WO2013083789A1 - Verstellbarer nockenwellenantrieb - Google Patents

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WO2013083789A1
WO2013083789A1 PCT/EP2012/074814 EP2012074814W WO2013083789A1 WO 2013083789 A1 WO2013083789 A1 WO 2013083789A1 EP 2012074814 W EP2012074814 W EP 2012074814W WO 2013083789 A1 WO2013083789 A1 WO 2013083789A1
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Uwe Elfers
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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    • F01L1/053Camshafts overhead type
    • F01L2001/0537Double overhead camshafts [DOHC]

Definitions

  • Adjustable camshaft drive The invention relates to an adjustable camshaft drive.
  • Camshafts are arranged for phase adjustment, whose design is not described in detail.
  • an adjustable camshaft drive with a hydraulic actuating system is known.
  • This drive can be the intake camshaft and the
  • valve control further comprises an adjusting device, by means of which it can be controlled which of the two camshafts is to be activated.
  • the invention has for its object to provide a camshaft drive with a shaft-in-shaft system available, which is simple and inexpensive to produce. Furthermore, there should be only a slight amount of play between the drive element and the shaft-in-shaft system.
  • a camshaft drive comprises: a) a drive shaft which has at least one cam for actuating a valve of an internal combustion engine,
  • the inner shaft is coupled via a hydraulic transmission device comprising a stator, a rotor and an intermediate member arranged between the rotor and inner shaft with the drive shaft and f) wherein the hydraulic transmission device with an adjusting device and a control and / or regulating device is in operative connection
  • the adjusting device and the control and / or regulating device comprises, by means of which a desired phase angle between the inner shaft and outer shaft is adjustable, wherein
  • Outer wave transmission member and is directly coupled to the stator.
  • the camshaft drive according to the invention has the advantage that a direct connection is made with the drive shaft both to the outer shaft transmission member and to the stator. This will be a game caused by any intermediate elements and additional production and assembly costs for the manufacture and installation of intermediate elements avoided.
  • the outer shaft transmission member is an outer shaft gear and the drive element is a drive gear, wherein the outer shaft gear meshes with the drive gear.
  • the stator has an outer toothing, which also meshes with the drive gear.
  • Drive torque from the drive element to the outer shaft gear and the stator gear compounds have the advantage that they are very durable and low maintenance. Furthermore, gear connections have a relatively high efficiency compared to other transmission elements.
  • the outer shaft gear has the same outer diameter and the same toothing as the outer toothing of the stator, a simple gear for driving both of the aforementioned elements can be used as the drive gear.
  • the outer shaft gear directly adjoins the outer toothing of the stator, without touching the two elements.
  • the required for the drive of said elements width of the drive gear is minimized.
  • the exhaust valve control cams disposed on the drive shaft and the intake valve control cams disposed on the outer shaft and the inner shaft are provided.
  • the phase shift between the arranged on the outer shaft inlet cam and arranged on the drive shaft exhaust cam is given, while the phase shift between the disposed on the outer shaft inlet cam is adjustable with respect to the disposed on the inner shaft inlet cam by means of the adjusting device.
  • the stator of a camshaft drive according to the invention is preferably formed from a plurality of individual elements, which are further preferably connected to one another by means of a screw connection or by material connection. This makes it possible to produce a relatively complex geometry with a low overall weight while at the same time minimizing the manufacturing outlay.
  • the inner shaft is a hollow shaft and the intermediate member is a central screw.
  • the central screw comprises at least one fluid channel, which leads from the hollow shaft to a chamber formed by the rotor and the stator.
  • At least two different chambers can preferably be acted upon by a fluid pressure in order to produce two different ones
  • the inner shaft and the outer shaft have channels in order to be able to introduce pressure oil from an area outside the two shafts through the outer shaft and the inner shaft into the inner shaft and to be able to pass through them.
  • the housing and in particular a bearing region of a housing can be used to first guide oil into the inner shaft and from there via the central screw in chambers located between stator and rotor.
  • Fig. 1 is a sectional view of an embodiment of an inventive
  • FIG. 2 is a side view of the embodiment of the invention shown in FIG.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a camshaft drive 10 according to the invention with a hollow shaft designed as a drive shaft 12 and a parallel to the Drive shaft 12 arranged shaft-in-shaft system 14, which are mounted in a housing 15.
