DE4321003A1 - Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer BrennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE4321003A1 DE4321003A1 DE19934321003 DE4321003A DE4321003A1 DE 4321003 A1 DE4321003 A1 DE 4321003A1 DE 19934321003 DE19934321003 DE 19934321003 DE 4321003 A DE4321003 A DE 4321003A DE 4321003 A1 DE4321003 A1 DE 4321003A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- adjusting element
- drive
- camshaft
- drive wheel
- adjusting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 4
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 claims description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 17
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 241001432959 Chernes Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002347 wear-protection layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—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
- F01L1/344—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
- F01L1/34403—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 using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
- F01L1/34406—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 using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/02—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
- F16D3/10—Couplings with means for varying the angular relationship of two coaxial shafts during motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten
einer Brennkraftmaschine die innerhalb eines Steuertriebs von zumin
dest einer Nockenwelle, vorzugsweise zwischen dieser und einem mit der
Nockenwelle in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad angeordnet
ist, bestehend aus einem über hydraulische Mittel axial verschieb
baren, hülsenartigen Verstellelement, welches zwei verzahnte Abschnit
te aufweist, welche vorzugsweise gegenläufig unter einem Winkel zur
Längsmittelachse angeordnet sind, wobei der erste Abschnitt mit einer
Verzahnung eines mit dem Antriebsrad verbundenen Antriebselements und
der zweite Abschnitt mit einem mit der Nockenwelle verbundenen Ab
triebselement zusammenwirkt.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP-B 03 35 083 vorbekannt. Zum
Erreichen der gewünschten Phasenverschiebung ist zwischen Antriebsrad
und Nockenwelle ein aufwendig zu fertigender Verstellkolben positio
niert. Dieser Kolben ist an seiner einen Stirnfläche mit einem Ver
zahnungsträger und zumindest einer Ölbohrung versehen. Der Verzah
nungsträger weist eine innen- und außenliegende Schrägverzahnung auf.
Die außenliegende Schrägverzahnung ist dabei mit einer komplementären
Verzahnung des Antriebsrades in Eingriff und die innenliegende Schräg
verzahnung mit einer mit der Nockenwelle verbundenen Flanschwelle. Um
die hydraulische Verstellung bewirken zu können, weist der Verstell
kolben eine sich radial erstreckende Kolbenplatte auf. Diese Kolben
platte geht stirnseitig in einen weiteren Axialabschnitt über, der in
einer Bohrung des Antriebsrades angeordnet ist.
Von Nachteil bei dem aus der gattungsbildenden EP-B 03 35 083 vor
bekannten Verstellkolben ist es, daß dieser einen relativ komplizier
ten konstruktiven Aufbau aufweist, so daß dessen Fertigung aufwendig
ist. Die zwei separaten innen- und außenliegenden Schrägverzahnungen
auf dem Verzahnungsträger erfordern separate Werkzeuge und sind auf
wendig zu fertigen. Zudem werden in der Fertigungskontrolle separate
Meßmittel für die beidseitigen Verzahnungsabschnitte benötigt. Der
bekannte Druckkolben ist in einem spanenden Fertigungsverfahren herzu
stellen. Durch die beidseitigen Schrägverzahnungen und die Kolben
platte mit erheblicher radialer Ausdehnung wird ein vergrößerter
Bauraum für die gesamte Vorrichtung benötigt, zumal es erforderlich
ist, eine relativ große Ölmenge aufgrund des gewählten hydraulischen
Übersetzungsverhältnisses in dem Druckraum einzuschließen.
Eine weitere Druckschrift (DE-OS 41 02 753) zeigt einen zweigeteilten,
durch eine Feder und einen Stift verbundenen Verstellkolben. Nachtei
lig bei dieser Lösung ist es, daß durch die zweigeteilte Ausbildung
der Fertigungs- und Montageaufwand erhöht ist. Des weiteren benötigt
diese Lösung einen vergrößerten axialen Bauraum.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verstellelement
für eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraft
maschine zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile beseitigt
sind und das insbesondere geringen Bauraum benötigt, einfach aufgebaut
und billig zu fertigen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß das hülsenartige Verstellelement
vorzugsweise einteilig ausgebildet ist, wobei dessen schrägverzahnte
Abschnitte in axialer Richtung zueinander beabstandet an einer Mantel
fläche des Verstellelements ausgebildet sind und einen im wesentlichen
übereinstimmenden Kopfkreisdurchmesser haben. Durch diese Ausbildung
gelingt es, den Bauraum und die Fertigungskosten für ein derartiges
Verstellelement gegenüber dem Stand der Technik erheblich zu minimie
ren. Durch die in etwa fluchtende Anordnung der schrägverzahnten
Abschnitte kann es vorgesehen sein, mit nur einem Werkzeug durch
Stoßen beide Abschnitte zu fertigen. Des weiteren werden Meßmittel für
die Fertigungskontrolle eingespart. Die einteilige Ausbildung senkt
nicht nur den Fertigungs- und Montageaufwand. Auch wird der Ferti
gungsausschuß gesenkt, da ein aufwendiges Anpassen wie bei einer
ansonsten zweiteiligen Ausbildung entfällt. Durch die erhöhte Ferti
gungsgenauigkeit infolge der verringerten Teilezahl ist außerdem die
Geräuschanregung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gesenkt. Mit in den
Schutzumfang dieser Erfindung soll auch eine Lösung einbezogen sein,
die sämtliche Merkmale des hier beschriebenen Anspruchs 1 aufweist,
wobei das Verstellelement jedoch mehrteilig ausgebildet ist bzw. eine
Lösung, bei der nur ein Abschnitt schrägverzahnt ausgebildet ist,
wobei der weitere Abschnitt eine Geradverzahnung aufweist.
Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unter
ansprüche 2 bis 16 und werden nachfolgend mit ihren Vorteilen näher
erläutert.
So geht aus Anspruch 2 hervor, daß beide schrägverzahnten Abschnitte
an einer inneren Mantelfläche des Verstellelements angeordnet sind.
Durch diese Ausbildung ist ein entscheidender Beitrag zur Reduzierung
des erforderlichen Bauraumes geleistet. Für die Fertigung werden, wie
oben genannt, weniger Werkzeuge benötigt. Denkbar und in den Schutz
umfang mit einbezogen ist auch eine Lösung, bei der die schrägver
zahnten Abschnitte in einer äußeren Mantelfläche des Verstellelements
angeordnet sind.
In Weiterbildung der Erfindung geht es aus Anspruch 3 hervor, daß das
mit der Nockenwelle drehfest verbundene Abtriebselement an seinem der
Nockenwelle benachbarten Endabschnitt eine gegenüber der Schrägver
zahnung im Durchmesser reduzierte Nabe aufweist, auf der das als
verzahnte Hülse ausgebildete Antriebselement radial geführt ist, wobei
in Anspruch 4 fortgeführt ist, daß das Antriebselement drehfest mit
einem Flansch verbunden ist, der wiederum mit dem ringförmig ausge
bildeten Antriebsrad verschraubt ist, wobei in Anspruch 14 alternativ
ausgeführt ist, den Flansch und das Antriebsrad einstückig auszubil
den. Durch diese Maßnahmen ist eine einfache Lösung zur Minimierung
des Bauraumes vorgeschlagen. Die im Durchmesser reduzierte Nabe garan
tiert eine kurze axiale Bauweise der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Vorrichtung.
Aus Anspruch 5 geht hervor, daß zwischen Stirnflächen des An- und
Abtriebselements, die einander zugewandt sind, ein Kolbenring angeord
net ist, der an seinem Außenumfang dichtend an einer zwischen den
schrägverzahnten Abschnitten liegenden zylindrischen Dichtfläche des
Verstellelements anliegt. Durch diese einfache Abdichtmaßnahme ist
garantiert, daß das Hydrauliköl zur wechselseitigen Beaufschlagung der
Verstelleinrichtung nicht unerwünscht bzw. in zu großem Umfang von dem
ersten in den zweiten Druckraum gelangt (siehe auch Ansprüche 7 und
8). Denkbar wären auch andere Abdichtelemente, bzw. auch solche, die
nicht schwimmend wie das hier vorgeschlagene, gelagert sind, so z. B.
auch derartige aus einem polymeren Werkstoff. Zur Verbesserung der
Montage des Kolbenrings kann auf zumindest einen Zahn eines schrägver
zahnten Abschnitts verzichtet werden.
Der Anspruch 6 beschreibt, daß an einer Außenmantelfläche des Ver
stellelements eine senkrecht zur Nockenwellenachse verlaufende Kol
benplatte angeordnet ist, daß diese Kolbenplatte einteiliger Bestand
teil des Verstellelements ist, daß der Mantelfläche der Kolbenplatte
zumindest ein ringförmiges Dichtelement zugeordnet ist, wobei in
Anspruch 15 konkretisiert ist, daß wenigstens eine Stirnfläche der
Kolbenplatte von einem Federelement in Axialrichtung beaufschlagt ist.
