wurde, mit dem Ergebnis, daß
die Aufnahme 34B um die Achse der Schwenkwelle 42A gekippt werden kann. Ein exzen
trischer Steuernocken 50, der integral mit einer Steuerstange 16 ausgebildet ist, greift ver
schieblich in einen Schlitz 224 ein, der in die Aufnahme 34B eingebracht wurde. Dieser
Schlitz 224 gleitet auf dem exzentrischen Steuernocken 50, um ein gleichförmiges Kippen
der Aufnahme 34B zu ermöglichen.
Um einen Verschleiß infolge des Reibeingriffs des exzentrischen Nockens 50 mit den
Wänden des Schlitzes 224 zu vermindern, kann ein Abstandshalter 230 um den exzentri
schen Steuernocken 50 angebracht werden, wie in Fig. 19 gezeigt ist.
Die Fig. 20 bis 23 zeigen eine vierte Ausführungsform, die im wesentlichen der in Verbin
dung mit den Fig. 13 bis 17 beschriebenen zweiten Ausführungsform identisch ist.
Diese vierte Ausführungsfarm unterscheidet sich jedoch von der zweiten Ausführungsform
in der Schaffung eines weiter modifizierten Rahmenaufbaus anstatt des Rahmenaufbaus
190. Ein Rahmenaufbau 240 hat eine große Ähnlichkeit zum Rahmenaufbau 190. Die Trä
ger 242, 244 und 246 des Rahmenaufbaus 240 dienen jedoch als Nockenhalterungen zum
drehbaren Lagern der Nocken wie aus den Fig. 21 und 22 zu sehen ist. Somit werden in
dieser Ausführungsform keine getrennten Nockenhalterungen verwendet. Wie am besten in
Fig. 23 zu sehen ist, hat der Träger 246 eine ringförmige Lagernut 248 zum drehbaren
Stützen des zugehörigen Nockens 56.
Claims (11)
1. Nockenwellenanordnung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor mit einem
Zylinderkopf zur Steuerung des Öffnens und Schließens der Einlaß- bzw. Auslaßventile,
mit
einer Antriebswelle (10), die um eine Wellenachse (X) drehbar ist,
mindestens einem Nocken (56), der um die Wellenachse (X) relativ zur Antriebswelle (10) drehbar ist, wobei jeder Nocken (56) eine Antriebsverbindung von der Antriebswelle (10) aufweist, die ein Antriebselement aufweist, das fest mit der Antriebswelle (10) verbunden ist,
mindestens einer Aufnahme (34; 34A; 34B),
mindestens einem Zwischenelement (28), wobei jedes Zwischenelement in der Aufnahme (34; 34A, 34B) zur Drehung um eine Achse getragen wird, um sich auch exzentrisch bezüglich der Wellenachse (X) drehen zu können, wobei jedes Antriebselement (22) mit dem zugehörigen Zwischenelement (28) mittels einer ersten Kupplung in einer ersten Position, die von der Wellenachse beabstandet ist, gekuppelt ist, wobei jeder Nocken (56) mit dem zugehörigen Zwischenelement (28) mittels einer zweiten Kupplung in einer zweiten Position, die winkelförmig von der ersten Position bezüglich der Wellenachse (X) beabstandet ist, gekuppelt ist, und wobei die radialen Abstände der Positionen der ersten und zweiten Kupplung zur Achse (Y) des Zwischenelementes (28) bzw. zur Wellenachse (X) der Antriebswelle (10) durch die exzentrische Verlagerung des Zwischenelementes (28) bezüglich der Wellenachse (X) geändert werden können,
mindestens einer Einrichtung zum Halten und zur Bewegung jeder Aufnahme (34; 34A, 34B) innerhalb einer Ebene, die senkrecht zur Wellenachse (X) liegt, und
mindestens einer Einrichtung zum Verändern der Exzentrizität jedes Zwischenelementes (28), dadurch gekennzeichnet,
daß jede Einrichtung zum Halten und Bewegen der Aufnahme (34; 34A, 34B) eine Schwenkwelle (42) aufweist,
daß jede die Exzentrizität verändernde Einrichtung einen exzentrischen Steuernocken (50) auf einer Steuerstange (16) umfaßt, die zur Drehung um eine Achse angeordnet ist zum Steuern der Bewegung der zugehörigen Aufnahme (34; 34A; 34B), wobei der exzentrische Steuernocken (50) in einer ersten Bohrung (48) der Aufnahme (34) aufgenommen ist, und
daß jede Aufnahme (34; 34A; 34B) auf der Schwenkwelle (42) so angeordnet ist, daß sie sich sowohl in Winkelrichtung um die Schwenkwelle (42) als auch in Radialrichtung zur Schwenkwelle (42) bewegt, wenn der zugehörige exzentrische Steuernocken (50) auf die Aufnahme (34; 34A; 34B) beim Drehen der Steuerstange (16) einwirkt.
