DE4417959A1 - Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten
einer Brennkraftmaschine, die innerhalb eines Steuertriebs von zu
mindest 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 in Längsrichtung
hintereinander liegende verzahnte Abschnitte aufweist, die vorzugs
weise gegenläufig unter einem Winkel zur Längsmittelachse angeordnet
sind, wobei der erste Abschnitt mit einer ersten Schrägverzahnung
eines mit dem Antriebsrad verbundenen Antriebselements und der zweite
Abschnitt mit einer weiteren Schrägverzahnung eines mit der Nockenwel
le verbundenen Abtriebselements zusammenwirkt, und wobei das Antriebs
element drehfest mit dem Antriebsrad und das Abtriebselement drehfest
mit der Nockenwelle verbunden sind.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-C 38 10 804 vorbekannt. Bei
dieser wird das Antriebsrad, welches mit dem Verstellelement in trieb
licher Verbindung ist, von einem an sich bekannten Zugmittel in Um
fangsrichtung beaufschlagt. Das Zugmittel ist durch ein Spannmittel,
welches mit dem Motorengehäuse verbunden ist, vorgespannt. Die durch
das Zugmittel aufgebrachte Kraft wirkt radial durch das Antriebsele
ment und ist über einen mit der Nockenwelle verbundenen flanschartigen
Absatz abgestützt. Somit tritt kein radialer Versatz der Axiallinie
des Antriebselements zu der der Nockenwelle auf. Zwischen den mitein
ander in Eingriff stehenden Verzahnungen des Antriebs-, Verstell- und
Abtriebselements tritt Spiel auf. Dieses Verzahnungsspiel führt zu
Schwingungen und unerwünschten Klappergeräuschen. Eine Verkleinerung
dieses Verzahnungsspiels, welche zu einer Minderung der obengenannten
Nachteile führen würde, erhöht unnötigerweise stark den Fertigungsauf
wand und damit die -kosten und gegebenenfalls die erforderlichen
Verstellkräfte.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
Verändern der Steuerzeiten der eingangs genannten Gattung zu schaffen,
bei der die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind und bei der ins
besondere eine spielfreie Verzahnung seiner miteinander in Eingriff
stehenden Antriebs-, Verstell- und Abtriebsmittel erzielt ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß das Antriebselement und die drehfest
miteinander in Eingriff stehenden Verzahnungen des Antriebs-, Ver
stell- und Abtriebselements derart ausgebildet und zueinander angeord
net sind, daß eine Abstützung einer über ein Zugmittel auf das An
triebsrad übertragenen Radialkraft direkt, unter Verzicht auf separate
Lagermittel, über die Verzahnungen realisiert ist. Durch diese Maßnah
me der eingangs genannten Abstützung der Radialkraft sind das An
triebselement und die Nockenwelle zueinander radial versetzt, so daß
gegenläufige Zahnflanken des jeweiligen einen Elements an gegenläufi
gen Zahnflanken des im Kraftfluß folgenden Elements spielfrei anlie
gen. Dieses radiale Versetzen (Verspannen) führt zu einer spielfreien
Verzahnung. Die eingangs genannten nachteiligen Schwingungserscheinun
gen, welche zu den der Fachwelt bekannten Klappergeräuschen führen,
sind durch diese einfache Maßnahme eliminiert. Zugleich gelingt es,
die Fertigungstoleranzen für die Verzahnungsabschnitte zu entfeinern,
da diese nicht mehr zur Minimierung des auftretenden Verzahnungsspiels
gering gehalten werden müssen. Über die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist garantiert, daß nur eine geringe Zahl von tragenden Zähnen (2 je
Element) miteinander in Eingriff sind. Durch diese geringe Zähnezahl
stellt sich das ansonsten vorhandene Verzahnungsspiel geometrisch
genau auf "0" ein. Zudem ist durch den auftretenden Versatz der Dreh
achsen von Antriebselement und Nockenwelle die Schmierung der mitein
ander in Eingriff stehenden Verzahnungen hervorragend gewährleistet,
da die verzahnten Abschnitte sich unter der Zugkraft drehen und so
durch das sich sinusförmig vergrößernde und verkleinernde Spiel ein
Squeeze-Film entsteht. Mit in den Schutzumfang dieser Erfindung ist
auch eine Lösung einbezogen, bei der die sich eingangs erwähnte radial
abstützende Kraft nur teilweise über die Verzahnungen geleitet wird.
