EP1452698A1 - Nockenwellenverstelleinrichtung für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

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EP1452698A1
EP1452698A1 EP04004005A EP04004005A EP1452698A1 EP 1452698 A1 EP1452698 A1 EP 1452698A1 EP 04004005 A EP04004005 A EP 04004005A EP 04004005 A EP04004005 A EP 04004005A EP 1452698 A1 EP1452698 A1 EP 1452698A1
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camshaft adjuster
camshaft
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drive
wheel
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    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F01L2001/0537—Double overhead camshafts [DOHC]

Definitions

  • the invention relates to a camshaft adjustment device for internal combustion engines of motor vehicles according to the preamble of the claim 1.
  • Camshaft adjustment devices are used in internal combustion engines of motor vehicles the opening time of the intake valves depending on the power requirement of the internal combustion engine Taxes.
  • an intake camshaft adjuster 1 (FIG. 2) and / or an exhaust camshaft adjuster 2 is provided which an endlessly revolving chain 5 with a crankshaft 3 drive connected are.
  • the camshaft adjusters 1, 2 each have one Stator, in which a rotor is housed relatively rotatable, which on the respective camshaft 12, 29 is seated in a rotationally fixed manner. The rotors are with Pressure medium is applied when they are rotated relative to the stator should.
  • the stators of the two camshaft adjusters 1, 2 are each provided with a drive wheel 6, 6 ', via which the chain 5 is led. It is difficult and in confined spaces partly also not possible to mount the chain 5.
  • the invention is based, the generic cam adjusting device the task to be trained so that they can be used even in tight spaces Installation conditions can be easily installed.
  • camshaft adjusting device In the camshaft adjusting device according to the invention two camshaft adjusters in turn via the gear transmission connected to each other.
  • the drive wheel of a camshaft adjuster can be conveniently installed depending on the position, whereby the endlessly rotating drive element even in confined spaces can be easily assembled.
  • the two camshaft adjusters each have a stator, the surrounds a rotor that is rotatable relative to the stator and on the respective Camshaft is fixed against rotation.
  • the rotors of the camshaft adjusters can by printing medium in the desired direction can be adjusted relative to the stator in order to determine the opening time to change the intake valves of the internal combustion engine.
  • the camshaft adjusters are directly engaged with each other via their gears.
  • this Trap is the crankshaft with only one camshaft adjuster connected via the endless drive.
  • the gears of the two engage Camshaft adjuster in a common gear that is non-rotatable sits on an intermediate shaft. For its part, it is via the endless drive drive connected to the crankshaft.
  • the Intermediate shaft rotatably driven by the endless drive, whereby the camshaft adjusters are driven by the gear mechanism become.
  • the camshaft adjusting device has the intake camshaft adjuster 1 and the exhaust camshaft adjuster 2.
  • the sprocket 6 can be single track or be two-lane.
  • that is Sprocket 6 in the exemplary embodiment is formed and has two lanes accordingly two sprockets 7 and 8.
  • the sprocket 6 is connected via a spacer 9 to a ring gear 10, which is advantageous is integrally connected to the stator 11.
  • the stator 11 has a cylindrical jacket 13, which axially projects beyond the ring gear 10 and the at least one in Axial direction extending recess 14, which in the embodiment has a circular cross-section.
  • this deepening 14 positively engages a corresponding projection 15 which the inside of the sprocket 6 is provided.
  • the part of the camshaft adjuster 2 is.
  • the spacer 9 and the sprocket 2 postponed. Then the spacer 9 and the sprocket 6 with screws 16 with the stator 11 and the ring gear 10 connected.
  • the ring gear 10 has a larger inner diameter than the jacket 13 of the stator 11. From the inside of the ring gear 10 protrude the circumference evenly distributed webs 17 from the ring gear 10th connect to the stator jacket 13. The webs 17 have threaded holes 18 into which the screws 16 are screwed.
  • the spacer 9 has thickenings provided distributed over the circumference 19 on which protrude over both sides of the spacer 9 and each have an opening 20 for the passage of the screws 16.