Diese Kolbenplatte ist in vorteilhafter Weise einteilig mit dem Kolben
verbunden, könnte jedoch auch als zusätzliches Bauteil auf die Außen
mantelfläche des Verstellelements gesetzt werden. Von Vorteil bei
dieser Ausgestaltung ist es zudem, daß diese Platte eine geringe
radiale Erstreckung aufweist, was sich positiv auf den Bauraum und die
einzuschließende Menge an Hydrauliköl auswirkt. Auf das hier beschrie
bene Federelement könnte im Bedarfsfall auch verzichtet werden, jedoch
garantiert es bei nicht anliegendem Öldruck eine definierte Grundein
stellung der Nockenwelle in bezug auf das sie treibende Antriebsrad,
beispielsweise eine Verstellung der Nockenwelle in Richtung kleiner
Ventilüberschneidungen. Jedoch ist durch diese Ausbildung auch der
prinzipielle Kraftfluß zwischen Antriebsrad und Nockenwelle bei Funk
tionsausfall der erfindungsgemäßen Vorrichtung, beispielsweise durch
Defekte an der Steuerelektronik oder ähnliches, garantiert.
In oder an dem Abtriebselement eine erste Druckmittelzu- bzw. ablei
tung anzuordnen, wobei das Druckmittel an einer Stirnseite des Ab
triebselements in einen ersten Druckraum übertritt, ist Gegenstand des
Anspruchs 7, wobei in Anspruch 8 fortgeführt ist, daß zwischen dem
Antriebselement und dem Flansch eine zweite Druckmittelzu- bzw. ablei
tung verläuft, die in einen zweiten Druckraum des hydraulischen
Mittels mündet. Durch diese Maßnahmen ist eine einfache und platzspa
rende Versorgung mit hydraulischem Mittel der Druckräume vorgeschla
gen, d. h. diese Maßnahmen sind in die erfindungsgemäße Vorrichtung
integriert und diese Vorrichtung wird bevorzugt über die Schmiermit
telversorgung der Brennkraftmaschine mit hydraulischem Mittel ver
sorgt.
Gemäß Anspruch 9 ist es vorgesehen, daß mit dem Antriebsrad ein stirn
seitig verschlossener Blechzylinder verbunden ist, der gemeinsam mit
einer am Verstellelement ausgebildeten Kolbenplatte Druckräume be
grenzt, wobei in Anspruch 10 und 11 fortgeführt ist, daß stirnseitig
des Verstellelements je ein mit dem Blechzylinder und dem Flansch
zusammenwirkendes Anschlagmittel vorgesehen ist, welches als Kunst
stoffring ausgebildet sein kann und wobei dieser Kunststoffring das
Verstellelement in axialer Richtung überragt und mit Ausnehmungen
versehen ist. Dieser Blechzylinder ist einfach durch Tiefziehen zu
fertigen (siehe Anspruch 16) und kann gegebenenfalls auch aus einem
Leichtbauwerkstoff oder Kunststoff hergestellt sein. Der Blechzylinder
kann mit der Kolbenplatte durch eine Schraubenverbindung bzw. eine
kraftschlüssige oder andere Verbindung verbunden sein, so beispiels
weise durch eine Preßverbindung, Bördelung, Klebung. Die hier
beschriebenen Anschlagmittel begrenzen die gewünschte Phasenverschie
bung und garantieren einen weichen Anschlag des Verstellelements am
Blechzylinder bzw. Flansch. Durch die Ausnehmungen des Anschlagmittels
ist in den axialen Endpositionen des Verstellelements ein Durchgang an
hydraulischem Mittel in die Druckräume gegeben. Denkbar wäre es auch,
die Kunststoffelemente aus einem Leichtbauwerkstoff oder aus Massivma
terial zu fertigen bzw. die Durchgänge für hydraulisches Mittel durch
entsprechende Ausnehmungen am Druckkolben selbst zu garantieren oder
einen weichen Anschlag und/oder einen Druckmitteldurchgang durch
entsprechende Maßnahmen am Blechzylinder bzw. Flansch selbst zu si
chern.
Schließlich beschreiben die Ansprüche 12 und 13 eine Ausbildung des
Verstellelements aus einem Leichtbauwerkstoff bzw. eine Herstellung
dieses durch spanlose Formgebung. Vorgesehen können solche Formge
bungsverfahren wie Fließpressen, Rollieren oder Sintern sein. Die
Ausbildung des Verstellelements aus einem Leichtbauwerkstoff ist ein
Beitrag zur Massereduzierung der gesamten Vorrichtung. Denkbar wäre es
auch, das Verstellelement gegebenenfalls mit eingelegten Fasern und/
oder Partikeln zu verstärken bzw. dessen Verzahnungsabschnitte mit
einer aufgetragenen Verschleißschutzschicht zu versehen. Durch die
hier beschriebenen Fertigungsprozesse ist das Verstellelement kosten
günstig und mit der erforderlichen Präzision herstellbar. Das hier
beschriebene Fließpreßverfahren benötigt keine Nachbehandlung und
bewirkt eine homogene Struktur der ausgebildeten Verzahnung mit einer
hohen Lebensdauer dieser. Gegebenenfalls kann jedoch auch auf ein
spanendes Verfahren zurückgegriffen werden. Jedoch ist es auch vor
gesehen, das Zahnprofil der innenverzahnten Abschnitte durch Rund
kneten herzustellen.