Mit in den Schutzumfang dieser Erfindung einbezogen ist auch eine
Lösung, bei der nur einer der Abschnitte eine Schrägverzahnung auf
weist. Der weitere Abschnitt verfügt dann über eine Geradverzahnung.
Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unter
ansprüche 2 bis 18 und werden an dieser Stelle mit ihren Vorteilen
kurz beschrieben.
So gewährleistet die Nabe nach Anspruch 2 mit einer Anlauffläche der
Nockenwelle einen Anschlag für Stirnseiten eines Innenringes des
Antriebselements. Durch diese Maßnahme ist auf einfache Art und Weise
ein Verkippen des Antriebselements relativ zur Vorrichtung vermieden.
Dieses Verkippen aufgrund der auftretenden Radialkraft kann auch durch
andere geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise axiale Anlaufscheiben,
die von der Nockenwelle ausgehen oder mit dieser verbunden sind und
ähnliche, verhindert werden.
Gemäß Anspruch 3 ist ein konzentrischer Abschnitt der Nockenwelle bzw.
ein konzentrischer Abschnitt einer mit der Nockenwelle drehfest ver
bundenen konzentrischen Hülse, welcher sich in Nockenwellenrichtung
gesehen an deren Anlauffläche anschließt, mit seiner Mantelfläche
zumindest mittelbar von einem hohlzylindrischen, konzentrischen Ab
schnitt des Antriebselements spiel behaftet umschlossen. Durch diese
Maßnahme wird in Verbindung mit den zuvor genannten Ausgestaltungen
garantiert, daß ein Großteil der vom Zugmittel aufgebrachten Radial
kraft über die Verzahnungen abgestützt ist. Andererseits gewährleistet
dieser hohlzylindrische, konzentrische Abschnitt im Zusammenwirken mit
der in Anspruch 4 genannten vorteilhaften Ausgestaltung ein Abdichten
der Vorrichtung gegen austretendes Hydrauliköl.
In Konkretisierung der Erfindung geht es aus Anspruch 5 hervor, das
Antriebselement mit einem Innen- und Außenring zu versehen. Der Innen
ring verhindert mit seinen stirnseitigen Anlaufflächen ein Verkippen
des Antriebselements. Dieser Innenring ist bei dieser Ausgestaltung
einteilig mit seinem Außenring am Antriebselement befestigt. Denkbar
und vorgesehen sind jedoch auch mehrteilige Lösungen bzw. auch Ausge
staltungen, bei denen vollständig auf den Innenring verzichtet wird
und andere Maßnahmen zum Verhindern eines Verkippens des Antriebsele
ments getroffen sind.
Zugleich weist zur Bildung einer Kolbenfläche für Hydraulikmittel das
Verstellelement eine sich radial erstreckende Kolbenplatte auf. Diese
Kolbenplatte begrenzt mit ihren Stirnflächen Druckräume für Hydraulik
mittel und ist über wenigstens ein Dichtelement gegenüber einem die
Vorrichtung umschließenden Blechzylinder begrenzt.
Gemäß einem weiteren Unteranspruch sind in den Druckräumen als Ringe
ausgebildete Anschlagmittel für die Kolbenplatte vorgesehen. Über
diese Anschlagmittel für die Kolbenplatte ist somit der relative
Verdrehwinkel des Antriebselements zur Nockenwelle determiniert.
Zugleich kann es vorgesehen sein, wenigstens eines der Anschlagmittel
als Dichtelement herzustellen.
Nach Anspruch 10 ist es vorgesehen, die Kolbenplatte über eine
Schweiß- oder Lötverbindung mit dem Verstellelement zu verbinden. Es
wurde jedoch auch an eine einteilige Ausführung gedacht, auf die soll
an dieser Stelle jedoch nicht näher eingegangen werden.
Die Ansprüche 11 bis 14 beschreiben eine vorteilhafte Möglichkeit der
Zuleitung von Hydraulikmittel zu den Druckräumen. Hierbei wird das
Hydraulikmittel zu dem nockenwellenseitigen Druckraum über eine die
Nockenwelle oder ihre Nabe schneidende Bohrung durch eine Bohrung
durch das Antriebselement über die Verzahnungen geleitet. Zur besseren
Überleitung kann es auch vorgesehen sein, wenigstens eines der mitein
ander kämmenden verzahnten Abschnitte auszusparen. Auch sind nach
einem weiteren Unteranspruch im Antriebselement umfangsverteilt Über
trittsbohrungen zu den Verzahnungen, ausgehend von einem Ringraum,
vorgesehen.