  • the shaft-in-shaft system 14 also includes a hollow shaft
  • a drive gear 26 is rotatably disposed on the drive shaft as the drive element 24.
  • a first intake cam 22a is arranged rotationally fixed.
  • a central screw 30 is arranged as intermediate member 28. This has at its right end to an unillustrated external thread, by means of which the central screw 30 is non-positively connected to the inner shaft 16 via a formed in the inner shaft 16, also not shown internal thread.
  • the central screw 30 also serves to frictionally define a rotor 33 formed as an impeller 32 with respect to the inner shaft 16.
  • the area of the inner shaft 16 with increased diameter also serves to rotatably support a stator drive element 34 of a stator 36.
  • the stator 36 comprises, in addition to the stator drive element 34, a central stator housing 38 and a stator cover 40.
  • Stator drive element 34, stator housing 38 and stator cover 40 are connected to each other via screw connections, not shown, and form a functional unit.
  • stator drive element 34 has a straight external toothing in the right-hand area with a smaller diameter.
  • a second inlet cam 22b is arranged rotationally fixed. Further, on the outer shaft 18 as the outer shaft transmission member 42, an outer shaft gear 44 is arranged rotatably.
  • the relative position between impeller 32 and stator 36 can be adjusted.
  • 15 bores 46 for receiving a pressurized fluid, in particular oil, are provided in the housing. The holes 46 lead to an outer shaft 18 surrounding
  • Oil distribution groove 48 through which the oil passes through slots through the outer shaft 18 and the inner shaft 16 in the interior of the inner shaft 16. From there, fluid connections, not shown, exist through the central screw 30 to at least two chambers formed between the impeller 32 and the stator 36. With the help of not shown flaps and a corresponding control or regulation, a controlled relative movement between the impeller 32 and stator 36 and thus the phase angle between the inner shaft 16 and outer shaft 18 can be adjusted according to the principle of a hydraulic swing motor.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Ein erfindungsgemäßer Nockenwellenantrieb (10) umfasst: • a) eine Antriebswelle (12), die mindestens einen Nocken für die Betätigung eines Ventils eines Verbrennungsmotors aufweist, • b) ein parallel zu der Antriebswelle (12) angeordnetes Welle-in-Welle-System (14) mit einer Innenwelle (16) und einer koaxial zu der Innenwelle (16) angeordneten, diese umschließenden Außenwelle (18), • c) wobei die Innenwelle (16) über eine hydraulische Übertragungsvorrichtung umfassend einen Stator (36), einen Rotor (33) und eine zwischen Rotor (33) und Innenwelle (16) angeordnetes Zwischenglied (28) mit der Antriebswelle (12) gekoppelt ist und • d) wobei die hydraulische Übertragungsvorrichtung mit einer Versteileinrichtung sowie einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung in Wirkverbindung steht, mittels welcher ein gewünschter Phasenwinkel zwischen Innenwelle (16) und Außenwelle (18) einstellbar ist, wobei • e) ein mit der Antriebswelle (12) gekoppeltes Antriebselement (24), das sowohl mit dem Außenwellen-Übertragungsglied als auch mit dem Stator (36) unmittelbar gekoppelt ist.

Description

Beschreibung
Verstellbarer Nockenwellenantrieb Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Nockenwellenantrieb.
Aus DE 43 02 561 A1 ist eine verstellbare Ventilsteuerung für einen Verbrennungsmotor mit zwei Nockenwellen bekannt. Bei dieser Ventilsteuerung kann die relative Lage einer ersten Nockenwelle zu einer zweiten Nockenwelle durch axiales Verschieben eines Stellkolbens mit einer Schräg- oder Schraubenverzahlung über eine Öldruck-Steuereinrichtung von einer ersten Lage in eine zweite Lage verändert werden.
Aus EP 2 339 150 A2 ist eine Brennkraftmaschine mit einer sogenannten Cam-In-Cam- Nockenwelle bekannt, die dazu dienen soll, einzelne Zylinder abzuschalten. An den
Nockenwellen sind Einrichtungen zur Phasenverstellung angeordnet, deren Gestaltung nicht im Detail beschrieben ist.
