EP0918141A2 - Kupplungseinrichtung für Nockenwellen in Brennkraftmaschinen - Google Patents
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- EP0918141A2 EP0918141A2 EP98119438A EP98119438A EP0918141A2 EP 0918141 A2 EP0918141 A2 EP 0918141A2 EP 98119438 A EP98119438 A EP 98119438A EP 98119438 A EP98119438 A EP 98119438A EP 0918141 A2 EP0918141 A2 EP 0918141A2
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- European Patent Office
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- coupling device
- camshaft
- locking
- recesses
- locking bolts
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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
- F01L1/34409—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 by torque-responsive means
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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
Definitions
- the invention relates to a clutch device for camshafts of internal combustion engines according to the preamble of the main claim.
- a device for adjusting the timing in a timing drive of an internal combustion engine is previously known from step DE 41 12 813 A1.
- This has a free rotatability of the camshaft relative to the drive gear with a defined adjustment angle.
- locking pins To lock the camshaft with the drive gear, locking pins only act as drivers in the end positions.
- the adjustment of the camshaft to the functional gearwheel is possible with the locking pins disengaged by the clearance in the adjustment range and alternatively in both directions by alternating torques occurring on the camshaft. These alternating torques result from the actuation of the spring-loaded gas exchange valves with certain cam offsets on the camshaft.
- the adjustment angle between the camshaft and drive gear is generally determined by stop pins in slot-shaped recesses.
- the rotation between the camshaft and the drive gearwheel within the desired adjustment angle of the camshaft is limited by the abutment of the stop pins at the ends of the recesses.
- the end of the camshaft opposite the cam carries a displaceable adjusting sleeve coupled to a hydraulic servomotor, in which the stop and locking pins are fixed.
- the stop and locking pins engage in corresponding recesses or bores in the drive gear.
- the stop pins are made so long that they continuously extend into the recesses of the drive gear even when the adjusting sleeve is axially displaced into its outer position.
- the actuating mechanism for the stop and locking pins is complex.
- the document DE 196 18 189 A1 provides a pin coupling for the targeted engagement and disengagement Shutdown of partial shafts of a multi-part camshaft previously known.
- the invention has for its object to simplify the design of the locking bolts and their actuation in a generic coupling device for camshaft adjustment and to ensure a secure engagement of the locking elements. This object is achieved with the features of claim 1.
- the pressure medium actuation of the locking bolts is structurally simple, an overlap when loosening and engaging is possible. A further advantageous design is explained in the context of the description.
- the locking bolts are preferably biased into their locking position by springs, while the position opposite this locking position is preferably adjustable by the actuation of the pressure medium.
- a biasing spring is arranged between the camshaft and the drive wheel, which is designed as a gear, for example, which completely or partially compensates for the alternating drive torque applied via the drive wheel in such a way that a faster adjustment time can be achieved.
- more than two rotational angle adjustment positions can be controlled by a corresponding number of locking bolts and associated recesses.
- Fig. 1 shows the drive side of a camshaft 1 for actuating gas exchange valves with a drive gear 2, which e.g. by means of a chain from the crankshaft Internal combustion engine is driven.
- the camshaft 1 is in a support bearing 3 of the cylinder head of the internal combustion engine shown rotatably.
- the drive gear 2 there are two oppositely arranged displaceable locking bolts 4, 4 '; 5 ' (see also Figures 2 and 3).
- locking bolts 4; 4 '; 5; 5 ' are supported with one end against springs 6 in Drive gear 2 off. With the other conical end, the locking pins 4; 4 ', 5, 5' alternately in tapered recesses 7; 7 '; 8th; 8 'of the camshaft 1 on.
- At least one stop pin 10 is fixedly arranged in the drive gear 2 a corresponding slot-shaped recess 11 of the camshaft 1 engages (see Figure 3).
- a switching piston 12 which runs via pressure medium channels 13, 14 which lead to the recesses 7; 7 '; 8th; 8 'lead, via an annular groove 15, a bore 16 and an effective pressure medium channel 17 depending on its position Establishes connection to a pressure medium source, not shown. Not from the Pressure medium channel 13 or 14 acted upon by the pressure medium source is shown in FIG Vented via the switching piston 12.
- the coupling device forms a two-point adjustment, both of which Settings alternatively by means of the movable locking pin 4; 4 '; 5; 5 'are secured.
- hydraulically decoupled locking bolts for example 4; 4 ', is by the acting Camshaft alternating moments a relative rotation between camshaft 1 and Drive gear 2 causes which forms the adjustment until the other locking bolts to Example 5; 5 ', in engagement with the recesses, for example 7; 7 'arrive.
