EP0564610B1 - Hydraulische steuereinrichtung - Google Patents

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EP0564610B1
EP0564610B1 EP92918896A EP92918896A EP0564610B1 EP 0564610 B1 EP0564610 B1 EP 0564610B1 EP 92918896 A EP92918896 A EP 92918896A EP 92918896 A EP92918896 A EP 92918896A EP 0564610 B1 EP0564610 B1 EP 0564610B1
Authority
EP
European Patent Office
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pressure
camshaft
piston
valve
coupling member
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP92918896A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0564610A1 (de
Inventor
Martin Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Application granted granted Critical
Publication of EP0564610B1 publication Critical patent/EP0564610B1/de
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    • 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
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03—Auxiliary actuators
    • F01L2820/031—Electromagnets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2101—Cams
    • Y10T74/2102—Adjustable

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic control device for rotating the camshaft of an internal combustion engine according to the preamble of the main claim.
  • the pump and the solenoid valve in particular are arranged externally, which is relatively cumbersome, in particular with regard to the necessary pressure medium connections, but also requires considerable construction effort (DE-OS 32 47 916).
  • DE-OS 32 47 916 From DE-A-3 929 621 a generic hydraulic control device is known, with a hydraulic pump building up the adjustment pressure and a solenoid valve controlling the adjustment pressure, which form a structural unit with the control device.
  • this known control device has the disadvantage that the cylinder chamber acting on the adjusting piston of the control device is located outside the hydraulic body, which results in a relatively large installation space for the control device and also long pressure lines between the hydraulic pump and the cylinder chamber acting on the adjusting piston.
  • the hydraulic control device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that it is very compact and is very easy to install in an internal combustion engine or its engine compartment. Further advantages of the invention emerge from the subclaims.
  • 10A denotes the one end of a camshaft 10, which is mounted in a camshaft bearing 11.
  • the camshaft is driven by a drive gear 12, to which a hydraulic housing 13 connects.
  • This and the gear 12 and the camshaft 10 are rotatably connected by screws 14 and sleeves 15, namely in that the sleeves 14 are arranged in the longitudinal slots 12A of the drive gear 12 with play. Only one screw and only one sleeve is shown in FIG. 1. The screws are discussed in more detail below.
  • the drive gear 12 has a hub 17, on the bore of which a helical toothing 18 is formed. With this meshes a similar toothing of a coupling member 19, which has a reduced diameter extension 20, which has a straight toothing 21 on the outer circumference, which engages with such a toothing on a sleeve 22 which is fixed in a central and continuous longitudinal bore 23 of the Camshaft 10 is arranged. In this way, when the coupling member 19 is displaced, the camshaft 10 is rotated relative to the gear 12.
  • a short extension 24 is formed concentrically on the coupling member 19.
  • a double-acting piston 25 is screwed onto this with its piston rod 26, which plunges into a central stepped bore 27 of the hydraulic body 13.
  • the piston 25 slides in the enlarged part 27A of the stepped bore 27. It divides the bore step 27A into two pressure chambers 29 and 30.
  • An insert 31 is screwed into the piston rod 26, between which and the base of the piston 25 a pressure relief valve 33 is arranged.
  • This has a membrane-shaped valve body 34, which cooperates with a central bore 35 formed in the piston, which is connected to a transverse bore 36 which opens into the pressure chamber 30.
  • the piston 25 penetrates a longitudinal bore 37, which also extends from the pressure chamber 29 to the pressure relief valve 33. When the membrane 34 abuts its seat, it separates the two bores 35 and 37 from one another.
  • a radial piston pump 38 is arranged with a plurality of radially running blind bores 39, in which pistons 40 slide, which with their outer tips lie against the inner ring 41A of a ball bearing 41.
  • the ball bearing 41 is mounted with its outer ring 41B in the cylinder head cover 42 of the internal combustion engine.
  • the ball bearing 41 is arranged eccentrically to the longitudinal axis of the pistons 25 so that they perform a lifting movement when the hydraulic body 13 rotates.
