DE4419978A1 - Vorrichtung zur Drehwinkelverstellung einer angetriebenen Welle, insbesondere Nockenwelle für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zur Drehwinkelverstellung einer angetriebenen Welle, insbesondere Nockenwelle für BrennkraftmaschinenInfo
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- 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
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Description
Die Erfindung geht gemäß dem Oberbegriff des Pa
tentanspruches 1 von der DE-A 39 07 077 aus.
Bei dieser bekannten Vorrichtung steht das Antriebsrad
mit der Welle über einen mit wellenseitig entsprechend
der Drehwinkelverstellung winkelbeabstandet angeordneten,
gesonderten Anschlägen zusammenwirkenden Mitnehmer in An
triebsverbindung. Die Anlage des Mitnehmers am jeweiligen
Anschlag ist mittels eines hydraulisch betätigten Koppel
gliedes bewirkt, dessen mit unterschiedlich gerichteten
wellen- und radseitigen Verzahnungen korrespondierende
Innen- und Außen-Verzahnungen hierbei spielfrei gegen
einander anliegen. Um bei fehlendem Hydraulikdruck in der
Grundstellung der Welle relativ zum Antriebsrad dessen
Mitnehmer gegen den entsprechenden Wellen-Anschlag bei
spielfrei gegeneinander anliegenden Verzahnungen der
Drehverbindung zwischen Welle und Antriebsrad zu halten,
ist ein das Koppelglied axial beaufschlagendes, vorge
spanntes Federelement vorgesehen.
Bei dieser Vorrichtung ist während einer durch die geson
derten Anschläge begrenzten Drehwinkelverstellung die ge
genseitige Anlage der korrespondierenden Verzahnungen der
vorgenannten Drehverbindung aufgehoben mit der nachteili
gen Folge von Verzahnungsgeräuschen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich
tung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrie
benen Bauart derart weiterzubilden, daß die korrespondie
renden Verzahnungen von axial unterschiedlichen Richtun
gen unabhängig von gesonderten Anschlägen bei jeder Dreh
winkelverstellung spielfrei gehalten sind.
Gelöst ist die Aufgabe mit dem Patentanspruch 1 dadurch,
daß das Federelement zusätzlich eine vorgespannt angeord
nete Drehverbindung zwischen Welle und Antriebsrad bil
det.
Der Vorteil der Erfindung ist in der ständigen gegensei
tigen, spielfreien Anlage der korrespondierenden Verzah
nungen zu sehen, wobei die Zahnflanken-Anlage mit zuneh
mender Drehwinkelverstellung in Antriebsdrehrichtung der
Welle über die erfindungsgemäß angeordnete Drehverbindung
vorteilhaft verstärkt ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestell
ten Beispielen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung mit einer als Schraubenfeder
gestalteten, in der Vorrichtung gekapselt an
geordneten Drehverbindung, und
Fig. 2 eine weitere Vorrichtung mit einer an deren
Außenumfang angeordneten, als Gummifeder ge
stalteten Drehverbindung.
In einer Vorrichtung 1 zur Drehwinkelverstellung einer
angetriebenen Nockenwelle 2 einer nicht näher gezeigten
Brennkraftmaschine steht die Nockenwelle 2 mit einem An
triebsrad 3 über ein in wellen- und radseitige Verzah
nungen 4, 5 eingreifendes, axial gesteuert/geregelt ver
stellbares Koppelglied 6 in einer Drehverbindung. Das
Koppelglied 6 weist Verzahnungen 7, 8 auf, wobei diese
Verzahnungen 7, 8 entsprechend den wellen- und radseiti
gen Verzahnungen 4, 5 axial unterschiedlich gerichtet
sind (Schräg- und/oder Schraubverzahnung). Wie aus Fig.
1 weiter ersichtlich, ist das Antriebsrad 3 über eine die
radseitige Verzahnung 5 tragende Nabe 9 in einer topf
artigen Ausnehmung 10 eines Endabschnittes 11 der Nocken
welle 2 drehwinkelbeweglich gelagert.
Zur Erzielung einer gegenseitigen, spielfreien Anlage der
korrespondierenden Verzahnungen 4 mit 7 und 5 mit 8 bei
jeder Drehwinkelverstellung ist ein Federelement 12 vor
gesehen, das erfindungsgemäß zusätzlich eine vorgespannt
angeordnete Drehverbindung 13 zwischen der Nockenwelle 2
und dem Antriebsrad 3 bildet.