einer Antriebswelle (10), die um eine Wellenachse (X) drehbar ist,
mindestens einem Nocken (56), der um die Wellenachse (X) relativ zur Antriebswelle (10) drehbar ist, wobei jeder Nocken (56) eine Antriebsverbindung von der Antriebswelle (10) aufweist, die ein Antriebselement aufweist, das fest mit der Antriebswelle (10) verbunden ist,
mindestens einer Aufnahme (34; 34A; 34B),
mindestens einem Zwischenelement (28), wobei jedes Zwischenelement in der Aufnahme (34; 34A, 34B) zur Drehung um eine Achse getragen wird, um sich auch exzentrisch bezüglich der Wellenachse (X) drehen zu können, wobei jedes Antriebselement (22) mit dem zugehörigen Zwischenelement (28) mittels einer ersten Kupplung in einer ersten Position, die von der Wellenachse beabstandet ist, gekuppelt ist, wobei jeder Nocken (56) mit dem zugehörigen Zwischenelement (28) mittels einer zweiten Kupplung in einer zweiten Position, die winkelförmig von der ersten Position bezüglich der Wellenachse (X) beabstandet ist, gekuppelt ist, und wobei die radialen Abstände der Positionen der ersten und zweiten Kupplung zur Achse (Y) des Zwischenelementes (28) bzw. zur Wellenachse (X) der Antriebswelle (10) durch die exzentrische Verlagerung des Zwischenelementes (28) bezüglich der Wellenachse (X) geändert werden können,
mindestens einer Einrichtung zum Halten und zur Bewegung jeder Aufnahme (34; 34A, 34B) innerhalb einer Ebene, die senkrecht zur Wellenachse (X) liegt, und
mindestens einer Einrichtung zum Verändern der Exzentrizität jedes Zwischenelementes (28), dadurch gekennzeichnet,
daß jede Einrichtung zum Halten und Bewegen der Aufnahme (34; 34A, 34B) eine Schwenkwelle (42) aufweist,
daß jede die Exzentrizität verändernde Einrichtung einen exzentrischen Steuernocken (50) auf einer Steuerstange (16) umfaßt, die zur Drehung um eine Achse angeordnet ist zum Steuern der Bewegung der zugehörigen Aufnahme (34; 34A; 34B), wobei der exzentrische Steuernocken (50) in einer ersten Bohrung (48) der Aufnahme (34) aufgenommen ist, und
daß jede Aufnahme (34; 34A; 34B) auf der Schwenkwelle (42) so angeordnet ist, daß sie sich sowohl in Winkelrichtung um die Schwenkwelle (42) als auch in Radialrichtung zur Schwenkwelle (42) bewegt, wenn der zugehörige exzentrische Steuernocken (50) auf die Aufnahme (34; 34A; 34B) beim Drehen der Steuerstange (16) einwirkt.
2. Nockenwellenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder
exzentrische Steuernocken (50) integraler Teil der Steuerstange (16) ist.
3. Nockenwellenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
jede die Aufnahme (34; 34A; 34B) haltende Einrichtung einen exzentrischen Bund (40)
aufweist, der auf der Schwenkwelle (42) zu einer relativen Drehung zur Schwenkwelle
(42) angepaßt ist, wobei die Aufnahme (34; 34A, 34B) eine zweite Bohrung (38) auf
weist, die den exzentrischen Bund (40) aufnimmt und eine Drehung der Aufnahme (34;
34A, 34B) relativ zum exzentrischen Bund (40) ermöglicht.
4. Nockenwellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch
einen Rahmenaufbau (18), der mindestens einen Zwischenträger (90) hat, der eine Nut
(92), die drehbar die Steuerstange (16) lagert und eine Bohrung (94), die die Schwenk
welle (42) lagert, aufweist.
5. Nockenwellenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schwenkwelle (42; 42A) in der Bohrung (94) des mindestens einen Zwischenträgers (90)
preßgepasst ist.
6. Nockenwellenanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
mindestens eine Zwischenträger (90) eine Aussparung (96) zum Einsetzen des Antriebs
elementes (22) aufweist.
7. Nockenwellenanordnung nach einem Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rahmenaufbau (18) zwei Seitenschienen (76, 78) aufweist, die durch Endträger
(80, 82) miteinander verbunden sind, wobei die erste und zweite Seitenschiene (76, 78)
so angepaßt sind, daß sie auf dem Zylinderkopf (74) getragen werden und die Einlaß-
und Auslaßventile zwischen ihnen angeordnet sind.
8. Nockenwellenanordnung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor mit einem
Zylinderkopf zur Steuerung des Öffnens und Schließens der Einlaß- bzw. Auslaßventile,
mit
einer Antriebswelle (10), die um eine Wellenachse (X) drehbar ist,
mindestens einem Nocken (56), der um die Wellenachse (X) relativ zur Antriebswelle (10) drehbar ist, wobei jeder Nocken (56) eine Antriebsverbindung von der Antriebswelle (10) aufweist, die ein Antriebselement aufweist, das fest mit der Antriebswelle (10) verbunden ist,
mindestens einer Aufnahme (34; 34A; 34B),
mindestens einem Zwischenelement (28), wobei jedes Zwischenelement in der Aufnahme (34; 34A, 34B) zur Drehung um eine Achse getragen wird, um sich auch exzentrisch bezüglich der Wellenachse (X) drehen zu können, wobei jedes Antriebselement. (22) mit dem zugehörigen Zwischenelement (28) mittels einer ersten Kupplung in einer ersten Position, die von der Wellenachse beabstandet ist, gekuppelt ist, wobei jeder Nocken (56) mit dem zugehörigen Zwischenelement (28) mittels einer zweiten Kupplung in einer zweiten Position, die winkelförmig von der ersten Position bezüglich der Wellenachse (X) beabstandet ist, gekuppelt ist, und wobei die radialen Abstände der Positionen der ersten und zweiten Kupplung zur Achse (Y) des Zwischenelementes (28) bzw. zur Wellenachse (X) der Antriebswelle (10) durch die exzentrische Verlagerung des Zwischenelementes (28) bezüglich der Wellenachse (X) geändert werden können,
mindestens einer Einrichtung zum Halten und zur Bewegung jeder Aufnahme (34; 34A, 34B) innerhalb einer Ebene, die senkrecht zur Wellenachse (X) liegt, und
mindestens einer Einrichtung zum Verändern der Exzentrizität jedes Zwischenelementes (28), dadurch gekennzeichnet,
daß jede Einrichtung zum Haften und Bewegen der Aufnahme (34B) eine Schwenkwelle (42) aufweist,
daß jede die Exzentrizität verändernde Einrichtung einen exzentrischen Steuernocken (50) auf einer Steuerstange (16) umfaßt, die zur Drehung um eine Achse angeordnet ist zum Steuern der Bewegung der zugehörigen Aufnahme (34B), wobei der exzentrische Steuernocken (50) in einem Schlitz (224) der Aufnahme (34B) aufgenommen ist zum Drehen der Aufnahme (34B) um die Achse der Schwenkwelle (42A),
daß die Achse der Steuerstange (16) mit einem ersten Abstand von der Schwenkwelle (42A) in einer ersten Richtung beabstandet ist, die einen vorbestimmten Winkel in bezug zu einer zweiten Richtung bildet, in welcher die Wellenachse (X) mit einem zweiten Abstand von der Schwenkwelle (42A) beabstandet ist, und
daß ein separater Rahmenaufbau (190-246) vorgesehen ist, der die Schwenkwelle (42), die Steuerstange (16) und die Antriebswelle (10) oder den mindestens einen Nocken (56) lagert.