  • the number of blind bores 39 corresponds to the number of screws 14 and they are in the same plane.
  • a short, transverse bore 44 leads from the bottom of each blind bore 39 to a bore 45 which is much larger in diameter and in which an insert 46 is arranged which receives an outlet valve 47.
  • This has a spherical valve body 48, which lies on a conical valve seat 49 under the force of a compression spring 50, at which the bore 44 opens.
  • One goes from a location next to the bore 44 parallel bore 51, into which a bore 52 opens, which leads to an annular gap 53 which is in communication with the pressure chamber 30. It can be seen from this that when the valve body 48 has lifted off its seat, there is a connection from the piston bore 39 or its displacement space to the pressure space 30.
  • an oblique bore 55 which accommodates a throttle 56, leads to the screw 14.
  • the screw 14 has a continuous transverse bore 56, which is however closed.
  • a longitudinal bore 57 which largely penetrates the screw, extends from the transverse bore 56A and opens into the bottom of the bore 58 receiving the screw.
  • an oblique bore 59 runs to an annular groove 60 on the outer circumference of the sleeve 22.
  • a longitudinal groove 61 running on the outer circumference of the sleeve opens into the annular groove;
  • the bore 63 is connected via a line to a pre-feed pump 64 which draws in from a pressure medium reservoir - see also FIG. 3.
  • the blind bore 39 receiving the pistons 40 via the last-described connections to the reservoir in Connection is established, that is to say the oblique bore 55 forms the suction bore for the radial piston pump, while the throttle 56 forms a suction throttle for a pressure medium restriction at high speeds.
  • the hydraulic body 13 is closed by a two-part valve housing 66 of an electromagnetic valve 70, which has a transverse bore 67 which starts from the outside and opens at a valve seat 68 for a spherical valve body 61.
  • the valve body 69 controls a central bore 71, from which there is a connection from the pressure chamber 29 to the bore 67 when the valve body is lifted off.
  • a pin 73 which is fixedly arranged in the armature 74 of an electromagnet 75, can act on the valve body 69.
  • the pin 73 slidably penetrates a longitudinal bore 76 in the valve plate 66.
  • the construction of the electromagnet was only briefly discussed. It has a coil 77, which is arranged in a cover 78, which closes a bore 79 in the cylinder head cover 42, into which the hydraulic body 13 also penetrates with its end part.
  • the pin 73 consists of non-magnetic material, the magnetic core 80 of soft magnetic material.
  • the magnetic core 80 is made by its special design so that you get a proportional pressure relief valve.
  • a sensor ring 81 is also arranged on the outer circumference of the valve body 13 and simultaneously secures the ball bearing 41 against displacement.
  • the sensor ring 81 determines the speed of the camshaft and signals it to an electronic control unit which controls the solenoid valve 75 according to certain criteria.
  • the pistons 40 When the drive gear 12 together with the camshaft 10 and the cylinder body 13 rotates, the pistons 40 perform a lifting movement and suck in pressure medium from the pressure medium reservoir via the oblique bores 55 and the connection described above. During the inward stroke, the pressure medium is displaced via the outlet valves 47 into the annular gap 53 and into the pressure chamber 30. The piston 25 is now displaced to the left by the pressure prevailing in this pressure chamber, whereupon the coupling member 19 with its toothings of the camshaft 10 issued a relative rotation with respect to the drive gear 12. It now occupies a first position. The pressure medium required for the suction by the pistons 40 is supplied via the prefeed pump 64.
  • valve body 69 When the electromagnet 75 is excited, the valve body 69 is pressed onto its valve seat 68 by armature 74 and plunger 73. This prevents the pressure medium from flowing out of the pressure chamber 29. Now a certain pressure builds up in the pressure chamber 30 due to the continued delivery of the pressure medium - for example 30 bar - whereupon the pressure limiting valve 33 opens by lifting the membrane 34 from its valve seat. Now pressure medium can penetrate through the bore 35 and the longitudinal bore 37 into the pressure chamber 29, where the pressure now also increases until it has reached the same value as in the pressure chamber 30. However, since the free piston area is significantly larger than the annular piston area, it moves the piston 25 to the right.
