DE102008019747A1 - Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine Download PDFInfo
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Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einem Antriebselement, und zumindest einem Abtriebselement, wobei das Antriebselement in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bringbar ist, wobei das Abtriebselement schwenkbar zu dem Antriebselement angeordnet ist und wobei die Vorrichtung an einer Nockenwelle, die zumindest eine Hohlwelle und eine konzentrisch zu dieser angeordnete innere Welle umfasst, befestigbar ist.
- Hintergrund der Erfindung
- In modernen Brennkraftmaschinen werden Vorrichtungen zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle oder zumindest einem Nocken einer Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung in einen Antriebsstrang integriert, über den Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb realisiert sein. Dabei sind Vorrichtungen bekannt, die auf die Phasenlage aller Nocken einer Nockenwelle wirken. Ebenso sind Vorrichtungen bekannt, die an einer Nockenwelle angebracht sind, die aus einer äußeren Hohlwelle und einer konzentrisch dazu angeordneten inneren Welle bestehen. Dabei ist eine erste Gruppe von Nocken drehfest mit der Hohlwelle verbunden, während eine zweite Gruppe von Nocken drehfest mit der inneren Welle verbunden ist. Die Vorrichtung kann in dieser Ausführungsform beispielsweise nur auf eine der beiden Gruppen von Nocken wirken, während die Phasenlage der anderen Nocken konstant bleibt. Ebenso denkbar sind Vorrichtungen, die es ermöglichen die Phasenlage beider Gruppen von Nocken unabhängig voneinander zu variieren.
- Aus der
DE 10 2005 014 680 A1 ist eine verstellbare Nockenwelle bekannt, an deren beiden Enden eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen angeordnet ist. Die verstellbare Nockenwelle besteht aus konzentrisch ineinander gelagerten, gegeneinander drehwinkelverstellbaren Wellen, die mit jeweils zumindest einer der Vorrichtungen in Antriebsverbindung stehen. - Nachteilig an dieser Ausführungsform ist, dass die Lagerung der konzentrisch angeordneten Wellen zueinander direkt über die Wellen erfolgt. Dazu sind aufwändige und kostenintensive Bearbeitungsschritte beispielsweise an einer Innenmantelfläche der äußeren Hohlwelle und eine dazu passgenau ausgerichtete Gegenlagerstelle an der inneren Welle nötig.
- Aufgabe der Erfindung
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei die Lagerung der konzentrisch angeordneten Wellen zueinander vereinfacht werden soll.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an einem der Bauteile Abtriebselement oder Antriebselement zwei Radiallagerstellen ausgebildet sind, wobei die erste Radiallagerstelle zur Lagerung der Hohlwelle und die zweite Radiallagerstelle zur Lagerung der inneren Welle vorgesehen ist.
- Die Vorrichtung weist zumindest ein Antriebselement und zumindest ein Abtriebselement auf. Das Antriebselement steht im montierten Zustand der Vorrichtung beispielsweise über einen Zugmittel- oder Zahnradtrieb mit der Kurbelwelle in Antriebsverbindung. Das Abtriebselement oder die Abtriebselemente sind in einem Winkelbereich schwenkbar relativ zu dem Antriebselement angeordnet. Dabei ist ein Stellmechanismus vorgesehen, durch den die Schwenkbewegung herbeiführbar ist. Dieser Stellmechanismus kann beispielsweise als hydraulischer Stellmechanismus (beispielsweise Flügelzellenmechanismus) oder elektromechanischer Stellmechanismus (beispielsweise mittels eines Planetengetriebes oder Dreiwellengetriebes mit elektromotorischem Antrieb einer der Wellen) ausgeführt sein. Das Abtriebselement ist drehfest mit einer Nockenwelle verbunden, die Nocken aufweist, die die Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine betätigen.
- Die Nockenwelle besteht aus mindestens zwei konzentrisch zueinander angeordneten Wellen, beispielsweise einer Hohlwelle und einer in dieser angeordneten inneren Welle. Eine erste Gruppe von Nocken ist drehfest mit der Hohlwelle und eine zweite Gruppe von Nocken ist drehfest mit der inneren Welle verbunden.