Ein Einsatz der hier beschriebenen Vorrichtung ist nicht nur auf die
Relativverstellung einer Nockenwelle in bezug auf ein sie treibendes
Antriebsrad beschränkt. Denkbar ist es auch, beispielsweise bei V-
förmig angeordneten Zylindern einer Brennkraftmaschine eine Verstell
einrichtung für zwei Einlaßnockenwellen vorzusehen, beispielsweise so
wie in Fig. 5 der DE-OS 41 33 408 beschrieben. Denkbar wäre ein
Einsatz der hier beschriebenen Einrichtung bei weiteren Systemen, bei
denen es von Vorteil ist, den Drehwinkel eines Bauteils, welches mit
einem weiteren Bauteil in Antriebsverbindung steht, zu diesem weiteren
Bauteil relativ zu verstellen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
So zeigt die einzige Figur eine Vorrichtung 1 zum Verändern der Steu
erzeiten einer Brennkraftmaschine. Diese Vorrichtung 1 ist innerhalb
eines Steuertriebs für eine Nockenwelle (nicht dargestellt) und ein
mit der Nockenwelle in Antriebsverbindung stehendes Antriebsrad 2
angeordnet. Ein konzentrisch zur Nockenwellenachse X angeordnetes,
axial verschiebbares und einteiliges Verstellelement 3 weist hierzu an
seiner inneren Mantelfläche 4 zwei gegenläufig angeordnete, schrägver
zahnte Abschnitte 5, 6 auf. Zumindest einer dieser Abschnitte könnte
auch wie eingangs erwähnt eine Geradverzahnung aufweisen. Beide Ab
schnitte 5, 6 haben einen im wesentlichen übereinstimmenden Kopfkreis
durchmesser und sind, in Richtung der Nockenwellenachse X gesehen,
fluchtend zueinander angeordnet.
Der erste Abschnitt 5 des Verstellelements 3 wirkt mit einem als Hülse
ausgebildeten Antriebselement 7 zusammen. Dieses Antriebselement 7 ist
drehbar auf einer, auf einem nockenwellenseitigen Endabschnitt 8 eines
mit der Nockenwelle drehfest verbundenen und diese konzentrisch um
schließenden Abtriebselementes 9, Nabe 10 angeordnet. Das Antriebs
element 7 ist mit einem Flansch 11 verbunden. Mit diesem Flansch 11
ist das Antriebsrad 2 verschraubt. Auf dieses Antriebsrad 2 wirkt ein
nicht dargestellter Steuerriemen oder eine Steuerkette. Der zweite
schrägverzahnte Abschnitt 6 des Verstellelements 3 ist in einer kom
plementären Außenverzahnung 12 des Abtriebselements 9 angeordnet. Das
Abtriebselement 9 ist wie oben genannt mit einer nicht dargestellten
Nockenwelle drehfest verbunden.
Zwischen einander zugewandten Stirnflächen 13, 14 des An- und Ab
triebselements 7, 9 ist ein Kolbenring 15 schwimmend positioniert.
Dieser ist mit seinem Außenumfang 16 dichtend an einer zwischen den
schrägverzahnten Abschnitten 5, 6 liegenden zylindrischen Dichtfläche
17 angelegt.