  • the camshaft 10 is now given a new relative angular position with respect to the drive gear 12. This is possible because the sleeves 15 are movable in both directions in their longitudinal slots of the drive gear, relative to the circumference of the drive gear.
  • the suction plug 56 limits the inflow to the piston bores 39.
  • the electromagnet 75 is briefly discussed again.
  • eddy currents are induced in the armature, which in turn exert a moment opposite to the rotation on the armature.
  • the suspension of the armature 74 on the pin 73 and the transmission of force to the valve body 69 allow the armature and the magnetic core to rotate.
  • the rotating pin 73 has almost no frictional force during axial movement.
  • the proportional pressure relief valve becomes low in hysteresis, as a result of which the pressure in the pressure chamber 29 can be set very precisely.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuereinrichtung zum Verdrehen der Nockenwelle (10) einer Brennkraftmaschine. Das von der Brennkraftmaschine angetriebene Kettenrad (12) steht über ein Koppelglied (19) und eine Schrägverzahnung (18) sowie eine Geradverzahnung (21) mit der Nockenwelle (10) in Verbindung. Durch Verschiebung dieses Koppelglieds entsteht eine relative Verdrehung zwischen Antriebsrad (12) und Nockenwelle (10). Die Verschiebung des Koppelgliedes erfolgt über einen Hydraulikkolben (25), der beaufschlagt ist von einer in der Steuereinrichtung angeordneten Radialkolbenpumpe (39, 40), welche Druckmittel aus einem in der Maschine angeordneten Druckmittelreservoir ansaugt und über Auslaßventile (47) den Druckräumen (29, 30) am Kolben (25) zuführt. An einem dieser Druckräume (29) ist ein elektromagnetisch betätigbares Drucksteuerventil (70) angeschlossen, das durch entsprechende Betätigung des Elektromagneten (76) geöffnet werden kann, wodurch der Druckraum (29) am Kolben (25) entlastet wird. Die beschriebene Steuereinrichtung baut sehr kompakt und ist dargestellt.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Steuereinrichtung zum Verdrehen der Nockenwelle einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer derartigen bekannten Steuereinrichtung sind insbesondere die Pumpe und das Magnetventil extern angeordnet, was verhältnismäßig umständlich ist, insbesondere hinsichtlich der notwendigen Druckmittelverbindungen, aber auch einen erheblichen Bauaufwand bedingt (DE-OS 32 47 916). Aus der DE-A-3 929 621 ist eine gattungsgemäße hydraulische Steuereinrichtung bekannt, mit einer den Verstelldruck aufbauenden Hydropumpe und einem den Verstelldruck steuernden Magnetventil, die mit der Steuereinrichtung eine Baueinheit bilden. Dabei hat diese bekannte Steuereinrichtung jedoch den Nachteil, daß der auf den Verstellkolben der Steuereinrichtung wirkende Zylinderraum außerhalb des Hydraulikkörpers gelegen ist, was einen relativ großen Bauraum der Steuereinrichtung und zudem lange Druckleitungen zwischen der Hydropumpe und dem auf den Verstellkolben wirkenden Zylinderraum zur Folge hat.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße hydraulische Steuereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie sehr kompakt baut und sehr einfach in eine Brennkraftmaschine bzw. deren Motorraum zu installieren ist. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in Figur 1 einen Längsschnitt einer hydraulischen Steuereinrichtung zum Verdrehen der Nockenwelle einer Brennkraftmaschine und in Figur 2 einen Schnitt längs II-II nach Figur 1.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In Figur 1 ist mit 10A das eine Ende einer Nockenwelle 10 bezeichnet, welche in einem Nockenwellenlager 11 gelagert ist. Die Nockenwelle ist angetrieben von einem Antriebszahnrad 12, an welches sich ein Hydraulikgehäuse 13 anschließt. Dieses sowie das Zahnrad 12 und die Nockenwelle 10 sind drehwinkelbeweglich mit Schrauben 14 und Hülsen 15 verbunden, und zwar dadurch, daß die Hülsen 14 in längsverlaufenden Schlitzen 12A des Antriebszahnrads 12 mit Spiel angeordnet sind. Es ist nur eine Schaube und nur eine Hülse in Figur 1 dargestellt. Auf die Schrauben ist weiter unten noch näher eingegangen.