  • the sprocket 6 has an inner circumferential flange 21 which is approximately is provided in half the width of the chain wheel 6 and over the circumference Distributed openings 22 for the passage of the Has screws 16. Since the flange 21 opposite the end faces of the chain wheel 6 is reset, the heads 23 of the screws 16 recessed in the sprocket 6 (Fig. 4). The spacer 9 holds that Sprocket 6 at an axial distance from the ring gear 10.
  • a cover plate 24 (FIG. 4) is fastened with screws 25.
  • the Cover plate 24 secures in a known manner the rotationally on the Camshaft 12 (Fig. 1) seated rotor axially.
  • an annular disk 26 fastened with screws 27, which the rotor in the other axial Direction in the stator 11.
  • the chain 5 of the camshaft adjustment device is over the sprocket 6 performed (Fig. 1).
  • the ring gear 10 engages in a ring gear 28 of the intake camshaft adjuster 1 a (Fig. 1), with the stator non-rotatably connected, preferably integrally formed with it.
  • the ring gears 10, 28 advantageously have the same diameter.
  • the sprocket 6 can be easily opened in the manner described attach the stator casing 13.
  • the crankshaft 3 is over the chain 5 connected to the camshaft 12, which in turn via the gear transmission 10, 28 is drive-connected to the camshaft 29.
  • the Sprocket 10 and the sprocket 6 can be made of different materials be made so that an optimal adjustment in the material these parts are possible with regard to the application.
  • the camshaft adjuster has an intermediate shaft 30 which is parallel to Crankshaft 3 or the camshafts 12, 29 and a gear 31 rotatably supports that with the sprockets 10, 28 of the two camshaft adjusters 1, 2 is engaged. Also sits on the intermediate shaft 30 a chain wheel 32 for the chain 5. the crankshaft 3 thus drives the intermediate shaft 30 via the chain drive 4, 5, 32, which in turn, via the gear 31, the camshaft adjuster 1, 2 in drives the way described.
  • the gears 31 and 10, 28 have advantageously same diameter. But it is also possible that the gear 31 has a different diameter than the gear rings 10, 28 has, so that depending on the diameter ratio a step-up or step-down is possible.
  • This embodiment is also characterized in that it is cramped installation conditions can be easily installed.
  • the chain drive is only between the gear 4 on the crankshaft 3 and the gear 31 provided on the intermediate shaft 30.

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Abstract

Die Einrichtung hat einen Einlaß- und/oder einen Auslaßnockenwellenversteller (1, 2), die mit einer Kurbelwelle (3) antriebsverbunden sind. Sie treiben über einen Endlostrieb (5) die Nockenwellenversteller (1) an. Um die Nockenwellenverstelleinrichtung (1, 2) so auszubilden, daß sie auch bei beengten Einbauverhältnissen einfach eingebaut werden kann, sind die beiden Nockenwellenversteller (1, 2) über ein Zahnradgetriebe (10, 28) miteinander in Eingriff. Das Antriebsrad (6) des einen Nockenwellenverstellers (1, 2) läßt sich lagebestimmt bequem montieren, wobei auch bei beengten Einbauverhältnissen das endlos umlaufende Antriebselement (5) einfach montiert werden kann. Die Nockenwellenverstelleinrichtung (1, 2) eignet sich zur Steuerung des Öffnungszeitpunktes der Einlaßventile in Abhängigkeit vom Leistungsbedarf der Brennkraftmaschine. <IMAGE> <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstelleinrichtung für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Nockenwellenverstelleinrichtungen dienen dazu, bei Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen den Öffnungszeitpunkt der Einlaßventile im Abhängigkeit vom Leistungsbedarf der Brennkraftmaschine zu steuern. Hierzu sind ein Einlaßnockenwellenversteller 1 (Fig. 2) und/oder ein Auslaßnockenwellenversteller 2 vorgesehen, die über eine endlos umlaufende Kette 5 mit einer Kurbelwelle 3 antriebsverbunden sind. Die Nockenwellenversteller 1, 2 haben jeweils einen Stator, in dem relativ drehbar ein Rotor untergebracht ist, der auf der jeweiligen Nockenwelle 12, 29 drehfest sitzt. Die Rotoren werden mit Druckmedium beaufschlagt, wenn sie relativ zum Stator gedreht werden sollen. Die Statoren der beiden Nockenwellenversteller 1, 2 sind jeweils mit einem Antriebsrad 6, 6' versehen, über das die Kette 5 geführt ist. Bei beengten Einbauverhältnissen ist es schwierig und teilweise auch nicht möglich, die Kette 5 zu montieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Nokkenwellenverstelleinrichtung so auszubilden, daß sie auch bei beengten Einbauverhältnissen einfach eingebaut werden kann.