- Das Abtriebselement kann drehfest mit der inneren oder äußeren Welle verbunden sein, wodurch die Phasenlage dieser Welle relativ zum Antriebsrad variabel einstellbar ist. Dabei kann das Antriebselement mit der anderen Welle verbunden sein oder ein weiteres Abtriebselement vorgesehen sein, welches mit der anderen Welle verbunden ist, wodurch die Phasenlage beider Wellen unabhängig zueinander gegenüber dem Antriebsrad einstellbar ist.
- Anstatt, wie im Stand der Technik beschrieben, die Lagerung der Hohlwelle zur inneren Welle direkt zu gestalten, d. h. zumindest an beiden Enden der inneren Welle und der Hohlwelle Radiallagerstellen vorzusehen, die mit den Lagerstellen der jeweils anderen Welle zusammenwirken, ist vorgesehen, die vorrichtungsseitige Lagerung der inneren Welle zur Hohlwelle durch Radiallagerstellen zu realisieren, die an genau einem Bauteil der Vorrichtung ausgebildet sind. Dabei kann es sich auch um ein mehrteiliges Bauteil handeln, wenn die Komponenten, in denen die Lagerstellen angebracht sind, gegeneinander nicht bewegbar sind.
- Die dazu komplementären Radiallagerstellen sind auf der inneren Welle beziehungsweise der Hohlwelle ausgebildet. Vorteilhafterweise sind diese an den äußeren Mantelflächen der inneren Welle und der Hohlwelle ausgebildet, wodurch der Bearbeitungsaufwand minimiert wird. Die Ausbildung der Radiallagerstellen an dem Bauteil der Vorrichtung erhöht die Herstellungskosten und den Herstellungsaufwand nicht, da diese Bauteile üblicherweise aus Sintermaterial hergestellt sind und somit nach dem Formgebungsprozess ohnehin nachbearbeitet werden müssen.
- Dabei kann vorgesehen sein, dass die erste und die zweite Radiallagerstelle an dem Abtriebselement ausgebildet sind. Ebenso denkbar ist eine Ausbildung dieser radiale Lagerstellen an dem Antriebselement.
- In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Radiallagerstelle an einer inneren Mantelfläche des Bauteils ausgebildet sind. Vorteilhafterweise weist die innere Mantelfläche zumindest zwei zylinderförmige Bereiche unterschiedlichen Durchmessers auf, wobei die erste Radiallagerstelle an dem ersten zylinderförmigen Bereich und die zweite Radiallagerstelle an dem zweiten zylinderförmigen Bereich ausgebildet ist. Somit kann die dadurch ausgebildete Stufe als Axiallager für eine der beiden Wellen dienen.
- In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem anderen Bauteil (das Bauteil aus der Gruppe des Abtriebselements und das Antriebselements an dem die ersten beiden Radiallagerstellen nicht ausgebildet sind) eine dritte Radiallagerstelle ausgebildet ist, die zur Lagerung der Hohlwelle oder der inneren Welle vorgesehen ist. Somit ist die radiale Position der inneren Welle zu der Hohlwelle durch die gemeinsame Lagerung in dem gleichen Bauteil festgelegt. Durch die Lagerung mindestens einer dieser Wellen in dem anderen Bauteil wird gleichzeitig die radiale Position des Abtriebselements zum Antriebselement festgelegt. Dadurch wird der Rundlauf der Vorrichtung erhöht, wodurch die Lebensdauer von Komponenten der Vorrichtung, beispielsweise Dichtleisten und deren Federn, die an einem Kolben oder einem Flügel angebracht sind, deutlich erhöht. Darüber hinaus verringert sich der Verschleiß an dem Antriebs- und/oder dem Abtriebselement.