Eine Zuleitung zu dem nockenwellenfernen Druckraum, welcher von dem
Blechzylinder begrenzt ist, ist entlang einer Stirnseite des Abtriebs
elements realisiert. Denkbar ist es bei dieser Lösung, auf die jedoch
nicht näher eingegangen werden soll, diese Zuleitung ebenfalls mit
Hydraulikmittel aus einer Längsbohrung durch die Nockenwelle und/oder
das Abtriebselement zu versorgen.
In Verbindung mit den vorgenannten Maßnahmen ist es Bestandteil der
Erfindung, die Nockenwelle mit der Nabe und dem Abtriebselement über
eine Schraubverbindung zu verbinden.
Aus den Ansprüchen 16 und 17 geht es hervor, den Blechzylinder und/-
oder das Verstellelement spanlos bzw. aus einem Leichtbauwerkstoff zu
fertigen. Durch dieses spanlose Verfahren, beispielsweise Tiefziehen
bzw. Fließpressen, gelingt es, die Fertigungskosten zu senken. Als
Leichtbauwerkstoff ist ein polymerer Werkstoff denkbar, welcher auch
faser- oder gitterverstärkt sein kann. Jedoch sind auch, insbesondere
für den Blechzylinder, Aluminiumwerkstoffe denkbar.
Schließlich beschreibt der Anspruch 18 eine vorteilhafte Möglichkeit
der Anordnung der Kolbenplatte am Verstellelement. Durch diese Anord
nung ist eine relativ schmalbauende Verstellvorrichtung geschaffen.
Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale ihrer Ansprüche be
schränkt. Denkbar und vorgesehen sind auch Kombinationsmöglichkeiten
einzelner Anspruchsmerkmale und Kombinationsmöglichkeiten einzelner
Anspruchsmerkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zum Ausgestal
tungsbeispiel Offenbarten.
Zweckmäßigerweise ist die Erfindung in der Zeichnung dargestellt. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vor
richtung und
Fig. 2 eine schematisierte Darstellung der miteinander in
Eingriff stehenden Verzahnungen.
Aus Fig. 1 geht eine Vorrichtung 1 zum Verändern der Steuerzeiten
einer Brennkraftmaschine hervor. Diese Vorrichtung 1 ist trieblich
zwischen einer Nockenwelle 2 und einem Antriebsrad 3, welches durch
ein nicht dargestelltes Zugmittel beaufschlagt wird, angeordnet. Mit
dem Antriebsrad 3 ist über einen Flansch 4 ein konzentrisches An
triebselement 5 verbunden. Das Antriebselement 5 weist einen Innenring
6 auf. Konzentrisch zu dem Innenring 6 verläuft am Antriebselement 5
ein Außenring 7. Eine Bohrung 8 des Außenrings 7 ist mit einer ersten
Schrägverzahnung 9 versehen. Zwischen Innen- und Außenring 6, 7 des
Antriebselements 5 verläuft ein hydraulisch verstellbares, ringförmi
ges Verstellelement 10. Dieses Verstellelement 10 weist einen ersten
schrägverzahnten Abschnitt 11 auf, welcher mit der Schrägverzahnung 9
des Außenringes 7 des Antriebselements 5 in Eingriff ist. Mit Teilab
schnitten seiner Bohrung 12 liegt das Verstellelement 10 am Außen
mantel 13 des Innenringes 6 des Antriebselements 5 an. Ein weiterer
Teilabschnitt der Bohrung 12 des Innenringes 6 ist mit einem zweiten,
axial zu dem ersten Abschnitt 11 beabstandeten, schrägverzahnten
Abschnitt 14 ausgebildet. Dieser Abschnitt 14 verläuft gegenläufig zum
ersten Abschnitt 11 und mit einem Winkel zur Längsmittelachse der
Vorrichtung 1. Dieser zweite, innenverzahnte Abschnitt 14 ist mit
einer außenliegenden Schrägverzahnung 15 eines Abtriebselements 16 in
Eingriff. Das Abtriebselement 16 ist hierbei konzentrisch zur Nocken
welle 2 angeordnet. Es weist, in Nockenwellenrichtung gesehen, eine
gegenüber seiner Schrägverzahnung 15 im Durchmesser reduzierte Nabe 17
auf. Diese Nabe 17 ist konzentrisch von dem Innenring 6 des Antriebs
elements 5 umschlossen. Eine erste Stirnseite 18 des Innenringes 6
liegt an einem radial sich erstreckenden Absatz 19 der Nabe 17 an.