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Nockenwellenverstelleinrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Nockenwellenverstelleinrichtung sind die beiden Nockenwellenversteller ihrerseits über das Zahnradgetriebe miteinander antriebsverbunden. Das Antriebsrad des einen Nockenwellenverstellers läßt sich lagebestimmt bequem montieren, wobei auch bei beengten Einbauverhältnissen das endlos umlaufende Antriebselement einfach montiert werden kann.
Die beiden Nockenwellenversteller haben jeweils einen Stator, der einen Rotor umgibt, der relativ zum Stator drehbar ist und auf der jeweiligen Nockenwelle drehfest sitzt. Die Rotoren der Nockenwellenversteller können durch Druckmedium in der gewünschten Richtung relativ zum Stator verstellt werden, um auf diese Weise den Öffnungszeitpunkt der Einlaßventile der Brennkraftmaschine zu verändern.
Bei einer ersten Ausführungsform sind die Nockenwellenversteller über ihre Zahnräder unmittelbar miteinander in Eingriff. In diesem Falle ist die Kurbelwelle lediglich mit dem einen Nockenwellenversteller über den Endlosantrieb verbunden.
Bei einer zweiten Ausführungsform greifen die Zahnräder der beiden Nockenwellenversteller in ein gemeinsames Zahnrad ein, das drehfest auf einer Zwischenwelle sitzt. Sie ist ihrerseits über den Endlostrieb mit der Kurbelwelle antriebsverbunden. In diesem Falle wird die Zwischenwelle über den Endlostrieb drehbar angetrieben, wodurch über das Zahnradgetriebe die Nockenwellenversteller angetrieben werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller,
Fig. 2
eine Nockenwellenverstelleinrichtung nach dem Stand der Technik,
Fig. 3
in explosiver Darstellung den erfindungsgemäßen Nokkenwellenversteller,
Fig. 4
in perspektivischer Darstellung eine Rückansicht des erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers,
Fig. 5
in perspektivischer Darstellung eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers,
Fig. 6
in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform einer Nockenwellenverstelleinrichtung.
Die Nockenwellenverstelleinrichtung gemäß den Fig. 1 und 3 bis 5 hat den Einlaßnockenwellenversteller 1 und den Auslaßnockenwellenversteller 2. Auf der Kurbelwelle 3 sitzt drehfest ein Kettenrad 4, das über die Kette 5 mit dem Kettenrad 6 des Auslaßnockenwellenverstellers 2 antriebsverbunden ist. Das Kettenrad 6 kann einspurig oder zweispurig ausgebildet sein. Wie die Fig. 3 bis 5 zeigen, ist das Kettenrad 6 im Ausführungsbeispiel zweispurig ausgebildet und weist dementsprechend zwei Zahnkränze 7 und 8 auf. Das Kettenrad 6 ist über ein Distanzglied 9 mit einem Zahnkranz 10 verbunden, der vorteilhaft einstückig mit dem Stator 11 verbunden ist. Er umgibt in bekannter Weise den Rotor, der drehfest auf der Auslaßnockenwelle 12 sitzt. Wie Fig. 3 zeigt, hat der Stator 11 einen zylindrischen Mantel 13, der den Zahnkranz 10 axial überragt und der wenigstens eine in Achsrichtung verlaufende Vertiefung 14 aufweist, die im Ausführungsbeispiel teilkreisförmigen Querschnitt hat. In diese Vertiefung 14 greift formschlüssig ein entsprechender Vorsprung 15 ein, der an der Innenseite des Kettenrades 6 vorgesehen ist. Über die Vertiefung 14 und den Vorsprung 15 erfolgt die radiale Ausrichtung des Kettenrades 6 gegenüber dem Stator 11, der Teil des Nockenwellenverstellers 2 ist. Auf den Mantel 13 werden das Distanzglied 9 und das Kettenrad 2 aufgeschoben. Anschließend werden das Distanzglied 9 und das Kettenrad 6 mit Schrauben 16 mit dem Stator 11 und dem Zahnkranz 10 verbunden.
