EP1136658A2 - Vorrichtung zur Verstellung einer Nockenwelle - Google Patents

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EP1136658A2
EP1136658A2 EP01890071A EP01890071A EP1136658A2 EP 1136658 A2 EP1136658 A2 EP 1136658A2 EP 01890071 A EP01890071 A EP 01890071A EP 01890071 A EP01890071 A EP 01890071A EP 1136658 A2 EP1136658 A2 EP 1136658A2
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EP
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camshaft
drive wheel
planet
electric motor
ring gear
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EP01890071A
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Siegfried Heer
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TCG Unitech AG
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TCG Unitech AG
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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
    • F01L1/352—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 bevel or epicyclic gear

Definitions

  • the invention relates to a device for adjusting a camshaft Internal combustion engine with at least one electric motor, the adjustment of the camshaft relative to a drive wheel via a gear causes, the transmission has a planet carrier on which at least one planet gear is provided which is driven by an electric motor is.
  • EP 903 471 A describes a device for adjusting the camshaft Internal combustion engine known. The aim is to make the device smaller and more compact to be able to perform and minimize the problem of backlash.
  • the US 4,517,934 A shows a device for adjusting the camshaft, at which is arranged on a drive wheel, an electric motor via a gear communicates with the camshaft.
  • the electric motor is made using slip rings powered.
  • Such a device is complex and the occurrence of mass forces is difficult to avoid even with careful construction become.
  • DE 40 40 486 A also discloses a camshaft adjusting device a gearbox that adjusts the camshaft in relation to the drive wheel causes.
  • this transmission is axially movable rod adjusted and in another variant a hydraulic working machine which is provided in the drive wheel.
  • the devices which are described in this document are extremely expensive and prone to failure.
  • No. 5,156,119 A also shows a device for changing the valve timing, in which friction wheels are arranged in a drive wheel, with are connected to a gear arrangement that causes an adjustment movement. By pressing a pair of friction disks against the friction wheels a change in valve timing can be achieved.
  • the object of the present invention is to be as simple and robust as possible To create device with which an adjustment of the camshaft in relation to the drive wheel is possible.
  • An electrical adjustment is to be provided be that has the lowest possible power consumption.
  • the variable speed gear should preferably be self-locking in order to be in stationary operation without Power consumption.
  • the Device can be made extremely compact.
  • a particularly large gear ratio with minimal backlash results when the planet gears are designed as worm gears and if the ring gear has helical teeth having.
  • each worm wheel by two opposing electric motors is driven. In this way, a particularly compact design can be achieved.
  • a structurally particularly favorable solution is given by the fact that the drive wheel is directly connected to the ring gear. It is preferably the drive wheel integrally formed with the ring gear. The device can thereby run particularly compact.
  • camshaft with the ring gear in Connection is established and that the drive wheel is connected to the planet carrier stands.
  • the camshaft adjustment device of the invention is generally composed of one Drive wheel 10 together, which is designed as a toothed belt pulley or sprocket can be and a camshaft 11, on the cam 13 for actuation Not shown intake and exhaust valves of the internal combustion engine are driving via a gear 12.
  • the drive wheel 10 is at the same time as Ring gear 1 formed, which has a helical toothing 5 with three Worm wheels 4 is engaged.
  • a planet carrier 2 With the camshaft 11 is a planet carrier 2 firmly connected, which carries six electric motors 3, each in pairs are arranged on a common axis 3a with a worm wheel 4 and drive this via drive shafts 6.
  • the electric motors 3 are over schematically shown slip rings 7 supplied with power to the adjustment movement to effect.
  • the drive wheel 10 is via a bearing 8 on the camshaft 11 stored and secured by a screw 9. Another screw 14 secures the tight fit of the planet carrier 2 on the camshaft 11.