Aus DE 40 36 010 A1 ist ein verstellbarer Nockenwellenantrieb mit einem hydraulischen Stellsystem bekannt. Bei diesem Antrieb lassen sich die Einlassnockenwelle und die
Auslassnockenwelle über ein teilweise geradverzahntes und teilweise schrägverzahntes Doppelzahnrad und in dieses eingreifende, mit den Wellen verbundene Zahnräder verstellen.
Aus DE 32 17 203 C2 ist eine variable Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine mit zwei parallel zueinander angeordneten Nockenwellen bekannt, wobei eine der Nockenwellen Nocken für niedrige Drehzahlen und die andere Nockenwelle Nocken für hohe Drehzahlen aufweist. Die Ventilsteuerung weist ferner eine Versteileinrichtung auf, mittels welcher gesteuert werden kann, welche der beiden Nockenwellen aktiviert sein soll.
Aus EP 0 254 058 A2 ist eine Versteileinrichtung für eine Nockenwelle zum Steuern der Einlass- und Auslassventile mit einem Welle-in-Welle-System bekannt. Bei diesem System sind die Nocken teilweise auf einer Innenwelle und teilweise auf einer die Innenwelle
umschließenden Außenwelle angeordnet. Zur relativen Verdrehung der Innenwelle zu der Außenwelle ist eine Einrichtung mit einem Planetengetriebe vorgesehen, über welches die Innenwelle mit der Außenwelle verbunden ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nockenwellenantrieb mit einem Welle-inWelle-System zur Verfügung zu stellen, der einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. Ferner soll zwischen dem Antriebselement und dem Welle-in-Welle-System ein nur geringes Spiel vorhanden sein.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Ein erfindungsgemäßer Nockenwellenantrieb umfasst: a) eine Antriebswelle, die mindestens einen Nocken für die Betätigung eines Ventils eines Verbrennungsmotors aufweist,
b) ein parallel zu der Antriebswelle angeordnetes Welle-in-Welle-System mit einer Innenwelle und einer koaxial zu der Innenwelle angeordneten, diese umschließenden Außenwelle,
c) wobei die Innenwelle und die Außenwelle jeweils mindestens einen Nocken für die Betätigung eines Ventils eines Verbrennungsmotors aufweist, d) wobei die Außenwelle über ein drehfest mit diesem verbundenes Außenwellen- Übertragungsglied mit der Antriebswelle gekoppelt ist,
e) wobei die Innenwelle über eine hydraulische Übertragungsvorrichtung umfassend einen Stator, einen Rotor und eine zwischen Rotor und Innenwelle angeordnetes Zwischenglied mit der Antriebswelle gekoppelt ist und f) wobei die hydraulische Übertragungsvorrichtung mit einer Versteileinrichtung sowie einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung in Wirkverbindung steht, insbesondere die Versteileinrichtung sowie die Steuer- und/oder Regeleinrichtung umfasst,, mittels welcher ein gewünschter Phasenwinkel zwischen Innenwelle und Außenwelle einstellbar ist, wobei
g) ein mit der Antriebswelle gekoppeltes Antriebselement, das sowohl mit dem
Außenwellen-Übertragungsglied als auch mit dem Stator unmittelbar gekoppelt ist.
Der erfindungsgemäße Nockenwellenantrieb hat den Vorteil, dass mit der Antriebswelle sowohl zu dem Außenwellen-Übertragungsglied als auch zu dem Stator eine direkte Verbindung hergestellt wird. Dadurch werden ein durch etwaige Zwischenelemente verursachtes Spiel sowie zusätzliche Produktions- und Montagekosten für die Herstellung und den Einbau von Zwischenelementen vermieden.
In einer praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nockenwellenantriebs ist das Außenwellen-Übertragungsglied ein Außenwellen-Zahnrad und das Antriebselement ein Antriebszahnrad, wobei das Außenwellen-Zahnrad mit dem Antriebszahnrad kämmt. Ferner weist der Stator eine Außenverzahnung auf, die ebenfalls mit dem Antriebszahnrad kämmt. Neben dem vorstehend genannten Vorteil einer direkten Übertragung des
Antriebsdrehmoments von dem Antriebselement auf das Außenwellen-Zahnrad und den Stator haben Zahnradverbindungen den Vorteil, dass diese sehr haltbar und wartungsarm sind. Ferner weisen Zahnradverbindungen im Vergleich zu anderen Übertragungselementen einen relativ hohen Wirkungsgrad auf.