einer Antriebswelle (10), die um eine Wellenachse (X) drehbar ist,
mindestens einem Nocken (56), der um die Wellenachse (X) relativ zur Antriebswelle (10) drehbar ist, wobei jeder Nocken (56) eine Antriebsverbindung von der Antriebswelle (10) aufweist, die ein Antriebselement aufweist, das fest mit der Antriebswelle (10) verbunden ist,
mindestens einer Aufnahme (34; 34A; 34B),
mindestens einem Zwischenelement (28), wobei jedes Zwischenelement in der Aufnahme (34; 34A, 34B) zur Drehung um eine Achse getragen wird, um sich auch exzentrisch bezüglich der Wellenachse (X) drehen zu können, wobei jedes Antriebselement. (22) mit dem zugehörigen Zwischenelement (28) mittels einer ersten Kupplung in einer ersten Position, die von der Wellenachse beabstandet ist, gekuppelt ist, wobei jeder Nocken (56) mit dem zugehörigen Zwischenelement (28) mittels einer zweiten Kupplung in einer zweiten Position, die winkelförmig von der ersten Position bezüglich der Wellenachse (X) beabstandet ist, gekuppelt ist, und wobei die radialen Abstände der Positionen der ersten und zweiten Kupplung zur Achse (Y) des Zwischenelementes (28) bzw. zur Wellenachse (X) der Antriebswelle (10) durch die exzentrische Verlagerung des Zwischenelementes (28) bezüglich der Wellenachse (X) geändert werden können,
mindestens einer Einrichtung zum Halten und zur Bewegung jeder Aufnahme (34; 34A, 34B) innerhalb einer Ebene, die senkrecht zur Wellenachse (X) liegt, und
mindestens einer Einrichtung zum Verändern der Exzentrizität jedes Zwischenelementes (28), dadurch gekennzeichnet,
daß jede Einrichtung zum Haften und Bewegen der Aufnahme (34B) eine Schwenkwelle (42) aufweist,
daß jede die Exzentrizität verändernde Einrichtung einen exzentrischen Steuernocken (50) auf einer Steuerstange (16) umfaßt, die zur Drehung um eine Achse angeordnet ist zum Steuern der Bewegung der zugehörigen Aufnahme (34B), wobei der exzentrische Steuernocken (50) in einem Schlitz (224) der Aufnahme (34B) aufgenommen ist zum Drehen der Aufnahme (34B) um die Achse der Schwenkwelle (42A),
daß die Achse der Steuerstange (16) mit einem ersten Abstand von der Schwenkwelle (42A) in einer ersten Richtung beabstandet ist, die einen vorbestimmten Winkel in bezug zu einer zweiten Richtung bildet, in welcher die Wellenachse (X) mit einem zweiten Abstand von der Schwenkwelle (42A) beabstandet ist, und
daß ein separater Rahmenaufbau (190-246) vorgesehen ist, der die Schwenkwelle (42), die Steuerstange (16) und die Antriebswelle (10) oder den mindestens einen Nocken (56) lagert.
9. Nockenwellenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rah
menaufbau (190-246) mindestens einen Zwischenträger hat, der eine Nut zur drehbaren
Lagerung der Steuerstange (16) und eine Bohrung (94) zur drehbaren Lagerung der
Schwenkwelle (42A) aufweist.
10. Nockenwellenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
mindestens eine Zwischenträger (190-246) eine Lagernut (248) aufweist, die als Noc
kenhalterung dient und den zugehörigen Nocken (56) drehbar lagert.
11. Nockenwellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet
durch eine gemeinsame Steuerstange (16) für mehrere exzentrische Steuernocken
(50).
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