  • the particular advantage of the device according to the invention is that the distribution of the actuation torque over several electric motors 3 and due to the large gear ratio, which is achieved through the use of a ring gear 1 can be reached with a correspondingly large diameter, the load on the individual electric motors 3 is very low. This way you can easily and an inexpensive way to adjust the camshaft can be achieved. Next of fuel saving and emissions reduction through optimization the internal combustion engine itself is possible, further fuel savings caused by the low adjustment energy caused by the invention Device is possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstellung einer Nockenwelle (11) einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit mindestens einem Elektromotor (3), der über ein Getriebe (12) die Verstellung der Nockenwelle (11) gegenüber einem Antriebsrad (10) bewirkt, wobei das Getriebe (12) einen Planetenträger (2) aufweist, auf dem mindestens ein Planetenrad (4) vorgesehen ist, das von einem Elektromotor (3) angetrieben ist. Eine schnelle Verstellung bei einfachem Aufbau kann dadurch erreicht werden, dass mehrere Planetenräder (4) vorgesehen sind, die mit einem Hohlrad (1) im Eingriff stehen und dass jedem Planetenrad (4) ein Elektromotor (3) zugeordnet ist, der dieses über eine gemeinsame Welle (6) antreibt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstellung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit mindestens einem Elektromotor, der über ein Getriebe die Verstellung der Nockenwelle gegenüber einem Antriebsrad bewirkt, wobei das Getriebe einen Planetenträger aufweist, auf dem mindestens ein Planetenrad vorgesehen ist, das von einem Elektromotor angetrieben ist.
Aus der EP 903 471 A ist eine Vorrichtung zur Verstellung der Nockenwelle einer Brennkraftmaschine bekannt. Ziel ist es, die Vorrichtung kleiner und kompakter ausführen zu können und das Problem des Zahnflankenspiels zu minimieren.
Die US 4,517,934 A zeigt eine Einrichtung zur Verstellung der Nockenwelle, bei der an einem Antriebsrad ein Elektromotor angeordnet ist, der über ein Getriebe mit der Nockenwelle in Verbindung steht. Der Elektromotor wird über Schleifringe mit Strom versorgt. Um die auftretende Umwucht zu minimieren, sind dabei Elektromotor und Getriebe auf unterschiedlichen Seiten der Nockenwelle am Antriebsrad angeordnet. Eine solche Vorrichtung ist aufwendig und das Auftreten von Massenkräften kann auch bei sorgfältiger Konstruktion nur schwer vermieden werden.
Weiters offenbart die DE 40 40 486 A eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit einem Getriebe, das die Verstellung der Nockenwelle im Bezug auf das Antriebsrad bewirkt. Dieses Getriebe wird in einer Ausführungsvariante durch eine axial verschiebliche Stange verstellt und in einer anderen Ausführungsvariante durch eine hydraulische Arbeitsmaschine, die im Antriebsrad vorgesehen ist. Die Vorrichtungen, die in dieser Druckschrift beschrieben sind, sind äußerst aufwendig und störungsanfällig.
Ferner zeigt die US 5,156,119 A eine Vorrichtung zur Veränderung der Ventilsteuerzeiten, bei der in einem Antriebsrad Reibräder angeordnet sind, die mit einer Getriebeanordnung in Verbindung stehen, die eine Verstellbewegung bewirkt. Indem ein Paar von Reibscheiben an die Reibräder angedrückt wird, kann eine Veränderung der Ventilsteuerzeiten erreicht werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine möglichst einfache und robuste Vorrichtung zu schaffen, mit der eine Verstellung der Nockenwelle im Bezug auf das Antriebsrad möglich ist. Dabei soll eine elektrische Verstellung vorgesehen sein, die eine möglichst geringe Leistungsaufnahme aufweist. Das Verstellgetriebe soll vorzugsweise selbsthemmend sein, um im stationären Betrieb ohne Leistungsaufnahme auskommen zu können.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mehrere Planetenräder vorgesehen sind, die mit einem Hohlrad im Eingriff stehen und dass jedem Planetenrad ein Elektromotor zugeordnet ist, der dieses über eine gemeinsame Welle antreibt.