Wenn das Außenwellen-Zahnrad den gleichen Außendurchmesser und die gleiche Verzahnung aufweist wie die Außenverzahnung des Stators, kann als Antriebszahnrad ein einfaches Zahnrad zum Antrieb beider vorstehend genannten Elemente verwendet werden.
In Abhängigkeit der Bauraumsituation oder vorgegebener Rahmenbedingungen ist es auch möglich, nur den gleichen Außendurchmesser und unterschiedliche Verzahnungen oder verschiede Außendurchmesser und die gleiche Verzahnung zu wählen.
Vorzugsweise grenzt das Außenwellen-Zahnrad unmittelbar an die Außenverzahnung des Stators an, ohne dass sich die beiden Elemente berühren. In diesem Fall wird die für den Antrieb der genannten Elemente erforderliche Breite des Antriebszahnrades minimiert.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform sind die auf der Antriebswelle angeordneten Nocken für die Steuerung von Auslassventilen und die auf der Außenwelle und der Innenwelle angeordneten Nocken für die Steuerung von Einlassventilen vorgesehen. In diesem Fall ist die Phasenverschiebung zwischen den auf der Außenwelle angeordneten Einlassnocken und den auf der Antriebswelle angeordneten Auslassnocken vorgegeben, während die Phasenverschiebung zwischen den auf der Außenwelle angeordneten Einlassnocken gegenüber den auf der Innenwelle angeordneten Einlassnocken mit Hilfe der Versteileinrichtung einstellbar ist. Der Stator eines erfindungsgemäßen Nockenwellenantriebs ist vorzugsweise aus mehreren Einzelelementen gebildet, die weiter vorzugsweise mittels einer Schraubverbindung oder durch Stoffschluss miteinander verbunden sind. So lässt sich eine relativ komplexe Geometrie mit einem geringen Gesamtgewicht bei gleichzeitig möglichst geringen Fertigungsaufwand herstellen.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform ist die Innenwelle eine Hohlwelle und das Zwischenglied eine Zentralschraube. Die Zentralschraube umfasst mindestens einen Fluid- kanal, der von der Hohlwelle zu einer durch Rotor und Stator gebildeten Kammer führt. Zur Einstellung des Phasenwinkels zwischen Innenwelle und Außenwelle bilden die Hohlwelle und die Zentralschraube zusammen mit Rotor und Stator einen hydraulischen Schwenkmotor.
Bevorzugt sind bei hydraulischen Schwenkmotoren zwischen Rotor und Stator mindestens zwei unterschiedliche Kammer mit einem Fluiddruck beaufschlagbar, um zwei verschiedene
Drehbewegungen aktiv hervorrufen zu können.
Vorzugsweise weisen ferner die Innenwelle und die Außenwelle Kanäle auf, um Drucköl von einem Bereich außerhalb der beiden Wellen durch die Außenwelle und die Innenwelle in die Innenwelle einbringen und durch diese hindurch leiten zu können. In diesem Fall kann das Gehäuse und insbesondere ein Lagerbereich eines Gehäuses dazu genutzt werden, Öl zunächst in die Innenwelle und von dort über die Zentralschraube in zwischen Stator und Rotor befindliche Kammern zu leiten.
Weitere Einzelheiten und praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Nockenwellenantriebs und
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Nockenwellenantriebs.
Die Figuren zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenantriebs 10 mit einer als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 12 sowie einem parallel zu der Antriebswelle 12 angeordneten Welle-in-Welle-System 14, die in einem Gehäuse 15 gelagert sind. Das Welle-in-Welle-System 14 umfasst eine ebenfalls als Hohlwelle ausgebildete
Innenwelle 16 sowie eine koaxial angeordnete, die Innenwelle 16 umschließende Außenwelle 18.
Auf der Antriebswelle 12 sind zwei Auslassnocken 20a, 20b drehfest angeordnet. Ferner ist auf der Antriebswelle als Antriebselement 24 ein Antriebszahnrad 26 drehfest angeordnet.