  • Das Antriebszahnrad 12 hat eine Nabe 17, an deren Bohrung eine Schrägverzahnung 18 ausgebildet ist. Mit dieser kämmt eine ebensolche Verzahnung eines Koppelglieds 19, das einen im Durchmesser reduzierten Fortsatz 20 hat, welcher am Außenumfang eine Geradverzahnung 21 aufweist, welche mit einer ebensolchen Verzahnung an einer Hülse 22 in Eingriff steht, die fest in einer mittigen und durchgehenden Längsbohrung 23 der Nockenwelle 10 angeordnet ist. Auf diese Weise entsteht beim Verschieben des Koppelglieds 19 eine relative Verdrehung der Nockenwelle 10 dem Zahnrad 12 gegenüber.
  • Gegenüber dem Fortsatz 20 ist am Koppelglied 19 konzentrisch ein kurzer Fortsatz 24 ausgebildet. Auf diesen ist ein doppelt wirkender Kolben 25 mit seiner Kolbenstange 26 aufgeschraubt, welche in eine mittige Stufenbohrung 27 des Hydraulikkörpers 13 eintaucht. Im erweiterten Teil 27A der Stufenbohrung 27 gleitet der Kolben 25. Er unterteilt die Bohrungsstufe 27A in zwei Druckräume 29 und 30. In die Kolbenstange 26 ist noch ein Einsatz 31 eingeschraubt, zwischen dem und dem Grund des Kolbens 25 ein Druckbegrenzungsventil 33 angeordnet ist. Dieses hat einen membranförmigen Ventilkörper 34, welcher mit einer im Kolben ausgebildeten, mittigen Bohrung 35 zusammenwirkt, die mit einer Querbohrung 36 in Verbindung steht, welche in den Druckraum 30 mündet. Versetzt zur Bohrung 35 durchdringt den Kolben 25 eine Längsbohrung 37, die vom Druckraum 29 ebenfalls bis zum Druckbegrenzungsventil 33 reicht. Wenn die Membran 34 an ihrem Sitz anliegt, trennt sie die beiden Bohrungen 35 und 37 voneinander.
  • Im Hydraulikkörper 13 ist in Höhe der Kolbenstange 26 eine Radialkolbenpumpe 38 angeordnet mit mehreren radial verlaufende Sackbohrungen 39, in denen Kolben 40 gleiten, die sich mit ihren außenliegenden Kuppen am Innenring 41A eines Kugellagers 41 anlegen. Das Kugellager 41 ist mit seinem Außenring 41B im Zylinderkopfdeckel 42 der Brennkraftmaschine gelagert. Das Kugellager 41 ist exzentrisch zur Längsachse der Kolben 25 angeordnet, so daß diese bei Drehung des Hydraulikkörpers 13 eine Hubbewegung ausführen. Die Anzahl der Sackbohrungen 39 entspricht der Anzahl der Schrauben 14, und sie befinden sich in derselben Ebene.