Von einer Außenmantelfläche 18 des Verstellelements 3 erstreckt sich
senkrecht zur Nockenwellenachse X eine einteilig mit dem Verstellele
ment 3 verbundene Kolbenplatte 19. In einer Mantelfläche 20 dieser
Kolbenplatte 19 ist ein umlaufendes Dichtelement 21 eingesetzt. Dieses
sitzt an einer Innenfläche 22 eines mit dem Flansch 11 und dem An
triebsrad 2 verschraubten Blechzylinders 23. Durch Stirnflächen 24, 25
der Kolbenplatte 19 und durch die Innenfläche 22 des Blechzylinders 23
sind Druckräume 26, 27 für hydraulisches Mittel begrenzt. In Axial
richtung ist die Kolbenplatte 19 durch eine konzentrische Druckfeder
27a beaufschlagt. Diese stützt sich einerseits an der nockenwellen
seitigen Stirnfläche 24 der Kolbenplatte 19 und andererseits am
Flansch 11 ab. Der erste Druckraum 26 wird durch eine Druckmittel
leitung 28 mit hydraulischem Mittel versorgt. Diese Druckleitung 28
kann konzentrisch in dem Abtriebselement 9 angeordnet sein (nicht
näher dargestellt). Ein Übertritt in den obengenannten Druckraum 26
ist an einer Stirnseite 29 des Abtriebselementes 9 realisiert. Der
zweite Druckraum 27 ist durch eine weitere Druckmittelleitung 30 mit
hydraulischem Mittel versorgt. Diese Druckmittelleitung 30 ist zwi
schen dem Antriebselement 7 und dem Flansch 11 angeordnet. Stirnseitig
des Verstellelements 3 ist je ein Kunststoffring als Anschlagmittel 31
angeordnet. Dieses Anschlagmittel 31 überragt vorteilhaft das Ver
stellelement 3 in Axialrichtung und weist Ausnehmungen 32 für einen
ungehinderten Übertritt von hydraulischem Mittel in einen der Druck
räume 26, 27 in Anschlagstellung des Verstellelements 3 auf.
Die gewünschte Relativverstellung der Nockenwelle (innerhalb des
Abtriebselementes 9 angeordnet und nicht näher dargestellt) in bezug
auf das Antriebsrad 2 wird durch eine hydraulische Verstellung des
Verstellelements 3 realisiert. Hierzu wird beispielsweise über die
Druckmittelleitung 28, die im Abtriebselement 9 verlaufen kann und
sich entlang der Stirnseite 29 des Abtriebselementes 9 in den ersten
Druckraum 26 erstreckt, die Stirnfläche 25 der Kolbenplatte 19 mit
hydraulischem Druck beaufschlagt (Ausgangszustand siehe untere Bild
hälfte). Durch die mit verschiedenen Schrägungswinkeln verzahnten
Abschnitte 5, 6, die mit komplementären Außenverzahnungen 33, 12 des
Antriebselementes 7 und des Abtriebselementes 9 in Eingriff sind, wird
bei einer axialen Verschiebung des Verstellelements 3 zugleich eine
Verdrehung des Antriebs- zu dem Abtriebselement 7, 9 erzielt. Da beide
Elemente 7, 9 mit den entsprechenden Steuertriebskomponenten wie
Antriebsrad 2 und nicht dargestellter Nockenwelle verbunden sind, ist
eine Phasenverschiebung, beispielsweise in Richtung frühes Öffnen und
frühes Schließen der Ventile, erzielt. Der gegenteilige Effekt wird
beispielsweise durch eine entsprechende Beaufschlagung des Druckraumes
27 mit hydraulischem Mittel und ein Verschieben des Verstellelementes
3 in eine zu der obengenannten Richtung entgegengesetzte, erzielt. Die
Druckfeder 27a bewirkt dabei eine Grundstellung des Verstellelements
3, beispielsweise für den zumeist gefahrenen Drehzahl- und/oder Last
bereich der Brennkraftmaschine oder bei Ausfall des Druckes an hydrau
lischem Mittel.
Auf eine Darlegung der weiteren Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Vorrichtung und ihrer Steuerung in Abhängigkeit der verschiedenen
Betriebszustände wird an dieser Stelle verzichtet, weil dies der
Fachwelt hinreichend bekannt ist.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Antriebsrad
3 Verstellelement
4 Innere Mantelfläche
5 Abschnitt
6 Abschnitt
7 Antriebselement
8 Endabschnitt
9 Abtriebselement
10 Nabe
11 Flansch
12 Außenverzahnung
13 Stirnfläche
14 Stirnfläche
15 Kolbenring
16 Außenumfang
17 Dichtfläche
18 Außenmantelfläche
19 Kolbenplatte
20 Mantelfläche
21 Dichtelement
22 Innenfläche
23 Blechzylinder
24 Stirnfläche
25 Stirnfläche
26 Druckraum
27 Druckraum
27a Druckfeder
28 Druckmittelleitung
29 Stirnseite
30 Druckmittelleitung
31 Anschlagmittel
32 Ausnehmungen
33 Außenverzahnung
X Nockenwellenachse
2 Antriebsrad
3 Verstellelement
4 Innere Mantelfläche
5 Abschnitt
6 Abschnitt
7 Antriebselement
8 Endabschnitt
9 Abtriebselement
10 Nabe
11 Flansch
12 Außenverzahnung
13 Stirnfläche
14 Stirnfläche
15 Kolbenring
16 Außenumfang
17 Dichtfläche
18 Außenmantelfläche
19 Kolbenplatte
20 Mantelfläche
21 Dichtelement
22 Innenfläche
23 Blechzylinder
24 Stirnfläche
25 Stirnfläche
26 Druckraum
27 Druckraum
27a Druckfeder