- the locking piston 4; 4 'over the Hydraulic fluid channel 14 is acted upon hydraulically, and the locking pistons 4; 4 'shift counter to the spring 6 in the drive gear 2, wherein it from the recesses 8; 8th' stepping out.
- the front cone parts 9 on the locking pin 4; 5 and on the recesses 7; 8th facilitate the coupling process, which is force and even before a complete intervention can begin with a positive fit.
- the engagement of the locking pin 4; 5 also take place obliquely or radially.
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Abstract
Description
Das Verstellen der Nockenwelle zum Funktionszahnrad wird bei außer Eingriff stehenden Sperrstiften durch den Freigang im Verstellbereich möglich und durch an der Nockenwelle auftretenden Wechselmomente in beiden Richtungen alternativ bewirkt. Diese Wechselmomente entstehen durch das Betätigen der federnd vorgespannten Gaswechselventile bei bestimmten Nockenversätzen auf der Nockenwelle.
Das dem Nocken entgegengesetzte Ende der Nockenwelle trägt eine verschiebbare und mit einem hydraulischen Stellmotor gekoppelte Stellhülse, in der die Anschlag- und Sperrstifte fest angeordnet sind. Die Anschlag- und Sperrstifte greifen in korrespondierende Ausnehmungen bzw. Bohrungen des Antriebszahnrades ein. Dabei sind die Anschlagstifte so lang ausgeführt, daß sie auch bei axialer Verschiebung der Stellhülse in ihre äußere Stellung stetig in die Ausnehmungen des Antriebszahnrades hineinreichen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Druckmittelbetätigung der Rastbolzen ist konstruktiv einfach, dabei wird eine Überdeckung beim Lösen und Ineingriffbringen möglich.
Eine weitere vorteilhafte Gestaltung wird im Zusammenhang der Beschreibung erläutert.
Es kann desweiteren bevorzugt vorgesehen sein, daß zwischen Nockenwelle und dem Beispielsweise als Zahnrad ausgebildeten Antriebsrad eine Vorspannfeder angeordnet ist, welche das über das Antriebsrad aufgebrachte Wechselantriebsmoment ganz oder teilweise derart kompensiert, daß eine schnellere Verstellzeit erzielbar ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß mehr als zwei Drehwinkel-Verstellpositionen durch eine entsprechende Anzahl von Rastbolzen und zugehörigen Ausnehmungen ansteuerbar sind.
- Figur 1
- einen Längsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung zum Verstellen einer Nockenwelle relativ zu deren Antriebszahnrad,
- Figur 2
- eine schematische Darstellung der Rastbolzen und korrespondierenden Ausnehmungen und
- Figur 3
- eine schematische Darstellung mit einer weiteren Ausführungsform der Rastbolzen.
Claims (9)
- Kupplungseinrichtung für Nockenwellen von Brennkraftmaschinen, mittels der die Nockenwelle relativ zu einem von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine getriebenen Antriebsrad über einen begrenzten Drehwinkelbereich in beiden Drehrichtungen frei vom Antriebsrad durch Drehungleichförmigkeiten verstellbar ist und wobei Rastbolzen zwischen Antriebsrad und Nockenwelle in Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei schiebbar ausgeführte Rastbolzen (4; 5) zwischen Antriebsrad und Nockenwelle (1) angeordnet sind, die wechselweise in korrespondierende Ausnehmungen (7; 8) in Eingriff bringbar sind, wobei diese Ausnehmungen (7; 8) mit Druckmittelkanälen (13; 14) in Verbindung stehen, die über einen Schaltkolben (12) wechselweise von einer Druckmittelquelle beaufschlagt werden. - Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rastbolzen (4; 5) wie auch die Ausnehmungen (7; 8) kegelig ausgeführt sind. - Kupplungseinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rastbolzen (4; 5) und Ausnehmungen (7; 8) einen Doppelkegel aufweisen. - Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rastbolzen (4; 5) durch Federn (6) in die Rastposition vorgespannt angeordnet sind. - Kupplungseinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rastbolzen (4; 5) durch hydraulische oder pneumatische Druckmittel in eine der Rastposition entgegengesetzte Position gedrückt werden. - Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehwinkelbereich (ϕ) durch einen Anschlagstift (11) begrenzt ist. - Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine zwischen Nockenwelle (1) und Antriebsrad wirkende Vorspannfeder (18). - Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rastbolzen (4; 5) axial verschiebbar angeordnet sind. - Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rastbolzen (4; 5) radial verschiebbar angeordnet sind.
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EP98119438A Withdrawn EP0918141A3 (de) | 1997-11-22 | 1998-10-15 | Kupplungseinrichtung für Nockenwellen in Brennkraftmaschinen |
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Country | Link |
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DE (1) | DE19751836A1 (de) |
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