Eine zweite Stirnseite 20 des Innenringes 6 wirkt andererseits mit
einer axialen Anlauffläche 21 einer mit der Nockenwelle drehfest
verbundenen, konzentrischen Hülse 22 zusammen.
Ein konzentrischer Abschnitt 23 des Antriebselements 5 umschließt
spiel behaftet einen konzentrischen Abschnitt 24 der mit der Nockenwel
le 2 drehfest verbundenen Hülse 22. Eine Bohrung 25 des Abschnittes 23
weist eine Ringnut 26 auf, in welcher ein elastomeres Dichtelement 27
verläuft. Der Abschnitt 23 mit seiner Bohrung 25 des Antriebselements
5 umschließt dabei spielbehaftet den Abschnitt 24 der Hülse 22. Durch
diese Maßnahme stützt sich eine vom Antriebsrad 3 in die Vorrichtung
1 übertragene Radialkraft direkt über die Verzahnungen 9, 11, 14, 15
ab. Somit verläuft das Antriebsrad 3 radial versetzt zur Nockenwelle
2. Ein in der Vorrichtung 1 ansonsten vorhandenes Verzahnungsspiel ist
durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen mit einfachen Mitteln elimi
niert. Über die obengenannten Stirnseiten 18, 20, den Absatz 19 sowie
die Anlauffläche 21 des Abtriebselements 16, Antriebselements 5 und
der Hülse 22 wird ein Verkippen des Antriebselements 5 wirkungsvoll
verhindert.
Vom Verstellelement 10 erstreckt sich radial nach außen eine Kolben
platte 28, wobei deren Mantelfläche 29 mit einem ringförmigen Dicht
element 30 versehen ist. Zugleich ist mit dem Flansch 4 und dem An
triebsrad 3 ein stirnseitig verschlossener, spanlos hergestellter
Blechzylinder 31 über nicht näher beschriebene Verbindungsmittel 32
gekoppelt. Dieser Blechzylinder 31 umfaßt mit seinem Boden 33 ein Ende
34 der Nockenwelle 2 mittelbar und zugleich konzentrisch die gesamte
Vorrichtung 1.
Das Dichtelement 30 der Kolbenplatte 28 wirkt mit einer Innenseite 35
des Blechzylinders 31 derart zusammen, daß durch die Kolbenplatte 28
und den Blechzylinder 31 Druckräume 36, 37 begrenzt sind. In jedem
Druckraum 36, 37 ist je ein die Axialbewegung des Verstellelements 10
begrenzendes Anschlagmittel 38, 39 vorgesehen. Durch diese Anschlag
mittel 38, 39 ist der relative maximale Verdrehwinkel von Nockenwelle
2 zu Antriebsrad 3 determiniert. Die Kolbenplatte 28 ist bei dieser
Ausführungsform durch eine Schweißverbindung 40 mit dem Verstellele
ment 10 verbunden. Jedoch wurde auch an eine einteilige Ausführung
gedacht, auf diese soll an der hier genannten Stelle nicht eingegangen
werden. Eine Zufuhr von Hydraulikmittel zu dem nockenwellenseitigen
Druckraum 36 ist über wenigstens eine Axialbohrung 41 in der Hülse 22
hergestellt. Diese Axialbohrung 41 führt zu einem Ringraum 42. Der
Ringraum 42 ist zwischen der zweiten Stirnseite 20 des Innenringes 6
und der Anlauffläche 21 der Hülse 22 positioniert. Von dem Ringraum 42
ist das Hydraulikmittel weiter über das Antriebselement 5 schneidende
Bohrungen 43 zum Außenmantel 13 des Innenringes 6 geleitet. Von da aus
gelangt es über die Verzahnungen 9, 11 in den Druckraum 36. Vorgesehen
kann es in diesem Bereich auch sein, Zahnabschnitte auszusparen. Über
diese Aussparungen, auf die an dieser Stelle ebenfalls nicht näher
eingegangen werden soll, ist ein leichterer Durchfluß an Hydraulik
mittel zum jeweiligen Druckraum (hier 36) gewährleistet.