28 Druckmittelleitung
29 Stirnseite
30 Druckmittelleitung
31 Anschlagmittel
32 Ausnehmungen
33 Außenverzahnung
X Nockenwellenachse
Claims (16)
1. Vorrichtung (1) zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftma
schine, die innerhalb eines Steuertriebs von zumindest einer Nocken
welle, vorzugsweise zwischen dieser und einem mit der Nockenwelle in
Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad (2) angeordnet ist, bestehend
aus einem über hydraulische Mittel axial verschiebbaren, hülsenartigen
Verstellelement (3), welches zwei verzahnte Abschnitte (5, 6) auf
weist, welche vorzugsweise gegenläufig unter einem Winkel zur Längs
mittelachse angeordnet sind, wobei der erste Abschnitt (5) mit einer
Schrägverzahnung (33) eines mit dem Antriebsrad (2) verbundenen An
triebselements (7) und der zweite Abschnitt (6) mit einem mit der
Nockenwelle verbundenen Abtriebselement (9) zusammenwirkt, dadurch ge
kennzeichnet, daß das hülsenartige Verstellelement (3) vorzugsweise
einteilig ausgebildet ist, wobei dessen schrägverzahnte Abschnitte (5,
6) in axialer Richtung zueinander beabstandet an einer Mantelfläche
(4) des Verstellelements (3) ausgebildet sind und einen im wesentli
chen übereinstimmenden Kopfkreisdurchmesser haben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide
schrägverzahnten Abschnitte (5, 6) an einer inneren Mantelfläche (4)
des Verstellelements (3) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit
der Nockenwelle drehfest verbundene Abtriebselement (9) an seinem der
Nockenwelle benachbarten Endabschnitt (8) eine gegenüber der Schräg
verzahnung (5 oder 6) im Durchmesser reduzierte Nabe (10) aufweist,
auf der das als verzahnte Hülse ausgebildete Antriebselement (7)
radial geführt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das An
triebselement (7) drehfest mit einem Flansch (11) verbunden ist, der
wiederum mit dem ringförmig ausgebildeten Antriebsrad (2) verschraubt
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
Stirnflächen (14, 13) des An- und des Abtriebselements (7, 9), die
einander zugewandt sind, ein Kolbenring (15) angeordnet ist, der an
seinem Außenumfang (16) dichtend an einer zwischen den schrägverzahn
ten Abschnitten (5, 6) liegenden zylindrischen Dichtfläche (17) des
Verstellelements (3) anliegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer
Außenmantelfläche (18) des Verstellelements (3) eine senkrecht zur
Nockenwellenachse (X) verlaufende Kolbenplatte (19) angeordnet ist,
daß diese Kolbenplatte (19) einteiliger Bestandteil des Verstellele
ments (3) ist, daß der Mantelfläche (20) der Kolbenplatte (19) zu
mindest ein ringförmiges Dichtelement (21) zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in oder an
dem Abtriebselement (9) eine erste Druckmittelzu- bzw. ableitung (28)
angeordnet ist, wobei das Druckmittel an einer Stirnseite (29) des
Abtriebselements (9) in einen ersten Druckraum (26) des hydraulischen
Mittels übertritt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
dem Antriebselement (7) und dem Flansch (11) eine zweite Druckmittel
zu- bzw. ableitung (30) verläuft, die in einen zweiten Druckraum (27)
des hydraulischen Mittels mündet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem
Antriebsrad (2) ein stirnseitig verschlossener Blechzylinder (23)
verbunden ist, der gemeinsam mit einer am Verstellelement (3) ausge
bildeten Kolbenplatte (19) Druckräume (26, 27) begrenzt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß stirnsei
tig des Verstellelements (3) je ein mit dem Blechzylinder (23) und dem
Flansch (11) zusammenwirkendes Anschlagmittel (31) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das
Anschlagmittel (31) als Kunststoffring ausgebildet ist, wobei dieser
Kunststoffring das Verstellelement (3) in Axialrichtung überragt und
mit Ausnehmungen (32) versehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verstellelement (3) aus einem Leichtbauwerkstoff hergestellt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verstellelement (3) durch spanlose Formgebung hergestellt ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Flansch (11) und das Antriebsrad (2) einstückig ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenig
stens eine Stirnfläche (24) der Kolbenplatte (19) von einem Feder
element (27a) in axialer Richtung beaufschlagt ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mit
dem Antriebsrad (2) verbundene Blechzylinder (23) spanlos hergestellt