  • Wie die Figur 2 zeigt, führt vom Grund jeder Sackbohrung 39 eine kurze, quer verlaufende Bohrung 44 zu einer im Durchmesser viel größeren Bohrung 45, in welcher ein Einsatz 46 angeordnet ist, der ein Auslaßventil 47 aufnimmt. Dieses hat einen kugeligen Ventilkörper 48, der sich auf einen konischen Ventilsitz 49 unter der Kraft einer Druckfeder 50 legt, an welchem die Bohrung 44 mündet. Von einer Stelle neben der Bohrung 44 geht im Einsatz eine parallel verlaufende Bohrung 51 aus, in welche eine Bohrung 52 mündet, die zu einem Ringspalt 53 führt, welcher mit dem Druckraum 30 in Verbindung steht. Daraus ist zu erkennen, daß dann, wenn sich der Ventilkörper 48 von seinem Sitz abgehoben hat, Verbindung besteht von der Kolbenbohrung 39 bzw. deren Verdrängungsraum zum Druckraum 30.
  • Oberhalb des Grundes der Sackbohrung 39 mündet eine eine Drossel 56 aufnehmende Schrägbohrung 55, die bis zur Schraube 14 führt. Die Schraube 14 hat eine durchgehende Querbohrung 56, welche jedoch verschlossen ist. Von der Querbohrung 56A geht eine die Schraube weitgehend durchdringende Längsbohrung 57 aus, welche in den Grund der die Schraube aufnehmenden Bohrung 58 mündet. Von dort verläuft eine Schrägbohrung 59 zu einer Ringnut 60 am Außenumfang der Hülse 22. In die Ringnut mündet eine am Außenumfang der Hülse verlaufende Längsnut 61, die Verbindung hat zu einer in der Nockenwelle verlaufenden Schrägbohrung 62, diese wieder zu einer Querbohrung 63 im Lager 11. Die Bohrung 63 steht über eine Leitung mit einer Vorförderpumpe 64 in Verbindung, die aus einem Druckmittelreservoir ansaugt - siehe auch Figur 3. Daraus ist zu erkennen, daß die die Kol- ben 40 aufnehmende Sackbohrung 39 über die zuletzt geschilderten Verbindungen mit dem Reservoir in Verbindung steht, das heißt die Schrägbohrung 55 bildet die Saugbohrung für die Radialkolbenpumpe, während die Drossel 56 eine Saugdrossel für eine Druckmittelrestriktion bei hohen Drehzahlen bildet.
  • Der Hydraulikkörper 13 ist durch ein zweiteiliges Ventilgehäuse 66 eines Elektromagnetventils 70 verschlossen, das eine von außen ausgehende Querbohrung 67 aufweist, die an einem Ventilsitz 68 für einen kugeligen Ventilkörper 61 mündet. Der Ventilkörper 69 steuert eine mittige Bohrung 71, von welcher bei abgehobenem Ventilkörper eine Verbindung besteht vom Druckraum 29 zur Bohrung 67. Auf den Ventilkörper 69 vermag ein Stift 73 einzuwirken, welcher im Anker 74 eines Elektromagneten 75 fest angeordnet ist. Der Stift 73 durchdringt gleitend eine Längsbohrung 76 in der Ventilplatte 66.
  • Auf die Konstruktion des Elektromagneten ist nur kurz eingegangen. Er weist eine Spule 77 auf, die in einem Deckel 78 angeordnet ist, welcher eine Bohrung 79 im Zylinderkopfdeckel 42 verschließt, in welche auch der Hydraulikkörper 13 mit seinem Endteil eindringt. Der Stift 73 besteht aus nicht magnetischem Werkstoff, der Magnetkern 80 aus weichmagnetischem Werkstoff. Der Magnetkern 80 ist durch seine besondere Ausbildung so gemacht, daß man ein Proportional-Druckbegrenzungsventil erhält.
  • Am Außenumfang des Ventilkörpers 13 ist noch ein Sensorring 81 angeordnet, der gleichzeitig das Kugellager 41 gegen Verschieben sichert. Der Sensorring 81 ermittelt die Drehzahl der Nockenwelle und signalisiert sie an ein elektronisches Steuergerät, welches das Magnetventil 75 nach bestimmten Kriterien steuert.