Eine Zufuhr von Hydraulikmittel zu dem nockenwellenfernen Druckraum 37
ist entlang einer Stirnseite 44 des Abtriebselements 16 hergestellt.
Auf diese Zufuhr soll an dieser Stelle ebenfalls nicht näher eingegan
gen werden, jedoch ist es denkbar, eine Anleitung von Hydraulikmittel
zu der Stirnseite 44 durch ebenfalls wenigstens eine Axialbohrung
durch die Nockenwelle 2 und das Abtriebselement 16 herzustellen.
Die Nockenwelle 2 ist über eine zentrische Schraubverbindung 45,
welche sich in ihr Ende 34 erstreckt, mit dem Abtriebselement 16 dreh
fest verbunden. Zugleich weist die Nockenwelle 2 an ihrem Ende 34 eine
Durchmesserverringerung 46 auf. An einer Stirnfläche 47 der Durch
messerverringerung 46 liegt die Hülse 22 mit einem radial nach innen
weisenden Absatz 48 an. Die Nockenwelle 2 ist somit mit der Hülse 22
und dem Abtriebselement 16 über die Schraubverbindung 45 verspannt,
was zu einer drehfesten Verbindung dieser Elemente 2, 16 und 22 führt.
In der oberen Bildhälfte ist das Verstellelement 10 in einer derarti
gen Anschlagposition am Anschlagmittel 38 gezeigt, daß beispielsweise
eine Verstellung der Nockenwelle 2 in Richtung frühes Öffnen der Gas
wechselventile realisiert ist, wobei in der unteren Bildhälfte der
entgegengesetzte Schaltzustand gezeigt ist. Denkbar ist es auch, in
einen der Druckräume 36, 37 wenigstens eine Druckfeder oder ein ähn
lich geeignetes Element einzulegen, welches axial auf die Kolbenplatte
28 einwirkt und so für eine definierte Grundstellung, beispielsweise
für den zumeist gefahrenen Drehzahl- und Lastbereich der Brennkraftma
schine, der Vorrichtung 1 sorgt.
Auf den weiteren Aufbau und die Wirkungsweise einer derartigen Vor
richtung 1 soll an dieser Stelle nicht näher eingegangen werden, weil
dies der Fachwelt hinreichend bekannt ist.
In Fig. 2 ist schematisch der durch das erfindungsgemäße direkte
Abstützen der Radialkraft, welche über ein nicht näher dargestelltes
Zugmittel aufgebracht wird, erzielte Axialversatz des Antriebselements
5 (hier mit Außenring 7 gezeigt), zur Achse der Nockenwelle 2 darge
stellt. Dabei kämmen lediglich jeweils zwei Zähne von Antriebs-, Ver
stell- und Abtriebselement (5, 10 und 16) miteinander, so daß das
auftretende Verzahnungsspiel geometrisch genau zu "0" wird.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Nockenwelle
3 Antriebsrad
4 Flansch
5 Antriebselement
6 Innenring
7 Außenring
8 Bohrung
9 Schrägverzahnung
10 Verstellelement
11 Abschnitt
12 Bohrung
13 Außenmantel
14 Abschnitt
15 Schrägverzahnung
16 Abtriebselement
17 Nabe
18 Stirnseite
19 Absatz
20 Stirnseite
21 Anlauffläche
22 Hülse
23 Abschnitt
24 Abschnitt
25 Bohrung
26 Ringnut
27 Dichtelement
28 Kolbenplatte
29 Mantelfläche
30 Dichtelement
31 Blechzylinder
32 Verbindungsmittel
33 Boden
34 Ende
35 Innenseite
36 Druckraum
37 Druckraum
38 Anschlagmittel
39 Anschlagmittel
40 Schweißverbindung
41 Axialbohrung
42 Ringraum
43 Bohrung
44 Stirnseite
45 Schraubverbindung
46 Durchmesserverringerung
47 Stirnfläche
48 Absatz
49 Stirnseite
2 Nockenwelle
3 Antriebsrad
4 Flansch
5 Antriebselement
6 Innenring
7 Außenring
8 Bohrung
9 Schrägverzahnung
10 Verstellelement
11 Abschnitt
12 Bohrung
13 Außenmantel
14 Abschnitt
15 Schrägverzahnung
16 Abtriebselement
17 Nabe
18 Stirnseite
19 Absatz
20 Stirnseite
21 Anlauffläche
22 Hülse
23 Abschnitt
24 Abschnitt
25 Bohrung
26 Ringnut
27 Dichtelement
28 Kolbenplatte
29 Mantelfläche
30 Dichtelement
31 Blechzylinder
32 Verbindungsmittel
33 Boden
34 Ende
35 Innenseite
36 Druckraum
37 Druckraum
38 Anschlagmittel
39 Anschlagmittel
40 Schweißverbindung
41 Axialbohrung
42 Ringraum
43 Bohrung
44 Stirnseite
45 Schraubverbindung
46 Durchmesserverringerung