Auf der Innenwelle 16 ist ein erster Einlassnocken 22a drehfest angeordnet. Wie in Figur 1 zu erkennen ist, ragt Innenwelle 16 auf der linken Seite aus der Außenwelle 18 heraus. In dem herausragenden Bereich der Innenwelle 16 ist deren Durchmesser vergrößert. In das linke offene Ende der Innenwelle 16 mit dem vergrößerten Durchmesser ist als Zwischenglied 28 eine Zentralschraube 30 angeordnet. Diese weist an ihrem rechten Ende ein nicht dargestelltes Außengewinde auf, mittels welchem die Zentralschraube 30 mit der Innenwelle 16 über ein in der Innenwelle 16 ausgebildetes, ebenfalls nicht dargestelltes Innengewinde kraftschlüssig verbunden ist. Die Zentralschraube 30 dient ferner dazu, ein als Flügelrad 32 ausgebildeten Rotor 33 gegenüber der Innenwelle 16 kraftschlüssig festzulegen.
Der Bereich der Innenwelle 16 mit vergrößertem Durchmesser dient ferner der drehbaren Lagerung eines Stator-Antriebselements 34 eines Stators 36. Der Stator 36 umfasst neben dem Stator-Antriebselement 34 ein zentrales Statorgehäuse 38 und einen Statordeckel 40. Stator- Antriebselement 34, Statorgehäuse 38 und Statordeckel 40 sind mit über nicht dargestellte Schraubverbindungen miteinander verbunden und bilden eine funktionale Einheit.
Das Stator-Antriebselement 34 weist, wie in Figur 2 zu erkennen ist, in dem rechten Bereich mit kleinerem Durchmesser eine gerade Außenverzahnung auf.
Auf der Außenwelle 18 ist ein zweiter Einlassnocken 22b drehfest angeordnet. Ferner ist auf der Außenwelle 18 als Außenwellen-Übertragungsglied 42 ein Außenwellen-Zahnrad 44 drehfest angeordnet.
Da das Antriebszahnrad 26 unmittelbar mit dem Außenwellen-Zahnrad 44 und mit der
Außenverzahnung des Stator-Antriebselements 34 kämmt, wird das Antriebsdrehmoment von dem Antriebszahnrad 26 zum Einen über das Außenwellen-Zahnrad 44 direkt auf die
Innenwelle 16 übertragen. Zum Anderen wird das Antriebsdrehmoment von dem
Antriebszahnrad 26 über das Stator-Antriebselement 34 auf den Stator 36, von dort über das zwischen Stator 36 und Flügelrad 32 befindliche Medium auf das Flügelrad 32 und von dem Flügelrad 32 über die Zentralschraube 30 auf die Innenwelle 16 übertragen. Bei konstanter Drehzahl der Antriebswelle 12 stellt sich daher ein gleichbleibender Phasenwinkel zwischen Innenwelle 16 und Außenwelle 18 ein.
Um den Phasenwinkel zwischen Innenwelle 16 und Außenwelle 18 verstellen zu können, lässt sich die relative Lage zwischen Flügelrad 32 und Stator 36 verstellen. Dazu sind in dem Gehäuse 15 Bohrungen 46 für die Aufnahme eines druckbeaufschlagten Fluids, insbesondere Öl, vorgesehen. Die Bohrungen 46 führen zu einer die Außenwelle 18 umgebenden
Ölverteilungsnut 48 , über welche das Öl über Schlitze durch die Außenwelle 18 und die Innenwelle 16 in den Innenraum der Innenwelle 16 gelangt. Von dort existieren nicht gezeigte fluidale Verbindungen durch die Zentralschraube 30 zu mindestens zwei zwischen dem Flügelrad 32 und dem Stator 36 gebildeten Kammern. Mit Hilfe nicht gezeigter Klappen und einer entsprechenden Steuerung bzw. Regelung kann nach dem Prinzip eines hydraulischen Schwenkmotors eine kontrollierte Relativbewegung zwischen Flügelrad 32 und Stator 36 durchgeführt und somit der Phasenwinkel zwischen Innenwelle 16 und Außenwelle 18 eingestellt werden.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Ein Fachmann kann im Rahmen seines Fachwissens abweichende Ausgestaltungen kreieren, die im Schutzbereich der Ansprüche verbleiben.