Wie Fig. 1 ferner zeigt, dient als weitere Drehverbin
dung 13 eine Schraubenfeder 12, die in der Vorrichtung 1
zwischen der Nabe 9 des Antriebsrades 3 und dem Boden 14
der Ausnehmung 10 in der Nockenwelle 2 gekapselt angeord
net ist. Zur Erleichterung der Montage steht die Schrau
benfeder 12 über ihre freien Endabschnitte mit Ausneh
mungen in der Nabe 9 und dem Boden 14 jeweils in Steck
verbindung zur drehfesten Positionierung am jeweiligen
Bauteil 9 bzw. 2. Die gewünschte Vorspannung in der Dreh
verbindung 13 ist dadurch erreicht, daß die Schrauben
feder 12 der zusätzlichen Drehverbindung 13 vor der Mon
tage des Koppelgliedes 6 in den wellen- und radseitigen
Verzahnungen 4, 5 beispielsweise mittels des Antriebs
rades 3 relativ zur festgehaltenen Nockenwelle 2 ent
gegengesetzt zur Antriebsdrehrichtung der Nockenwelle 2
verdreht ist. Anschließend wird das Koppelglied 6 in den
relativ zueinander winkelversetzten wellen- und radseiti
gen Verzahnungen 4, 5 in Eingriff gebracht, womit die
korrespondierenden Verzahnungen 4 mit 7 sowie 5 mit 8 in
ständiger, spielfreier Anlage beaufschlagt sind. Nocken
welle 2 und Antriebsrad 3 sind somit unter der Wirkung
der vorgespannten Drehverbindung 13 bzw. der vorgespann
ten Schraubenfeder 12 über das Koppelglied 6 gegen
einander verspannt. Durch entsprechende Wahl des Vor
spanndrehmomentes der Drehverbindung 13 bzw. der Schrau
benfeder 12 über dem bekannten "Schnappmoment" der in
Drehrichtung nachschlagenden Nockenwelle 2 ist ein stän
diger, spielfreier Eingriff aller korrespondierenden Ver
zahnungen 4, 7 und 5, 8 sichergestellt. Als Vorteil ist
zu nennen, daß die vorgenannten Verzahnungen 4, 7 und 5,
8 in Großserienqualität günstig hergestellt werden kön
nen.
Bei einer im Aufbau mit der der Fig. 1 weitgehend iden
tischen Vorrichtung 1′ der Fig. 2 ist die zusätzliche
Drehverbindung 13′ zwischen der Nockenwelle 2′ und dem
Antriebsrad 3′ am Außenumfang der Vorrichtung 1′ angeord
net. Die vorgespannt angeordnete Drehvorrichtung 13′ ist
eine aus gummielastischem oder elastomerem Material ge
bildete Feder 15. Diese vorzugsweise als Rohrabschnitt
gestaltete Gummifeder 15 ist einenends mit dem Antriebs
rad 3′ und andernends mit einem Radialflansch 16 der
Nockenwelle 2′ jeweils drehfest verbunden.
Im Rahmen der Erfindung kann eine maßlich angepaßte
Gummifeder auch in der Vorrichtung 1 der Fig. 1 anstelle
der Schraubenfeder 12 und eine maßlich angepaßte Schrau
benfeder in der Vorrichtung 1′ der Fig. 2 anstelle der
Gummifeder 15 Verwendung finden. Denkbar ist auch die
Verwendung beider Federarten in einer Vorrichtung 1 bzw.
1′.
In beiden Vorrichtungen 1 und 1′ wird die jeweilige Dreh
verbindung 13, 13′ mit zunehmender Drehwinkelverstellung
der Nockenwelle 2, 2′ in Antriebsdrehrichtung zusätzlich
vorgespannt mit dem Umstand verstärkter Anlage der kor
respondierenden Verzahnungen 4, 7 und 5, 8. Der Vorteil
hierbei ist, daß bei einer Vorrichtung 1, 1′ mit ins
besondere hydraulisch geregelt verstellbarem Koppelglied
6, 6′ zur Drehwinkelverstellung auch bei hoher Verstell
dynamik im oberen Drehwinkel-Verstellbereich in Verbin
dung mit der ungleichförmig drehenden bzw. in Drehrich
tung nachschlagenden Nockenwelle 2, 2′ Verzahnungs
geräusche sicher vermieden sind.
Um bei beschränkten Platzverhältnissen in/an der Vorrich
tung 1, 1′ trotzdem große Federwege bei großen Feder
kräften zu erzielen, wird eine zusätzliche Drehverbindung
13, 13′ mit einer in der Vorrichtung 1, 1′ gekapselt an
geordneten Feder 12 und einer am Außenumfang der Vorrich
tung 1, 1′ angeordneten Feder 15 vorgeschlagen (nicht
dargestellt), wobei beide Federn 12, 15 parallel geschal
tet angeordnet sind. Damit ist eine aus den einzelnen
Kennlinien summierte, stetig verlaufende Gesamtkennlinie
erzielt.