Da bei der erfindungsgemäßen Lösung mehrere Elektromotoren parallel geschaltet sind und ein relativ großes Übersetzungsverhältnis vorliegt, kann die Vorrichtung äußerst kompakt ausgeführt werden. Ein besonders großes Übersetzungsverhältnis bei minimalem Zahnflankenspiel ergibt sich, wenn die Planetenräder als Schneckenräder ausgebildet sind und wenn das Hohlrad eine Schrägverzahnung aufweist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass jedes Schneckenrad durch zwei einander gegenüberliegende Elektromotoren angetrieben ist. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Ausführung erreicht werden.
Ein besonders einfacher Aufbau in kostengünstiger Ausführung kann dadurch erreicht werden, dass die Elektromotoren über Schleifringe mit Strom versorgt werden.
Eine konstruktiv besonders günstige Lösung ist dadurch gegeben, dass das Antriebsrad direkt mit dem Hohlrad verbunden ist. Dabei ist vorzugsweise das Antriebsrad einstückig mit dem Hohlrad ausgebildet. Die Vorrichtung kann dadurch besonders kompakt ausgeführt werden.
Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die Nockenwelle mit dem Hohlrad in Verbindung steht und dass das Antriebsrad mit dem Planetenträger in Verbindung steht.
In der Folge wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsvarianten näher erläutert. Es zeigen die
Fig. 1
einen teilweisen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung und die
Fig. 2
einen Schnitt nach Linie II - II in Fig. 1.
Die Nockenwellenverstellvorrichtung der Erfindung setzt sich allgemein aus einem Antriebsrad 10 zusammen, das als Zahnriemenscheibe oder Kettenrad ausgebildet sein kann und das eine Nockenwelle 11, auf der Nocken 13 zur Betätigung nicht dargestellter Ein- und Auslassventile der Brennkraftmaschine angeordnet sind, über ein Getriebe 12 antreibt.
In der dargestellten Ausführungsvariante ist das Antriebsrad 10 gleichzeitig als Hohlrad 1 ausgebildet, das eine Schrägverzahnung 5 aufweist, die mit drei Schneckenrädern 4 in Eingriff steht. Mit der Nockenwelle 11 ist ein Planetenträger 2 fest verbunden, der sechs Elektromotoren 3 trägt, die jeweils paarweise auf einer gemeinsamen Achse 3a mit einem Schneckenrad 4 angeordnet sind und dieses über Antriebswellen 6 antreiben. Die Elektromotoren 3 werden über schematisch dargestellte Schleifringe 7 mit Strom versorgt, um die Verstellbewegung zu bewirken. Das Antriebsrad 10 ist über ein Lager 8 auf der Nockenwelle 11 gelagert und durch eine Schraube 9 gesichert. Eine weitere Schraube 14 sichert den festen Sitz des Planetenträgers 2 auf der Nockenwelle 11.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, dass durch die Aufteilung des Betätigungsmomentes auf mehrere Elektromotoren 3 und durch das große Übersetzungsverhältnis, das durch die Verwendung eines Hohlrades 1 mit entsprechend großem Durchmesser erreichbar ist, die Belastung der einzelnen Elektromotoren 3 sehr gering ist. Auf diese Weise kann auf einfache und kostengünstige Weise eine Verstellung der Nockenwelle erreicht werden. Neben der Kraftstoffeinsparung und Emissionsverminderung, die durch die Optimierung der Brennkraftmaschine selbst möglich ist, wird eine weitere Kraftstoffeinsparung durch die geringe Verstellenergie bewirkt, die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung möglich ist.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zur Verstellung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit mindestens einem Elektromotor (3), der über ein Getriebe (12) die Verstellung der Nockenwelle (11) gegenüber einem Antriebsrad (10) bewirkt, wobei das Getriebe (12) einen Planetenträger (2) aufweist, auf dem mindestens ein Planetenrad (4) vorgesehen ist, das von einem Elektromotor (3) angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet , dass mehrere Planetenräder (4) vorgesehen sind, die mit einem Hohlrad (1) im Eingriff stehen und dass jedem Planetenrad (4) ein Elektromotor (3) zugeordnet ist, der dieses über eine gemeinsame Welle (6) antreibt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenräder (4) als Schneckenräder ausgebildet sind und dass das Hohlrad (1) eine Schrägverzahnung aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schneckenrad (4) durch zwei einander gegenüberliegende Elektromotoren (3) angetrieben ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren (3) über Schleifringe (7) mit Strom versorgt werden.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (10) direkt mit dem Hohlrad (1) verbunden ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (10) einstückig mit dem Hohlrad (1) ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle mit dem Hohlrad (1) in Verbindung steht und dass das Antriebsrad (10) mit dem Planetenträger in Verbindung steht.