Bezugszeichenliste
erfindungsgemäßer Nockenwellenantrieb
Antriebswelle
Welle-in-Welle-System
Gehäuse
Innenwelle
Außenwelle
Auslassnocken
Einlassnocken
Antriebselement
Antriebszahnrad
Zwischenglied
Zentralschraube
Flügelrad
Rotor
Stator-Antriebselement
Stator
Statorgehäuse
Statordeckel
Außenwellen-Übertragungsglied
Außenwellen-Zahnrad
Ölbohrungen
Ölverteilungsnut

Claims

Patentansprüche
Nockenwellenantrieb umfassend
a) eine Antriebswelle (12), die mindestens einen Nocken (20) für die Betätigung eines Ventils eines Verbrennungsmotors aufweist,
b) ein parallel zu der Antriebswelle (12) angeordnetes Welle-in-Welle-System (14) mit einer Innenwelle (16) und einer koaxial zu der Innenwelle (16) angeordneten, diese umschließenden Außenwelle (18),
c) wobei die Innenwelle (16) und die Außenwelle (18) jeweils mindestens einen Nocken (22) für die Betätigung eines Ventils eines Verbrennungsmotors aufweist,
d) wobei die Außenwelle (18) über ein drehfest mit diesem verbundenes
Außenwellen-Übertragungsglied (42) mit der Antriebswelle (12) gekoppelt ist, e) wobei die Innenwelle (16) über eine hydraulische Übertragungsvorrichtung
umfassend einen Stator (36), einen Rotor (33) und eine zwischen Rotor (33) und Innenwelle (16) angeordnetes Zwischenglied (28) mit der Antriebswelle (12) gekoppelt ist und
f) wobei die hydraulische Übertragungsvorrichtung mit einer Versteileinrichtung sowie einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung in Wirkverbindung steht, mittels welcher ein gewünschter Phasenwinkel zwischen Innenwelle (16) und der Außenwelle (18) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass g) ein mit der Antriebswelle (12) gekoppeltes Antriebselement (24), das sowohl mit dem Außenwellen-Übertragungsglied (42) als auch mit dem Stator (36) unmittelbar gekoppelt ist.
Nockenwellenantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Außenwellen- Übertragungsglied (42) ein Außenwellen-Zahnrad (44) ist und das Antriebselement (24) ein Antriebszahnrad (26) ist, wobei das Außenwellen-Zahnrad (44) dem Antriebszahnrad (26) kämmt und der Stator (36) eine Außenverzahnung aufweist, die ebenfalls mit dem Antriebszahnrad (26) kämmt.
3. Nockenwellenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenwellen- Zahnrad (44) den gleichen Außendurchmesser und die gleiche Verzahnung aufweist wie die Außenverzahnung des Stators (36).
4. Nockenwellenantrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Außenwellen-Zahnrad (44) unmittelbar an die Außenverzahnung des Stators (36) angrenzt.
5. Nockenwellenantrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Antriebswelle (12) angeordneten Nocken (20) für die Steuerung von Auslassventilen und die auf der Außenwelle (18) und der Innenwelle (16) angeordneten Nocken (22) für die Steuerung von Einlassventilen vorgesehen sind.
6. Nockenwellenantrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (36) aus mehreren Einzelelementen (34; 38; 40) gebildet ist.
7. Nockenwellenantrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwelle (16) eine Hohlwelle ist und das Zwischenglied (28) eine Zentralschraube (30) mit mindestens einem von der Hohlwelle zu einer durch Rotor (33) und Stator (36) gebildeten Kammer führenden Fluidkanal umfasst, wobei die
Hohlwelle und die Zentralschraube (30) zusammen mit Rotor (33) und Stator (36) einen hydraulischen Schwenkmotor bilden.
8. Nockenwellenantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwelle (16) und die Außenwelle (18) Kanäle aufweisen, um Drucköl von außen in die Innenwelle (16) einbringen zu können.