Gemäß einer weiteren, nicht gezeigten Ausgestaltung kön
nen beide Federn 12, 15 auch so parallel geschaltet sein,
daß eine der Federn 12 oder 15 drehwinkelverstellabhängig
später wirksam wird. Dies kann beispielsweise mit einer
Schraubenfeder 12 erreicht sein, bei der ein Endabschnitt
in einem Langloch drehwinkelabhängig verstellbar ist. Mit
dieser Anordnung ist eine geknickte Federkennlinie
erreicht.
Auch ist eine Reihenschaltung der Federn möglich.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Drehwinkelverstellung einer ange
triebenen Welle, insbesondere Nockenwelle für
Brennkraftmaschinen
- - bei der die Welle (2, 2′) mit einem Antriebs rad (3, 3′) über ein in wellen- und radseitige Verzahnungen (4, 4′; 5, 5′) eingreifendes, axial verstellbares Koppelglied (6, 6′) in Drehverbindung steht, und
- - ein vorgespanntes Federelement (12, 15) die korrespondierenden Verzahnungen (4, 7; 5, 8) von axial unterschiedlichen Richtungen zur ge genseitigen Anlage beaufschlagt,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Federelement (12, 15) zusätzlich eine vorgespannt angeordnete Drehverbindung (13, 13′) zwischen Welle (2, 2′) und Antriebsrad (3, 3′) bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
- - daß die Drehverbindung (13, 13′) vor der Mon tage des Koppelgliedes (6, 6′) in den wellen- und radseitigen Verzahnungen (4, 4′; 5, 5′) mittels einer relativen Drehbewegung zwischen Welle (2, 2′) und Antriebsrad (3, 3′) ent gegengesetzt zur Antriebsdrehrichtung der Welle (2, 2′) vorgespannt ist, und
- - das Koppelglied (6, 6′) in den relativ zu einander winkelversetzten wellen- und radsei tigen Verzahnungen (4, 4′, 5, 5′) in Eingriff gebracht ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet,
- - daß das Antriebsrad (3) über eine die rad seitige Verzahnung (5) tragende Nabe (9) in einer topfartigen Ausnehmung (10) eines End abschnittes (11) der Welle (2) drehwinkel beweglich gelagert ist, und
- - daß die Drehverbindung (13) zwischen der Nabe (9) und dem Boden (14) der wellenseitigen Aus nehmung (10) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehverbindung (13, 13′)
mittels einer Schraubenfeder (12) gebildet ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehverbindung (13, 13′)
eine aus gummielastischem oder elastomerem Material
gebildete Feder (15) ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehverbindung
(Schraubenfeder 12, Gummifeder 15) zwischen Welle
(2) und Antriebsrad (3) in der Vorrichtung (1) ge
kapselt angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehverbindung
(Schraubenfeder 12, Gummifeder 15) zwischen Welle
(2′) und Antriebsrad (3′) am Außenumfang der Vor
richtung (1′) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
- - daß eine zusätzliche Drehverbindung (13, 13′) eine in der Vorrichtung (1, 1′) gekapselt an geordnete Feder (12) sowie eine am Außenumfang angeordnete Feder (15) umfaßt, und
- - beide Federn (12, 15) parallel geschaltet an geordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
- - daß eine zusätzliche Drehverbindung (13, 13′) eine in der Vorrichtung (1, 1′) gekapselt an geordnete Feder (12) sowie eine am Außenumfang angeordnete Feder (15) umfaßt, wobei
- - beide Federn (12, 15) parallel geschaltet sind mittels einer drehwinkelverstellabhängig spä ter wirksamen Feder (12, 15).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944419978 DE4419978A1 (de) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Vorrichtung zur Drehwinkelverstellung einer angetriebenen Welle, insbesondere Nockenwelle für Brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944419978 DE4419978A1 (de) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Vorrichtung zur Drehwinkelverstellung einer angetriebenen Welle, insbesondere Nockenwelle für Brennkraftmaschinen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4419978A1 true DE4419978A1 (de) | 1995-12-14 |
Family
ID=6520063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944419978 Withdrawn DE4419978A1 (de) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Vorrichtung zur Drehwinkelverstellung einer angetriebenen Welle, insbesondere Nockenwelle für Brennkraftmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4419978A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997017528A1 (de) * | 1995-11-09 | 1997-05-15 | INA Wälzlager Schaeffler oHG | Vorrichtung zum verändern der öffnungs- und schliesszeiten von gaswechselventilen einer brennkraftmaschine |
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DE4233250C1 (de) * | 1992-10-02 | 1994-01-20 | Bayerische Motoren Werke Ag | Vorrichtung zur relativen Drehwinkelverstellung einer Welle zu einem Antriebsrad, insbesondere Steuerwelle einer Brennkraftmaschine |
-
1994
- 1994-06-08 DE DE19944419978 patent/DE4419978A1/de not_active Withdrawn
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Title |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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