  • Wenn das Proportional-Druckbegrenzungsventil 75 stromlos ist, bewegen sich Anker 74 samt Stift 73 durch den Druck im Druckraum 29 nach links, so daß der Ventilkörper 69 den Durchgang vom Druckraum 29 über die Bohrungen 71 und 67 zur Umgebung, beispielsweise dem Druckmittelreservoir freigibt.
  • Wenn das Antriebszahnrad 12 samt Nockenwelle 10 und Zylinderkörper 13 rotiert, führen die Kolben 40 eine Hubbewegung aus und saugen über die Schrägbohrungen 55 und die oben beschriebene Verbindung Druckmittel aus dem Druckmittelreservoir an. Beim Einwärtshub wird das Druckmittel über die Auslaßventile 47 in den Ringspalt 53 sowie in den Druckraum 30 verdrängt. Nun wird der Kolben 25 durch den in diesem Druckraum herrschenden Druck nach links verschoben, worauf das Koppelglied 19 mit seinen Verzahnungen der Nockenwelle 10 eine Relativverdrehung gegenüber dem Antriebszahnrad 12 erteilt. Sie nimmt nun eine erste Stellung ein. Das für die Ansaugung durch die Kolben 40 notwendige Druckmittel wird über die Vorförderpumpe 64 zugeführt.
  • Bei erregtem Elektromagnet 75 wird der Ventilkörper 69 durch Anker 74 und Stößel 73 auf seinen Ventilsitz 68 gedrückt. Dadurch wird der Ablauf des Druckmittels aus dem Druckraum 29 verhindert. Nun baut sich im Druckraum 30 durch das weiterhin geförderte Druckmittel ein bestimmter Druck auf - zum Beispiel 30 bar -, worauf sich das Druckbegrenzungsventil 33 duch Abheben der Membran 34 von ihrem Ventilsitz öffnet. Nun kann Druckmittel über die Bohrung 35 und die Längsbohrung 37 in den Druckraum 29 eindringen, wo sich nun ebenfalls der Druck erhöht, bis er denselben Wert erreicht hat wie im Druckraum 30. Da jedoch die freie Kolbenfläche wesentlich größer ist als die Ringkolbenfläche, bewegt sich der Kolben 25 nach rechts. Durch das Koppelglied 19 bzw. seine Verzahnungen wird nun der Nockenwelle 10 eine neue relative Winkellage gegenüber dem Antriebszahnrad 12 erteilt. Möglich ist dies, da die Hülsen 15 in ihren Längsschlitzen des Antriebszahnrads nach beiden Seiten hin beweglich sind, bezogen auf den Umfang des Antriebszahnrads.Die Saugdrosse 56 begrenzt den Zustrom zu den Kolbenbohrungen 39.
  • Durch Teilbestromung des Proportional-Druckbegrenzungsventils 75 können Zwischenstellungen des Koppelglieds 19 und damit der Nockenwelle 10 erreicht werden. Dabei sind die nach rechts wirkenden Hydraulikkräfte im Gelichgewicht mit der nach links wirkenden Kraft, die sich aus dem angetriebenen Kettenrad 12 über die Verzahnung am Koppelglied ergibt.
  • Es sei nochmals kurz auf den Elektromagneten 75 eingegangen. Bei Drehung von Nockenwelle 10 und Anker 74 in dem erregten Elektromagneten werden in dem Anker Wirbelströme induziert, die wiederum ein der Drehung entgegengesetztes Moment auf den Anker ausüben. Die Aufhängung des Ankers 74 an dem Stift 73 und die Kraftweiterleitung auf den Ventilkörper 69 lassen eine Drehung von Anker und Magnetkern zu. Der sich drehende Stift 73 hat bei axialer Bewegung fast keine Reibkraft. Dadurch wird das Proportional-Druckbegrenzungsventil hysteresearm, wodurch sich der Druck im Druckraum 29 sehr genau einstellen läßt.