47 Stirnfläche
48 Absatz
49 Stirnseite
Claims (18)
1. Vorrichtung (1) zum Verändern der Steuerzeiten einer Brennkraftma
schine, die innerhalb eines Steuertriebs von zumindest einer Nocken
welle (2), vorzugsweise zwischen dieser und einem mit der Nockenwelle
(2) in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad (3) angeordnet ist,
bestehend aus einem über hydraulische Mittel axial verschiebbaren,
hülsenartigen Verstellelement (10), welches zwei in Längsrichtung
hintereinander liegende verzahnte Abschnitte (11, 14) aufweist, die
vorzugsweise gegenläufig unter einem Winkel zur Längsmittelachse
angeordnet sind, wobei der erste Abschnitt (11) mit einer ersten
Schrägverzahnung (9) eines mit dem Antriebsrad (3) verbundenen An
triebselements (5) und der zweite Abschnitt (14) mit einer weiteren
Schrägverzahnung (15) eines mit der Nockenwelle (2) verbundenen Ab
triebselements (16) zusammenwirkt, und wobei das Antriebselement (5)
drehfest mit dem Antriebsrad (3) und das Abtriebselement (16) drehfest
mit der Nockenwelle (2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß
das Antriebselement (5) und die drehfest miteinander in Eingriff
stehenden Verzahnungen (9, 11, 14 und 15) des Antriebs-, Verstell- und
Abtriebselements (5, 10, 16) derart ausgebildet und zueinander an
geordnet sind, daß eine Abstützung einer über ein Zugmittel auf das
Antriebsrad (3) übertragenen Radialkraft direkt, unter Verzicht auf
separate Lagermittel, über die Verzahnungen (9, 11, 14, 15) realisiert
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Abtriebselement (16),
in Nockenwellenrichtung gesehen, eine gegenüber dessen Schrägverzah
nung (15) im Durchmesser reduzierte Nabe (17) aufweist, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Nabe (17) konzentrisch von einem Innenring (6)
des Antriebselements (5) umschlossen ist, welcher über einen Flansch
(4) mit dem Antriebsrad (3) verbunden ist, daß eine erste Stirnseite
(18) des Innenringes (6) an einem sich radial erstreckenden Absatz
(19) der Nabe (17) anliegt und daß gleichzeitig eine zweite Stirnseite
(20) des Innenringes (6) an einer zumindest mittelbar durch die Nocken
welle (2) gebildeten axialen Anlauffläche (21) zur Anlage kommt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein kon
zentrischer Abschnitt der Nockenwelle (2) bzw. ein konzentrischer
Abschnitt (24) einer mit der Nockenwelle (2) drehfest verbundenen
konzentrischen Hülse (22), welche sich in Nockenwellenrichtung gesehen
an deren Anlauffläche (21) anschließen, mit ihrer Mantelfläche zu
mindest mittelbar von einem hohlzylindrischen, konzentrischen Ab
schnitt (23) des Antriebselements (5) spielbehaftet umschlossen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Bohrung (25) des hohlzylindrischen Abschnitts (23) zumindest eine
Ringnut (26) mit einem Dichtelement (27) aufweist, welches mit der
Mantelfläche des konzentrischen Abschnitts (24) der Nockenwelle (2)
bzw. der Hülse (22) zusammenwirkt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das An
triebselement (5) mit einem zu seinem Innenring (6) konzentrischen
Außenring (7) verbunden ist, dessen Bohrung (8) die erste Schrägver
zahnung (9) aufweist, die mit dem ersten schrägverzahnten Abschnitt
(11) des Verstellelements (10) kämmt, welches gleichzeitig zumindest
mit Teilabschnitten seiner Bohrung (12) am Außenmantel (13) des Innen
ringes (6) des Antriebselements (5) anliegt, wobei ein weiterer Tei
labschnitt der Bohrung (12) des Verstellelements (10) den zweiten,
innenverzahnten Abschnitt (14) aufweist, welcher mit der weiteren,
außenliegenden Schrägverzahnung (15) des Abtriebselements (16) in