Der Zahnkranz 10 hat größeren innendurchmesser als der Mantel 13 des Stators 11. Von der Innenseite des Zahnkranzes 10 stehen über den Umfang gleichmäßig verteilt Stege 17 ab, die den Zahnkranz 10 mit dem Statormantel 13 verbinden. Die Stege 17 haben Gewindebohrungen 18, in die die Schrauben 16 geschraubt werden.
Das Distanzglied 9 weist über den Umfang verteilt vorgesehene Verdickungen 19 auf, die über beide Seiten des Distanzgliedes 9 ragen und jeweils eine Öffnung 20 für den Durchtritt der Schrauben 16 aufweisen.
Das Kettenrad 6 hat einen inneren umlaufenden Flansch 21, der etwa in halber Breite des Kettenrades 6 vorgesehen ist und über den Umfang verteilt angeordnete Öffnungen 22 für den Durchtritt der Schrauben 16 aufweist. Da der Flansch 21 gegenüber den Stirnseiten des Kettenrades 6 zurückgesetzt ist, liegen die Köpfe 23 der Schrauben 16 vertieft im Kettenrad 6 (Fig. 4). Das Distanzglied 9 hält das Kettenrad 6 auf axialem Abstand zum Zahnkranz 10.
An der dem Kettenrad 6 zugewandten Stirnseite des Statormantels 13 ist eine Deckscheibe 24 (Fig. 4) mit Schrauben 25 befestigt. Die Deckscheibe 24 sichert in bekannter Weise den drehfest auf der Nockenwelle 12 (Fig. 1) sitzenden Rotor axial. An der gegenüberliegenden Stirnseite des Mantels 13 des Stators 11 ist eine Ringscheibe 26 mit Schrauben 27 befestigt, welche den Rotor in der anderen axialen Richtung im Stator 11 sichert.
Die Kette 5 der Nockenwellenverstelleinrichtung ist über das Kettenrad 6 geführt (Fig. 1). Der Zahnkranz 10 greift in einen Zahnkranz 28 des Einlaß-Nockenwellenverstellers 1 ein (Fig. 1), der mit dem Stator drehfest verbunden, vorzugsweise einstückig mit ihm ausgebildet ist. Vorteilhaft haben die Zahnkränze 10, 28 gleichen Durchmesser.
Da der Einlaßnockenwellenversteller 1 und der Auslaßnockenwellenversteller 2 über die Zahnkränze 10, 28 unmittelbar miteinander im Eingriff sind, können die beiden Nockenwellen 12, 29 mit geringem Abstand nebeneinander angeordnet sein. Dadurch läßt sich die Nokkenwellenverstelleinrichtung bei beengten Einbauverhältnissen einfach montieren, da der Kettentrieb lediglich zwischen dem Zahnrad 4 auf der Kurbelwelle 3 und dem Zahnrad 6 des Nockenwellenverstellers 2 vorgesehen ist.