EP01890071A 2000-03-09 2001-03-08 Vorrichtung zur Verstellung einer Nockenwelle Withdrawn EP1136658A3 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2025883A1 (de) * 2007-07-30 2009-02-18 Delphi Technologies, Inc. Elektromechanischer Nockenwellenversteller mit einem Schneckenantrieb mit einem hypoiden Antriebsaktuaotor
CN112833173A (zh) * 2021-03-04 2021-05-25 常州新联铸业有限公司 基于风力发电机用的行星架及其使用方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6622677B2 (en) * 2002-02-22 2003-09-23 Borgwarner Inc. Worm gear driven variable cam phaser
DE102005018957A1 (de) * 2005-04-23 2006-11-23 Schaeffler Kg Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
JP6676397B2 (ja) * 2016-02-08 2020-04-08 株式会社ミクニ 位相変更ユニット及びバルブタイミング変更装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4517934A (en) 1979-07-26 1985-05-21 Volkswagenwerk Aktiengesellschaft Controllable camshaft for a drive, preferably an internal combustion engine
DE4040486A1 (de) 1990-06-22 1992-01-02 Schrick Gmbh Dr Vorrichtung bei verbrennungsmotoren zur drehung der nockenwelle relativ zum nockenwellenantriebsrad
US5156119A (en) 1990-07-31 1992-10-20 Atsugi Unisia Corp. Valve timing control apparatus
EP0903471A1 (de) 1997-09-19 1999-03-24 TCG UNITECH Aktiengesellschaft Vorrichtung zur verstellung der nockenwelle einer brennkraftmaschine mit innerer verbrennung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3830382C1 (de) * 1988-09-07 1990-01-18 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
JP3837725B2 (ja) * 1997-03-31 2006-10-25 マツダ株式会社 回転位相制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4517934A (en) 1979-07-26 1985-05-21 Volkswagenwerk Aktiengesellschaft Controllable camshaft for a drive, preferably an internal combustion engine
DE4040486A1 (de) 1990-06-22 1992-01-02 Schrick Gmbh Dr Vorrichtung bei verbrennungsmotoren zur drehung der nockenwelle relativ zum nockenwellenantriebsrad
US5156119A (en) 1990-07-31 1992-10-20 Atsugi Unisia Corp. Valve timing control apparatus
EP0903471A1 (de) 1997-09-19 1999-03-24 TCG UNITECH Aktiengesellschaft Vorrichtung zur verstellung der nockenwelle einer brennkraftmaschine mit innerer verbrennung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2025883A1 (de) * 2007-07-30 2009-02-18 Delphi Technologies, Inc. Elektromechanischer Nockenwellenversteller mit einem Schneckenantrieb mit einem hypoiden Antriebsaktuaotor
US7562645B2 (en) 2007-07-30 2009-07-21 Delphi Technologies, Inc. Electromechanical camshaft phaser having a worm gear drive with a hypoid gear actuator
CN112833173A (zh) * 2021-03-04 2021-05-25 常州新联铸业有限公司 基于风力发电机用的行星架及其使用方法

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AT408897B (de) 2002-03-25
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