- Unter einer Radiallagerstelle im Sinne der Erfindung sind Oberflächen zu verstehen, die die radiale Position des Bauteils, das mit dieser zusammenwirkt, festlegen. Dabei können beispielsweise drehfeste Verbindungen, wie beispielsweise ein Presssitz, in Betracht kommen. Des Weiteren kann darunter auch eine eng tolerierte Spielpassungen verstanden werden, wobei in diesem Fall, trotz der radialen Festlegung der Positionen der Bauteile zueinander, eine Schwenkbewegung und/oder eine axiale Bewegung zwischen diesen Bauteilen vorgenommen werden kann.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
-
1 nur sehr schematisch eine Brennkraftmaschine, -
2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, -
3 die Vorrichtung aus2 in der Draufsicht entlang des Pfeils III, -
4 die Einzelheit Z aus2 in leicht abgewandelter Form. - Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
- In
1 ist eine Brennkraftmaschine1 skizziert, wobei ein auf einer Kurbelwelle2 sitzender Kolben3 in einem Zylinder4 angedeutet ist. Die Kurbelwelle2 steht in der dargestellten Ausführungsform über einen Zugmitteltrieb5 , beispielsweise ein Ketten- oder Riementrieb, mit einer Nockenwelle6 in Antriebsverbindung. Alternativ kann der Zugmitteltrieb5 durch einen Zahnradtrieb ersetzt sein. An der Nockenwelle6 ist zumindest ein erster und ein zweiter Nocken7 ,8 angeordnet. Die Nockenwelle6 besteht, wie in2 dargestellt, aus einer Hohlwelle12 und einer in der Hohlwelle12 angeordneten Welle13 , wobei die Welle13 konzentrisch zur Hohlwelle12 angeordnet ist. Die Nocken7 ,8 sind an der äußeren Mantelfläche der Hohlwelle12 angeordnet. Dabei sind die ersten Nocken7 drehfest mit der Hohlwelle12 verbunden, während die zweiten Nocken8 drehbar auf dieser gelagert sind. Des Weiteren ist eine drehfeste Verbindung zwischen den zweiten Nocken8 und der Welle13 hergestellt, so dass diese als eine Einheit rotieren. Zu diesem Zweck ist ein Mitnahmeglied, in der dargestellten Ausführungsform ein Stift14 , vorgesehen, das die Welle13 drehfest mit dem zweiten Nocken8 verbindet. Der Stift14 durchgreift die Welle13 senkrecht zu deren Drehachse50 und ist mit der Welle13 verbunden. Die Hohlwelle12 ist im Bereich des Stiftes14 mit einer Öffnung versehen, die der Stift14 durchgreift. Die aus der Hohlwelle12 hervorstehenden Bereiche der Stifte14 greifen in Aufnahmeöffnungen ein, die an einer inneren Mantelfläche einer Bohrung der zweiten Nocken8 ausgebildet sind, wodurch eine drehfeste Verbindung zwischen den Stiften14 und dem zweiten Nocken8 hergestellt ist. Die Öffnungen der Hohlwelle12 sind in Umfangsrichtung größer ausgebildet als die Außenkontur der Stifte14 , so dass die zweiten Nocken8 drehbar auf der Hohlwelle12 gelagert sind. - Die Nocken
7 ,8 der Nockenwelle6 betätigen jeweils ein Gaswechselventil9 ,10 , beispielsweise ein Einlassgaswechselventil9 oder ein Auslassgaswechselventil10 . In der Regel sind mehrere erste Nocken7 und mehrere zweite Nocken8 auf der Nockenwelle6 angeordnet. Dabei wirkt die eine Gruppe der No cken7 ,8 (die ersten oder die zweiten Nocken7 ,8 ) auf Einlassgaswechselventile9 , während die andere Gruppe von Nocken7 ,8 auf Auslassgaswechselventile,10 wirken. - Der Antrieb der Nockenwelle
6 mittels des Zugmitteltriebes5 erfolgt über eine Vorrichtung11 zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen9 ,10 einer Brennkraftmaschine1 . Die Vorrichtung11 ist an dem antriebsseitigen Ende der Nockenwelle6 angeordnet und ermöglicht, wie im Folgenden dargestellt wird, eine Veränderung der Phasenlage zwischen der Kurbelwelle2 und der Hohlwelle12 oder der inneren Welle13 . - Alternativ kann die Vorrichtung