Das Kettenrad 6 läßt sich in der beschriebenen Weise einfach auf dem Statormantel 13 befestigen. Die Kurbelwelle 3 ist über die Kette 5 mit der Nockenwelle 12 verbunden, die ihrerseits über das Zahnradgetriebe 10, 28 mit der Nockenwelle 29 antriebsverbunden ist. Der Zahnkranz 10 und das Kettenrad 6 können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, so daß eine optimale Anpassung im Material dieser Teile im Hinblick auf den Einsatzfall möglich ist.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sind der Einlaßnockenwellenversteller 1 und der Auslaßnockenwellenversteller 2 nicht unmittelbar über die Zahnkränze 10, 28 miteinander in Eingriff. Die Nockenwellenverstelleinrichtung hat eine Zwischenwelle 30, die parallel zur Kurbelwelle 3 bzw. den Nockenwellen 12, 29 liegt und ein Zahnrad 31 drehfest trägt, das mit den Zahnkränzen 10, 28 der beiden Nockenwellenversteller 1, 2 in Eingriff ist. Auf der Zwischenwelle 30 sitzt außerdem drehfest ein Kettenrad 32 für die Kette 5. Die Kurbelwelle 3 treibt somit über den Kettentrieb 4, 5, 32 die Zwischenwelle 30 an, die ihrerseits über das Zahnrad 31 die Nockenwellenversteller 1, 2 in der beschriebenen Weise antreibt. Die Zahnräder 31 und 10, 28 haben vorteilhaft gleichen Durchmesser. Es ist aber auch möglich, daß das Zahnrad 31 einen anderen Durchmesser als die Zahnkränze 10, 28 hat, so daß je nach Durchmesserverhältnis eine Über- oder Untersetzung möglich ist.
Auch diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß sie bei beengten Einbauverhältnissen einfach montiert werden. Der Kettentrieb ist lediglich zwischen dem Zahnrad 4 auf der Kurbelwelle 3 und dem Zahnrad 31 auf der Zwischenwelle 30 vorgesehen.

Claims (11)

  1. Nockenwellenverstelleinrichtung für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, mit einem Einlaß- und/oder einem Auslaßnokkenwellenversteller, die mit einer Kurbelwelle antriebsverbunden sind, die über einen Endlostrieb die Nockenwellenversteller antreibt,
    dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Nockenwellenversteller (1, 2) über ein Zahnradgetriebe (10, 28, 31) miteinander in Eingriff sind.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der eine Nockenwellenversteller (2) ein Antriebsrad (6) aufweist, das axial neben dem Zahnrad (10) liegt.
  3. Einrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (6) und das Zahnrad (10) durch ein Distanzglied (9) voneinander getrennt sind.
  4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (10) einstückig mit einem Stator (11) des Nockenwellenverstellers (1, 2) ausgebildet ist.
  5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zahnräder (10, 28) der Nockenwellenversteller (1, 2) gleichen Durchmesser haben.
  6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß das vorteilhaft als Kettenrad ausgebildete Antriebsrad (6) am Zahnrad (10) des Nockenwellenverstellers (1, 2) befestigt ist.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (6) zur Radialausrichtung gegenüber dem Zahnrad (10) mit wenigstens einem Formschlußelement (15) versehen ist, das vorteilhaft durch einen radialen Vorsprung an der Innenseite des Antriebsrades (6) gebildet ist und mit wenigstens einem Gegenformschlußelement (14) des Nockenwellenverstellers (1, 2) zusammenwirkt.
  8. Einrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenformschlußelement (14) eine axiale Nut im Mantel (13) des Stators (11) des Nokkenwellenverstellers (1, 2) ist.
  9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß der das Antriebsrad (6) aufweisende Nockenwellenversteller (2) der Auslaß-Nockenwellenversteller ist.
  10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwellenversteller (1, 2) über ihre Zahnräder (10, 28) unmittelbar miteinander antriebsverbunden sind.
  11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (10, 28) der Nokkenwellenversteller (1, 2) in ein gemeinsames Zahnrad (31) eingreifen, das drehfest auf einer vorteilhaft über den Endlostrieb (4, 5, 32) mit der Kurbelwelle (3) antriebsverbundenen Zwischenwelle (30) sitzt.
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