Claims (6)

  1. Hydraulische Steuereinrichtung zum Verdrehen der Nockenwelle (10) einer Brennkraftmaschine mittels eines durch Druckkraft längs verschieblichen Koppelglieds (19), das an einer ersten Stelle an seinem Außenumfang eine Verzahnung (21) aufweist, die mit einer ebensolchen Verzahnung am Innenumfang der Nockenwelle (12) in Eingriff steht und das mit einem Ende in einem von der Brennkraftmaschine angetriebenen, hohlzylindrischen Kettenrad (12) gelagert ist, das eine mittige Bohrung aufweist, die an ihrem Innenumfang eine Verzahnung (21) hat, welche mit einer ebensolchen Verzahnung an einer zweiten Stelle am Außenumfang des Koppelglieds (19) in Eingriff steht, wobei eine der Verzahnungspaarungen eine Schrägverzahnung ist, die andere eine Geradverzahnung, und wobei im Koppelglied ein doppelt wirkender, von Druckmittel beaufschlagter Kolben (25) angeordnet ist, an den einerseits ein ringförmiger Druckraum (30) und andererseits ein großer Druckraum (29) angrenzt und der stets am Koppelglied (19) anliegt, wobei das Druckmittel von einer Pumpe gefördert und über ein Elektromagnetventil (75) zur Druckbeaufschlagung des Kolbens zugeleitet wird, wobei durch Verschieben des Koppelgliedes eine relative Verdrehung der Nockenwelle (10) gegenüber dem Kettenrad (12) erfolgt, und mit einem an das erweiterte Endteil (10a) der Nockenwelle (10), an dem auch das Antriebszahnrad (12) sitzt, angeflanschten Hydraulikkörper (13), in dem eine in mehreren radialen Bohrungen (39) gleitende Kolben (40) aufnehmende Radialkolbenpumpe (38) angeordnet ist, deren außenliegende Kuppen am Innenumfang (41A) eines Ringes gleiten, der exzentrisch gegenüber der Achse der Nockenwelle (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die außenliegenden Kuppen der Kolben (40) führende Ring der Innenring eines Kugellagers (41) ist, daß vom jeweiligen Verdichtungsraum der Kolbenbohrungen (39) der Radialkolbenpumpe (38) über an diese angeschlossene Auslaßventile (47) Druckmittelverbindungen (52, 53) zu einem im Hydraulikkörper (13) gelegenen Zylinderraum (27A) führen, wobei die Auslaßventile (47) und die Druckmittelverbindungen (52, 53) im rotierenden Hydraulikkörper (13) angeordnet sind und daß der doppelt wirkende Kolben (25) ein Druckbegrenzungsventil (33) aufweist, über welches eine Kanalverbindung (35, 37) vom ringförmigen Druckraum (30) zum großen Druckraum (29) herstellbar ist.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den doppelt wirkenden Kolben (25) aufnehmende Zylinderraum (27A) durch ein Ventilgehäuse (79) abgeschlossen ist, in dem das den Druckraum (29) steuernde elektromagnetisch betätigte Ventil (70) angeordnet ist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetisch betätigbare Ventil (70) einen auf seinen Ventilkörper (69) einwirkenden Stößel (73) aufweist, welcher in einem Anker (74) des Elektromagneten (75) fest angeordnet ist, dessen Magnetflußführung (80) als Platte ausgebildet ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (10), das Antriebszahnrad (12) und der Hydraulikkörper (13) durch Schrauben (14) verbunden sind, die Druckmittelkanäle (56, 57) aufweisen, welche einerseits über Kanäle (59, 62, 63) mit dem Druckmittelreservoir in Verbindung stehen, andererseits über mit jeweils einer Saugdrossel (56) versehene Kanäle (55), welche zu den Kolbenbohrungen (39) führen.
  5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Druckseite jeder Kolbenbohrung (39) ein Auslaßventil (47) angeschlossen ist, von dem Verbindung herstellbar ist zum ringförmigen Druckraum (30) am doppelt wirkenden Kolben (25).
  6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (14) durch Hülsen (15) dringen, welche in im Antriebszahnrad (12) ausgebildeten bogenförmigen Schlitzen (12A) angeordnet sind.
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