11 auch derart ausgebildet sein, dass die Phasenlagen der Hohlwelle12 und der inneren Welle13 zueinander und zu der Kurbelwelle2 variabel gestaltbar sind. - Die
2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung11 im Längsschnitt. Die Vorrichtung11 weist ein Antriebselement15 und ein Abtriebselement17 auf. Das Antriebselement15 setzt sich aus einem Gehäuse16 und zwei Seitendeckel18 ,19 zusammen, die an den axialen Seitenflächen des Gehäuses16 angeordnet sind. - Die
3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung11 in der Draufsicht, wobei nur das Antriebselement15 und das Abtriebselement17 dargestellt sind. Das Abtriebselement17 ist in Form eines Flügelrades ausgeführt und weist ein im Wesentlichen zylindrisch ausgeführtes Nabenelement20 auf, von dessen äußerer zylindrischer Mantelfläche sich vier Flügel21 in radialer Richtung nach außen erstrecken. In der dargestellten Ausführungsform sind die Flügel21 einteilig mit dem Nabenelement20 ausgebildet. Ebenso denkbar sind separat ausgebildete Flügel21 , die beispielsweise in Flügelnuten des Nabenelementes20 angeordnet sind. - Ausgehend von einer äußeren Umfangswand
22 des Gehäuses16 erstrecken sich mehrere Seitenwände23 radial nach innen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Seitenwände23 einteilig mit der Umfangswand22 ausgebildet. Das Antriebselement15 ist innerhalb des Gehäuses16 drehbar zu diesem angeordnet. - An einer äußeren Mantelfläche der Umfangswand
22 ist ein Antriebsrad, in der dargestellten Ausführungsform ein Riemenrad24 , angeordnet, über das mittels eines nicht dargestellten Riementriebs Drehmoment von der Kurbelwelle2 auf das Antriebselement15 übertragen werden kann. In der dargestellten Ausführungsform ist das Antriebsrad einteilig mit dem Gehäuse16 ausgebildet. Ebenso denkbar sind Ausführungsformen in denen das Antriebsrad einteilig mit einem der Seitendeckel18 ,19 oder als separates Bauteil ausgebildet ist. Neben dem dargestellten Riemenrad24 sind auch Ketten- oder Zahnräder denkbar. - Je einer der Seitendeckel
18 ,19 ist an einer der axialen Seitenflächen des Gehäuses16 angeordnet und drehfest an diesem fixiert. Zu diesem Zweck sind an dem Gehäuse16 vier Axialöffnungen25 vorgesehen, die mit Axialöffnungen der Seitendeckel18 ,19 fluchten. Je ein Bolzen26 , in der dargestellten Ausführungsform eine Schraube, durchgreift fluchtende Axialöffnungen25 des Gehäuses16 und der Seitendeckel18 ,19 und stellen somit die drehfeste Verbindung der Bauteile her. - Innerhalb der Vorrichtung
11 ist zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarten Seitenwänden23 ein Druckraum27 ausgebildet. Jeder der Druckräume27 wird in Umfangsrichtung von gegenüberliegenden, im Wesentlichen radial verlaufenden Begrenzungswänden28 benachbarter Seitenwände23 , in axialer Richtung von den Seitendeckeln18 ,19 , radial nach innen von dem Nabenelement20 und radial nach außen von der Umfangswand22 begrenzt. In jeden der Druckräume27 ragt ein Flügel21 , wobei die Flügel21 derart ausgebildet sind, dass diese, abgesehen von Toleranzen, sowohl an den Seitendeckeln18 ,19 , als auch an der Umfangswand22 anliegen. Am radial äußeren Ende jedes Flügels21 ist eine Axialnut29 ausgebildet, in der ein Dichtkörper30 angeordnet ist. Der Dichtkörper30 wird mittels eines elastischen Mittels in radialer Richtung gegen die Umfangswand22 gedrängt, wodurch Leckage zwischen dem oberen Ende der Flügel21 und der Umfangswand22 minimiert wird. Jeder Flügel21 teilt somit den jeweiligen Druckraum27 in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern33 ,34 . Analog sind in den Seitenwänden23 ebenfalls federbelastete Dichtleisten30 angeordnet, die radial nach innen ge gen das Nabenelement20 gedrängt werden. - Das Abtriebselement