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934321003 DE4321003C2 (de) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934321003 DE4321003C2 (de) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4321003A1 true DE4321003A1 (de) | 1995-01-05 |
DE4321003C2 DE4321003C2 (de) | 2001-05-03 |
Family
ID=6491125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934321003 Expired - Fee Related DE4321003C2 (de) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4321003C2 (de) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19506751A1 (de) * | 1995-02-27 | 1996-08-29 | Schaeffler Waelzlager Kg | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
FR2731251A1 (fr) * | 1995-03-02 | 1996-09-06 | Aisin Seiki | Dispositif de commande de synchronisation a soupape |
DE19525373A1 (de) * | 1995-07-12 | 1997-01-16 | Schaeffler Waelzlager Kg | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
DE19535499A1 (de) * | 1995-09-25 | 1997-03-27 | Audi Ag | Vorrichtung zum Verstellen der Phasenlage einer Welle |
DE19546103A1 (de) * | 1995-12-11 | 1997-06-12 | Schaeffler Waelzlager Kg | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
DE19546934A1 (de) * | 1995-12-15 | 1997-06-19 | Schaeffler Waelzlager Kg | Druckmittelabdichtung für eine Nockenwellenverstellvorrichtung |
DE19600853A1 (de) * | 1996-01-12 | 1997-07-17 | Schaeffler Waelzlager Kg | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
DE19716203A1 (de) * | 1997-04-18 | 1998-10-22 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Vorrichtung zum Verändern der Öffnungs- und Schließzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine |
US5836279A (en) * | 1997-05-21 | 1998-11-17 | Ina Walzlager Schaeffler Ohg | Device for varying the opening and closing times of gas exchange valves of an internal combustion engine |
DE19807513A1 (de) * | 1998-02-21 | 1999-08-26 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Verzahnungsanordnung, insbesondere für eine Nockenwellen-Verstelleinrichtung, und Verfahren zu deren Herstellung |
DE19819995A1 (de) * | 1998-05-05 | 1999-11-11 | Porsche Ag | Vorrichtung zur hydraulischen Drehwinkelverstellung einer Welle zu einem Antriebsrad |
DE19840894B4 (de) * | 1998-09-08 | 2006-07-27 | Hydraulik-Ring Gmbh | Hydraulische Stelleinrichtung |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007023617B4 (de) * | 2007-05-18 | 2020-06-04 | Herbert Naumann | Nockenwellenversteller |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3810804A1 (de) * | 1988-03-30 | 1989-10-19 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zur relativen winkelverstellung zwischen zwei in antriebsverbindung stehenden wellen |
US4934348A (en) * | 1988-06-14 | 1990-06-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Valve operation control system of internal combustion engine |
US5111780A (en) * | 1988-07-15 | 1992-05-12 | Audi Ag | Drive arrangement for a camshaft in an internal combustion engine |
DE4218081A1 (de) * | 1992-06-01 | 1993-12-02 | Schaeffler Waelzlager Kg | Verstellbarer, geteilter Kolben |
-
1993
- 1993-06-24 DE DE19934321003 patent/DE4321003C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3810804A1 (de) * | 1988-03-30 | 1989-10-19 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zur relativen winkelverstellung zwischen zwei in antriebsverbindung stehenden wellen |
US4934348A (en) * | 1988-06-14 | 1990-06-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Valve operation control system of internal combustion engine |
US5111780A (en) * | 1988-07-15 | 1992-05-12 | Audi Ag | Drive arrangement for a camshaft in an internal combustion engine |
DE4218081A1 (de) * | 1992-06-01 | 1993-12-02 | Schaeffler Waelzlager Kg | Verstellbarer, geteilter Kolben |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5605121A (en) * | 1995-02-27 | 1997-02-25 | Ina Walzlager Schaeffler Kg | Device for adjusting valve timing in an internal combustion engine |
DE19506751A1 (de) * | 1995-02-27 | 1996-08-29 | Schaeffler Waelzlager Kg | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
DE19506751C2 (de) * | 1995-02-27 | 1998-09-03 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
FR2731251A1 (fr) * | 1995-03-02 | 1996-09-06 | Aisin Seiki | Dispositif de commande de synchronisation a soupape |
DE19525373A1 (de) * | 1995-07-12 | 1997-01-16 | Schaeffler Waelzlager Kg | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
DE19535499A1 (de) * | 1995-09-25 | 1997-03-27 | Audi Ag | Vorrichtung zum Verstellen der Phasenlage einer Welle |