Eingriff ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verstellelement (10) eine sich überwiegend radial erstreckende Kolben
platte (28) aufweist, daß mit dem Flansch (4) des Antriebselements (5)
und/oder mit dem Antriebsrad (3) ein stirnseitig verschlossener Blech
zylinder (31) verbunden ist, welcher mit seinem Boden (33) ein Ende
(34) der Nockenwelle (2) zumindest mittelbar umfaßt und daß durch die
Kolbenplatte (28) und den Blechzylinder (31) Druckräume (36, 37)
begrenzt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Man
telfläche (29) der Kolbenplatte (28) mit einem ringförmigen Dicht
element (30) versehen ist, welches mit dem Blechzylinder (31) zusam
menwirkt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß
stirnseitig der Kolbenplatte (28) in den Druckräumen (36, 37) An
schlagmittel (38, 39) zur Begrenzung der Axialbewegung des Verstell
elements (10) vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die An
schlagmittel (38, 39) als Ringe hergestellt sind, welche mit der
Kolbenplatte (28) des Verstellelements (10) zusammenwirken und/oder
daß die Anschlagmittel (38, 39) aus einem Leichtbauwerkstoff bestehen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Kolbenplatte (28) über eine Schweiß- bzw. Lötverbindung
mit dem Verstellelement (10) gekoppelt ist.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Zufuhr/Ableitung von Hydraulikmittel zu dem nockenwellensei
tigen Druckraum (36) über zumindest eine Axialbohrung (41) in der
Hülse (22) und/oder der Nockenwelle (2) hergestellt ist, die mit
wenigstens einer das Antriebselement (5) schneidenden Bohrung (43)
verbunden ist, welche zum Außenmantel (13) des Innenringes (6) führt,
wobei zwischen diesem und den Verzahnungen (9, 11) das Hydraulikmittel
zu dem nockenwellenseitigen Druckraum (36) geleitet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
der zweiten Stirnseite (20) des Innenringes (6) und der Anlauffläche
(21) der Hülse/Nockenwelle (22, 2) ein Ringraum (42) gebildet ist, in
den die Axialbohrung (41) der Hülse (22) und/oder der Nockenwelle (2)
mündet und von dem die das Antriebselement (5) schneidende Bohrung
(43) ausgeht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest zwei umfangsverteilte Bohrungen (43) durch das Antriebs
element (5) verlaufen.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Zufuhr/Ableitung von Hydraulikmittel zu dem nockenwellenfer
nen Druckraum (37) entlang einer Stirnseite (44) des Abtriebselements
(16), welche dem Boden (33) des Blechzylinders (31) zugewandt ist,
hergestellt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine
drehfeste Verbindung der Nockenwelle (2) mit dem Abtriebselement (16)
über eine zentrische Schraubverbindung (45) hergestellt ist, die sich
in das Ende (34) der Nockenwelle (2) erstreckt, wobei die Nockenwelle
(2) an ihrem Ende (34) eine Durchmesserverringerung (46) aufweist, an
deren Stirnfläche (47) die Hülse (22) mit einem radial nach innen
weisenden Absatz (48) anliegt und daß die Hülse (22) mit der Nocken
welle (2) und dem Abtriebselement (16) gegenseitig mittels der
Schraubverbindung (45) verspannt, montiert ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Blechzylinder (31) spanlos hergestellt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verstellelement (10) spanlos und/oder aus einem Leichtbauwerkstoff
gefertigt ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kolbenplatte (28) nahe einer nockenwellenfernen Stirnseite (49) des
Verstellelements (10) an diesem appliziert ist.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 1994-05-21 DE DE19944417959 patent/DE4417959C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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