17 ist in einem definierten Winkelbreich drehbar zu dem Antriebselement15 angeordnet. Der Winkelbereich wird in einer Drehrichtung des Abtriebselements17 dadurch begrenzt, dass die Flügel21 an je einer korrespondierenden Begrenzungswand28 (Frühanschlag31 ) der Druckräume27 zum Anliegen kommen. Analog wird der Winkelbereich in der anderen Drehrichtung dadurch begrenzt, dass die Flügel21 an den anderen Begrenzungswänden28 der Druckräume27 , die als Spätanschlag32 dienen, zum Anliegen kommen. - Durch Druckbeaufschlagung einer Gruppe von Druckkammern
33 ,34 und Druckentlastung der anderen Gruppe kann die Phasenlage des Antriebselements15 zu dem Abtriebselement17 variiert werden. Durch Druckbeaufschlagung beider Gruppen von Druckkammern33 ,34 kann die Phasenlage konstant gehalten werden. - Die Hohlwelle
12 und die innere Weile13 durchgreifen den ersten Seitendeckel18 und greifen in eine zentrale Bohrung36 des Abtriebselements17 ein. An einer inneren Mantelfläche37 der zentralen Bohrung36 sind zwei Radiallagerstellen38 ,39 ausgebildet, die zur Lagerung der Hohlwelle12 bzw. der inneren Welle13 dienen. Der Innendurchmesser der ersten Radiallagerstelle38 ist dem Außendurchmesser der Hohlwelle12 im Bereich der Lagerstelle angepasst. Der Innendurchmesser der zweiten Radiallagerstelle39 ist im Außendurchmesser der inneren Welle13 im Bereich der Lagerstelle angepasst. Somit sind die relativen radialen Positionen der Hohlwelle12 und der inneren Welle13 zu dem Abtriebselement17 und der Wellen12 ,13 zueinander durch die Radiallagerstellen38 ,39 festgelegt. Des Weiteren kann auf eine direkte Radiallagerstelle zwischen der Hohlwelle12 und der inneren Welle13 an diesem axialen Ende der Nockenwelle6 verzichtet werden. Es wird lediglich eine direkte Radiallagerstelle zwischen der Hohlwelle12 und der inneren Welle13 , beispielsweise an deren der Vorrichtung11 abgewandten Enden (nicht dargestellt) benötigt. Die Ausbildung von direkten Lagerstellen zwischen der Hohlwelle12 und der inneren Welle13 ist sehr aufwändig und kostenintensiv. Demgegenüber ist die Aus bildung der Radiallagerstellen38 ,39 an der inneren Mantelfläche37 der Bohrung36 kostengünstig zu realisieren. Das Abtriebselement17 wird üblicherweise durch ein Sinterverfahren hergestellt, wodurch eine Nachbearbeitung der inneren Mantelfläche37 ohnehin durchgeführt werden muss. Durch die Ausbildung der Radiallagerstellen38 ,39 treten somit keine zusätzlichen Kosten auf. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Porosität des Sinterwerkstoff, wodurch die Schmierung der Radiallagerstellen38 ,39 deutlich verbessert wird. - Die innere Mantelfläche
37 ist im Längsschnitt stufenförmig ausgeführt, wodurch zwei zylinderförmige Bereiche40 ,41 unterschiedlichen Innendurchmessers ausgebildet sind. Dabei dient der erste zylinderförmige Bereich40 zur Ausbildung der ersten Radiallagerstellen38 und der zweite zylinderförmige Bereich41 zur Ausbildung der zweiten Radiallagerstelle39 . Die durch die zylinderförmigen Bereiche40 ,41 ausgebildete Stufe kann als Axialanschlag für die Hohlwelle12 genutzt werden. Des Weiteren kann auf die Ausbildung eines durchmesservergrößerten Absatzes42 an der inneren Welle13 verzichtet werden (dargestellt in4 ). - In der dargestellten Ausführungsform ist der erste Seitendeckel