DE19535499B4 (de) * | 1995-09-25 | 2005-06-16 | Audi Ag | Vorrichtung zum Verstellen der Phasenlage einer Welle |
DE19546103A1 (de) * | 1995-12-11 | 1997-06-12 | Schaeffler Waelzlager Kg | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
WO1997021908A1 (de) * | 1995-12-11 | 1997-06-19 | INA Wälzlager Schaeffler oHG | Vorrichtung zum verändern der steuerzeiten einer brennkraftmaschine |
DE19546934C2 (de) * | 1995-12-15 | 2001-05-31 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Druckmittelabdichtung für eine Nockenwellenverstellvorrichtung |
DE19546934A1 (de) * | 1995-12-15 | 1997-06-19 | Schaeffler Waelzlager Kg | Druckmittelabdichtung für eine Nockenwellenverstellvorrichtung |
DE19600853A1 (de) * | 1996-01-12 | 1997-07-17 | Schaeffler Waelzlager Kg | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
US6089198A (en) * | 1997-04-18 | 2000-07-18 | Ina Walzlager Schaeffler Ohg | Device for varying the opening and closing times of gas exchange valves of an internal combustion engine |
DE19716203A1 (de) * | 1997-04-18 | 1998-10-22 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Vorrichtung zum Verändern der Öffnungs- und Schließzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine |
DE19721209A1 (de) * | 1997-05-21 | 1998-11-26 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Vorrichtung zum Verändern der Öffnungs- und Schließzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine |
US5836279A (en) * | 1997-05-21 | 1998-11-17 | Ina Walzlager Schaeffler Ohg | Device for varying the opening and closing times of gas exchange valves of an internal combustion engine |
DE19807513A1 (de) * | 1998-02-21 | 1999-08-26 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Verzahnungsanordnung, insbesondere für eine Nockenwellen-Verstelleinrichtung, und Verfahren zu deren Herstellung |
DE19819995A1 (de) * | 1998-05-05 | 1999-11-11 | Porsche Ag | Vorrichtung zur hydraulischen Drehwinkelverstellung einer Welle zu einem Antriebsrad |
DE19840894B4 (de) * | 1998-09-08 | 2006-07-27 | Hydraulik-Ring Gmbh | Hydraulische Stelleinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4321003C2 (de) | 2001-05-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4024057C1 (de) | ||
DE4218082C2 (de) | Vorrichtung zur kontinuierlichen Winkelverstellung zwischen zwei in Antriebsverbindung stehenden Wellen | |
EP0469334B1 (de) | Vorrichtung zur Änderung der relativen Drehlage von Wellen in einer Brennkraftmaschine | |
DE4321003C2 (de) | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine | |
DE3901076A1 (de) | Einrichtung zum zahnspiel-ausgleich | |
DE4121475C2 (de) | Ventilzeitsteuervorrichtung für Verbrennungskraftmaschine | |
DE4110088C1 (en) | Relative shaft bearing position changing mechanism - has annular coupler with inner and outer toothing linked to axially displaceable piston | |
DE19546934C2 (de) | Druckmittelabdichtung für eine Nockenwellenverstellvorrichtung | |
DE19726362A1 (de) | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine | |
DE19680952C1 (de) | Arretierung für einen Kolben einer Nockenwellenverstellung | |
EP0518898B1 (de) | Antriebsvorrichtung für eine nockenwelle | |
DE4311868A1 (de) | Stellantrieb für Schaltgetriebe von Kraftfahrzeugen | |
DE4117963A1 (de) | Stufenlos veraenderliches ventilzeitpunkt-steuersystem | |
DE3803427A1 (de) | Zahnradtrieb | |
EP0290864A2 (de) | Innenachsige Drehkolbenmaschine | |
DE4036010A1 (de) | Verstellbarer nockenwellenantrieb fuer eine brennkraftmaschine | |
DE4229201A1 (de) | Vorrichtung zum Verstellen der Nockenwellen-Steuerzeiten | |
DE4417959C2 (de) | Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine | |
WO2018188789A1 (de) | Längenverstellbare pleuelstange mit einer zylinder-kolben-einheit mit verdrehsicherung | |
DE4229202A1 (de) | Vorrichtung für eine stufenlose Winkelverstellung | |
AT519294B1 (de) | Längenverstellbare Pleuelstange mit einer Zylinder-Kolben-Einheit mit Zylinderhülse | |
DE4323671A1 (de) | Stufenlose Nockenwellenverstellung | |
DE10006349C2 (de) | Vorrichtung zur relativen Winkelverstellung einer Nockenwelle | |
EP1783331A1 (de) | System mit einer Einlaßnockenwelle, einer Auslaßnockenwelle und einem Nockenwellenversteller und Verwendung eines derartigen Systems | |
DE102004062068A1 (de) | Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INA WAELZLAGER SCHAEFFLER OHG, 91074 HERZOGENAURAC |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: INA-SCHAEFFLER KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |