DE4403426A1

DE4403426A1 - Verstellvorrichtung für zumindest einen Nocken

Info

Publication number: DE4403426A1
Application number: DE4403426A
Authority: DE
Inventors: Clemens Dipl Ing Bandel
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1993-02-13
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 1994-08-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für zumindest einen Nocken einer Nockenwelle zur Betätigung eines Gaswechselventiles einer Brennkraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Verstellvorrichtung zeigt die US 17 57 046 A1, bei deren Gegenstand der verstellbare ringförmige Nockenabschnitt mit einer innenliegenden, schrägverlaufenden Längsnut versehen ist, die mit einem in Axialrichtung verlaufenden Längsschlitz in der Hohlwelle korrespondiert. In diesen Längsschlitz ist ein Verstellelement einge setzt, welches zugleich in die Längsnut des verstellbaren Nockenab schnittes eingreift und formschlüssig mit der die Verstellung bewir kenden Stange innerhalb der Nockenwelle verbunden ist. Durch Ver schieben der Stange bzw. des Verstellelementes innerhalb des Längs schlitzes wird der verstellbare Nockenabschnitt in Umfangsrichtung relativ zum festen Nockenabschnitt verdreht und somit die Ventilsteu erzeit verändert.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Verstellvorrichtung robuster, montageleichter und baulich günstiger auszubilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Er findung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Es wird also vorgeschlagen, das Verstellelement als einen in der rohrförmigen Nockenwelle radial verschiebbaren Spreizkeil auszubil den, der mit einer Schrägfläche an dem verstellbaren Nockenabschnitt angreift und der über eine Rampe an der Stange betätigt ist. Wenn der Spreizkeil symmetrisch innerhalb der beiden zueinander verstellbaren Nockenabschnitte liegt, ergibt sich daraus eine robuste, einen gerin gen Bauraum einnehmende Konstruktion bei verspannungs- und spiel freier Bewegungs- und Kraftübertragung. Bevorzugt stützt sich dabei der Spreizkeil unmittelbar an der einen im Nockenspitzenbereich lie genden Trennfläche ab und wirkt auf die andere, gegenüberliegende Trennfläche des zweiten Nockenabschnittes, so daß der Kraft- bzw. Momentenfluß unmittelbar vom einen zum anderen Nockenabschnitt über geht.

Der Spreizkeil kann über eine Rampe von der Stange verstellt werden, wobei die Rampe beispielsweise ein auf der Stange angeordneter Exzen ter sein kann, bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, eine axial ver laufende Rampe in der Stange vorzusehen, und den Spreizkeil durch axiales Verschieben der Stange relativ zur Nockenwelle zu betätigen.

Zur Erzielung einer schnellen und einfachen Montage können im Bereich der Trennflächen der Nockenabschnitte Ausnehmungen vorgesehen sein, durch die hindurch der Spreizkeil von außen montierbar ist. Ferner können zur Erzielung einer besonders robusten und baulich kurzen Konstruktion die beiden Nockenabschnitte wie im Patentanspruch 5 be schrieben ineinander verschachtelt angeordnet sein, so daß jeder Nockenabschnitt auf der Nockenwelle und im jeweils anderen Nockenab schnitt geführt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.

Die schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Abschnitt einer Nockenwelle mit einem hinsichtlich der Steuerzeit verstellbaren Nocken;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den verstellbaren Nocken gemäß Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine raumbildliche Darstellung der beiden Nockenabschnitte vor deren Montage; und

Fig. 4 einen Querschnitt gemäß Fig. 2 mit in Montagestellung befind licher Nockenabschnitte.

Die Fig. 1 zeigt abschnittsweise eine Nockenwelle 10 mit einem Nocken 12 zur Betätigung eines nicht dargestellten Gaswechselventiles einer Hubkolben-Brennkraftmaschine.

Der Nocken 12 setzt sich aus einem festen, auf der Hohlwelle 14 ange ordnetem Nockenabschnitt 16 und einem relativ dazu verdrehbaren Nocke nabschnitt 18 zusammen. Die Verstellung des verdrehbaren Nockenab schnittes 18 erfolgt über einen Spreizkeil 20, der radial verschieb bar in einer Ausnehmung 22 der Hohlwelle 14 angeordnet ist.

Der Spreizkeil 20 wird über eine in der Hohlwelle 14 verschiebbar angeordnete Stange 24 betätigt, die mit einer Rampe 26 auf eine Schrägfläche 28 des Spreizkeiles 20 wirkt.

Wie insbesondere der Fig. 3 entnehmbar ist, sind die beiden Nockenab schnitte 16, 18 ringförmig gestaltet, wobei ein jeder Nockenabschnitt über dessen Außenumfang gesehen einen Rampenbereich 30 (Ablauf- oder Auflauframpe), einen Grundkreisbereich 32 und einen Nockenspitzenbe reich 34 aufweist. Der Grundkreisbereich 32 und der Nockenspitzenbe reich 34 sind kreissymmetrische Abschnitte, in denen die jeweils stu fenförmigen Trennflächen 36, 38 der beiden Nockenabschnitte 16,18 angeordnet sind. Dabei ist zwischen den Nockenabschnitten 16,18 bzw. den stufenförmigen Trennflächen 36, 38 ein Freiraum vorgesehen, der die Verstellbarkeit der Ventilsteuerzeit ergibt. So kann durch Ver drehen des Nockenabschnittes 18 relativ zum Nockenabschnitt 16 der Nockenspitzenbereich verbreitert und damit verbunden die Ventilöff nungszeit verlängert werden und umgekehrt.

Wie aus der Fig. 3 weiterhin entnehmbar ist, ist ein jeder Nockenab schnitt 16, 18 mit einen Teil seines Nockenspitzenbereiches 34, mit einem Rampenbereich 30 und mit einem Teil des Nockengrundkreisberei ches 32 in voller Nockenbreite ausgebildet (Doppelpfeil 40), während der übrige, etwa halbkreisförmige Bereich 42 nur die halbe Breite (Doppelpfeil 44) aufweist und mit diesem Bereich 42 diametral ver setzt in einer jeweiligen rotationssymmetrischen Ausnehmung 45 des anderen Nockenabschnittes geführt ist. Dadurch ist ein jeder Nocken abschnitt 16, 18 exakt auf seiner halben Breite unmittelbar auf der Hohlwelle 14 geführt bzw. befestigt (beweglicher oder fester Nocken abschnitt) und mit seiner weiteren halben Breite verschachtelt auf dem jeweils anderen Nockenabschnitt angeordnet (vgl. auch Fig. 2).

Zur Verdrehung des Nockenabschnittes 18 relativ zum Nockenabschnitt 16 trägt der vorbeschriebene Spreizkeil 20 eine 90° zur Schrägfläche 28 versetzte Schrägfläche 46, die an einer radial innenliegenden, abgerundeten Anlauffläche 48 des Nockenspitzenbereiches 34 des Nocke nabschnittes 18 angreift. Durch Verstellen des Spreizkeiles 20 - der sich andererseits mit einer Fläche 50 unmittelbar im Nockenspitzenbe reich 34 an dem festen Nockenabschnitt 16 abstützt - radial nach außen, durch Verschieben der Stange 24 auf der Zeichnung nach rechts (Fig. 1), wird über die Schrägfläche 46 der verstellbare Nockenab schnitt 34 im Uhrzeigersinn verdreht und damit die Ventilöffnungszeit des Gaswechselventiles verlängert. Im umgekehrten Falle wird die Ventilöffnungszeit innerhalb des vorgegebenen Verstellbereiches ver kürzt.

Zur Montage des Spreizkeiles 20 (vgl. Fig. 4) wird der verstellbare Nockenabschnitt 18 im Rahmen des vorgegebenen Freiraumes zwischen den stufenförmigen Trennflächen 36,38 soweit verdreht, daß zwischen die Trennflächen 36 in Verbindung mit in den Trennflächen vorgesehenen Ausnehmungen 52, 54 der Spreizkeil 20 von außen radial nach innen montierbar ist. Anschließend wird der verstellbare Nockenabschnitt 18 zurückgedreht bis er wie in der Fig. 2 dargestellt mit seiner Anlauf kante 48 an der Schrägfläche 46 des Spreizkeiles 20 anliegt.

Es sei noch erwähnt, daß durch die stufenförmigen Trennflächen 36,38 in dem vorgegebenen Verstellbereich der Ventilsteuerzeit stets eine Überdeckung der beiden in Umfangsrichtung längeren, axial zueinander versetzten Umfangsabschnitte vorliegt, so daß ein ruckfreier Übergang zwischen den beiden Nockenabschnitten stets sichergestellt ist.

Claims

1. Verstellvorrichtung für zumindest einen Nocken einer Nockenwelle zur Betätigung eines Gaswechselventiles einer Brennkraftmaschine, mit einem zweiteiligen Nocken, dessen einer Umfangsabschnitt fest mit der hohlen Nockenwelle verbunden ist und dessen anderer Um fangsabschnitt von einem Verstellelement über eine innere Stange in Umfangsrichtung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellelement ein in der rohrförmigen Welle (14) radial verschiebbarer Spreizkeil (20) ist, der mit einer Schrägfläche (46) an dem verstellbaren Nockenabschnitt (18) angreift und der über eine Rampe (26) an der Stange (24) betätigbar ist.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizkeil (20) unmittelbar an der im Nockenspitzenbereich (34) liegenden Trennfläche (36) zwischen den beiden Nockenab schnitten (16, 18) angreift.

3. Verstellvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Spreizkeil (20) mit einer 90° zur ersten Schräg fläche (46) versetzten Schrägfläche (28) mit einer in Axialrich tung der Stange (24) verlaufenden Rampe (26) zusammenwirkt.

4. Verstellvorrichtung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekenn zeichnet, daß die im Nockenspitzenbereich (34) liegenden Trennflä chen (36) der Nockenabschnitte (16, 18) je eine Ausnehmung (52, 54) aufweisen, durch die hindurch der Spreizkeil (20) montierbar ist.

5. Verstellvorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekenn zeichnet, daß die je eine vollständige Nockenrampe (30) tragenden Nockenabschnitte (16, 18) ringförmig ausgebildet sind und mit je einem radial innenliegenden, schmäleren Umfangsabschnitt (42) in jeweils äußeren, die Nockenrampe (30) aufweisenden Umfangsab schnitten (44) aufgenommen sind.