PCT/EP2012/074814 2011-12-10 2012-12-07 Verstellbarer nockenwellenantrieb WO2013083789A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016071018A1 (de) * 2014-11-06 2016-05-12 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Ventiltrieb zur betätigung von gaswechselventilen einer brennkraftmaschine

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012134812A2 (en) * 2011-03-30 2012-10-04 Borgwarner Inc. Concentric camshaft phaser torsional drive mechanism
DE102014116191C5 (de) * 2014-11-06 2018-11-15 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Ventiltrieb zur Betätigung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
DE102015200139B4 (de) 2015-01-08 2021-07-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenverstelleranbindung an eine Doppelnockenwelle
EP3683412A1 (de) * 2019-01-21 2020-07-22 Mechadyne International Limited Konzentrische nockenwelle

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0254058A2 (de) 1986-07-23 1988-01-27 Süddeutsche Kolbenbolzenfabrik GmbH Nockenwelle zum Steuern der Gasein- und Auslassventile von Verbrennungsmotoren
DE3217203C2 (de) 1981-05-15 1991-02-21 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, Jp
DE4036010A1 (de) 1990-11-13 1992-05-14 Teves Gmbh Alfred Verstellbarer nockenwellenantrieb fuer eine brennkraftmaschine
DE4302561A1 (de) 1992-01-31 1993-08-05 Aisin Seiki
EP0640749A1 (de) * 1993-08-31 1995-03-01 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Ventilsteuerungsregelungsvorrichtung für Brennkraftmaschine
EP0915234A2 (de) * 1997-11-07 1999-05-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vorrichtung zur Änderung der Ventilzeitsteuerung einer Brennkraftmaschine
EP1505267A1 (de) * 2003-08-04 2005-02-09 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Ventilverstelleinrichtung einer Brennkraftmaschine
US20090308338A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Honda Motor Co., Ltd. Valve train for internal combustion engine
EP2339150A2 (de) 2009-12-23 2011-06-29 MAHLE International GmbH Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07224617A (ja) * 1994-02-09 1995-08-22 Unisia Jecs Corp 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP2011504558A (ja) * 2007-07-02 2011-02-10 ボーグワーナー・インコーポレーテッド 位相器用のスプール内に逆止弁を備えた同心カム
US8215274B2 (en) * 2008-06-18 2012-07-10 GM Global Technology Operations LLC Hydraulic control system for engine cam phasing
CN102144079B (zh) * 2008-09-19 2014-03-05 博格华纳公司 在一个凸轮轴或多个同心凸轮轴中内装的相位器
DE102009041873A1 (de) * 2008-10-09 2010-04-15 Schaeffler Kg Nockenwellenversteller für die innere Nockenwelle eines konzentrischen Nockenwellenaufbaus
US8322970B2 (en) * 2009-01-28 2012-12-04 Packaging Progressions, Inc. Conveying and stacking apparatus for accurate product placement
JP4873193B2 (ja) * 2009-02-23 2012-02-08 三菱自動車工業株式会社 可変動弁装置付エンジン
US8371257B2 (en) * 2010-03-10 2013-02-12 GM Global Technology Operations LLC Engine with dual cam phaser for concentric camshaft
DE102012223811A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Mahle International Gmbh Nockenwelle

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3217203C2 (de) 1981-05-15 1991-02-21 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, Jp
EP0254058A2 (de) 1986-07-23 1988-01-27 Süddeutsche Kolbenbolzenfabrik GmbH Nockenwelle zum Steuern der Gasein- und Auslassventile von Verbrennungsmotoren
DE4036010A1 (de) 1990-11-13 1992-05-14 Teves Gmbh Alfred Verstellbarer nockenwellenantrieb fuer eine brennkraftmaschine
DE4302561A1 (de) 1992-01-31 1993-08-05 Aisin Seiki
EP0640749A1 (de) * 1993-08-31 1995-03-01 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Ventilsteuerungsregelungsvorrichtung für Brennkraftmaschine
EP0915234A2 (de) * 1997-11-07 1999-05-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vorrichtung zur Änderung der Ventilzeitsteuerung einer Brennkraftmaschine
EP1505267A1 (de) * 2003-08-04 2005-02-09 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Ventilverstelleinrichtung einer Brennkraftmaschine
US20090308338A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Honda Motor Co., Ltd. Valve train for internal combustion engine
EP2339150A2 (de) 2009-12-23 2011-06-29 MAHLE International GmbH Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BOGGS D L ET AL: "THE OTTO-ATKINSON CYCLE ENGINE-FUEL ECONOMY AND EMISSIONS RESULTS AND HARDWARE DESIGN", SAE TECHNICAL PAPER SERIES, SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS, WARRENDALE, PA, US, 1 January 1995 (1995-01-01), pages 220 - 232, XP008006455, ISSN: 0148-7191 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016071018A1 (de) * 2014-11-06 2016-05-12 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Ventiltrieb zur betätigung von gaswechselventilen einer brennkraftmaschine

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