18 mit einer ersten zentralen Öffnung43 versehen, die von der Hohlwelle12 und der inneren Welle13 durchgriffen wird. An der inneren Mantelfläche der ersten zentralen Öffnung43 ist eine dritte Radiallagerstellen44 ausgebildet, die zur Lagerung der Hohlwelle12 dient. Der Innendurchmesser der dritten Radiallagerstelle44 ist dem Außendurchmesser der Hohlwelle12 im Bereich der Lagerstelle angepasst. Da die Hohlwelle12 in radialer Richtung einerseits in einer Lagerstelle des Abtriebselements17 und andererseits in einer Lagerstelle des Antriebselements15 gelagert ist, ist die radiale Positionierung des Antriebselements15 zum Abtriebselement17 festgelegt. Somit wird eine radiale Bewegung des Antriebselements15 zum Abtriebselement17 über eine kurze Toleranzkette minimiert, wodurch eine radiale Bewegung der Dichtkörper30 in den Axialnuten29 ebenfalls minimiert wird. Somit wird die Belastung der elastischen Elemente, die auf die Dichtkörper30 wirken, minimiert und somit deren Lebensdauer erhöht. - In einer alternativen Ausführungsform ist es natürlich auch möglich, die erste und zweite Radiallagerstellen
38 ,39 an dem Antriebselement15 und die dritte Radiallagerstellen44 an dem Abtriebselement17 auszubilden. Zu diesem Zweck könnte beispielsweise vorgesehen sein, den ersten Seitendeckel18 breiter auszuführen oder mit einem Flansch zu versehen, so dass ausreichend Platz für die erste und zweite Radiallagerstelle38 ,39 zur Verfügung steht. Ebenso denkbar ist eine Ausführungsform, in der die erste Radiallagerstelle38 an dem ersten Seitendeckel18 , die zweite Radiallagerstelle39 an dem zweiten Seitendeckel19 und die dritte Radiallagerstelle44 an dem Abtriebselement17 ausgebildet sind. Dabei kann die Hohlwelle12 oder die innere Welle13 an der dritten Radiallagerstelle44 gelagert sein. - Das Abtriebselement
17 ist mittels einer Zentralschraube35 mit der Welle13 drehfest verbunden. Die Zentralschraube35 durchgreift die zentrale Bohrung36 des Abtriebselements17 , wobei deren Schraubenkopf an einer der Welle13 abgewandten axialen Anlagefläche des Abtriebselements17 anliegt. Ein Gewindeabschnitt der Zentralschraube35 greift unter Herstellung einer Schraubverbindung in die Welle13 ein. - Das Antriebselement
15 ist mit drei Schrauben45 drehfest mit der Hohlwelle12 verbunden. Die Schrauben45 durchgreifen jeweils eine Öffnung46 , die an dem ersten Seitendeckel18 ausgebildet sind. Dabei liegt der Kopf der Schraube45 an der dem Nabenelement20 zugewandten Seite des ersten Seitendeckels18 an. Das andere Ende der Schraube45 greift in einen Anschlussflansch47 ein, der drehfest mit der Hohlwelle12 verbunden ist. Der Anschlussflansch47 kann beispielsweise einteilig mit der Hohlwelle12 ausgebildet sein. In der dargestellten Ausführungsform ist der Anschlussflansch47 als separates Bauteil ausgebildet und drehfest, beispielsweise form-, kraft- oder stoffschlüssig, mit der Hohlwelle12 verbunden. - In der dargestellten Ausführungsform muss die Hohlwelle
12 zu dem Abtriebselement17 schwenkbar gelagert sein. Somit kann diese Lagerstelle beispiels weise als eng tolerierte Spielpassung ausgebildet sein. Die innere Welle13 ist drehfest mit dem Abtriebselement17 verbunden. Neben einer eng tolerierten Spielpassung, wäre beispielsweise auch eine Presspassung an der zweiten Radiallagerstelle39 denkbar. Gleiches gilt für die Lagerung der Hohlwelle12 an der dritten Radiallagerstelle44 , da die Hohlwelle12 drehfest mit dem Antriebselement15 (dem ersten Seitendeckel18 ) verbunden ist. - Der erste Seitendeckel
18 ist im Bereich der Öffnungen46 in axialer Richtung breiter ausgebildet als der Rest des ersten Seitendeckels18 . Dabei ist in dem ersten Seitendeckel18 auf der Seite des Abtriebselements17 eine Aufnahme48 ausgebildet, die sich an die Öffnung46 anschließt. Die Aufnahme48 ist derart ausgebildet, dass der Schraubenkopf der Schraube45 vollständig in dieser versenkt werden kann. - Eine zweite zentrale Öffnung
51 , die an dem zweiten Dichtdeckel19 ausgebildet ist, ist mit einem Verschlussdeckel49 druckmitteldicht verschlossen. - Im Folgenden wird die Wirkungsweise der Vorrichtung
11 beschrieben. Über das Riemenrad24 wird Drehmoment von der Kurbelwelle2 auf das Antriebselement15 und damit auf den ersten Seitendeckel18 , den Anschlussflansch47 und damit auf die Hohlwelle12 übertragen. Dies stellt eine direkte Verbindung zwischen der Kurbelwelle2 und der Hohlwelle12 beziehungsweise den ersten Nocken7 dar, eine Veränderung der Phasenlage ist nicht möglich. - Über den in den Druckkammern
33 ,34 herrschenden Druck wird das Drehmoment der Kurbelwelle2 über das Antriebselement15 auch auf das Abtriebselement17 und damit auf die Welle13 und die zweiten Nocken8 übertragen. Durch Druckbeaufschlagung der einen Gruppe von Druckkammern33 ,34 , bei gleichzeitiger Entleerung der anderen Gruppe von Druckkammern34 ,33 kann die Phasenlage des Abtriebselements17 relativ zum Antriebselement15 und damit der Welle13 zur Kurbelwelle2 variiert werden. Durch Druckbeaufschlagung beider Gruppen von Druckkammern33 ,34 kann eine konstante Phasenlage zwischen der Welle13 der Kurbelwelle2 erreicht werden. -
- 1
- Brennkraftmaschine
- 2
- Kurbelwelle
- 3
- Kolben
- 4
- Zylinder
- 5
- Zugmitteltrieb
- 6
- Nockenwelle
- 7
- erster Nocken
- 8
- zweiter Nocken
- 9
- erstes Gaswechselventil
- 10
- zweites Gaswechselventil
- 11
- Vorrichtung
- 12
- Hohlwelle
- 13
- Welle
- 14
- Stift
- 15
- Antriebselement
- 16
- Gehäuse
- 17
- Abtriebselement
- 18
- Seitendeckel
- 19
- Seitendeckel
- 20
- Nabenelement
- 21
- Flügel
- 22
- Umfangswand
- 23
- Seitenwand
- 24
- Riemenrad
- 25
- Axialöffnung
- 26
- Bolzen
- 27
- Druckraum
- 28
- Begrenzungswand
- 29
- Axialnut
- 30
- Dichtkörper
- 31
- Frühanschlag
- 32
- Spätanschlag
- 33
- erste Druckkammer
- 34
- zweite Druckkammer
- 35
- Zentralschraube
- 36
- Bohrung
- 37
- innere Mantelfläche
- 38
- erste Radiallagerstelle
- 39
- zweite Radiallagerstelle
- 40
- erster zylinderförmiger Bereich
- 41
- zweiter zylinderförmiger Bereich
- 42
- Absatz
- 43
- erste zentrale Öffnung
- 44
- dritte Radiallagerstelle
- 45
- Schraube
- 46
- Öffnung
- 47
- Anschlussflansch
- 48
- Aufnahme
- 49
- Verschlussdeckel
- 50
- Drehachse
- 51
- zweite zentrale Öffnung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102005014680 A1 [0003]
Claims (5)
- Vorrichtung (
11 ) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9 ,10 ) einer Brennkraftmaschine (1 ) mit – einem Antriebselement (15 ), und zumindest einem Abtriebselement (17 ), – wobei das Antriebselement (15 ) in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle (2 ) der Brennkraftmaschine (1 ) bringbar ist, – wobei das Abtriebselement (17 ) schwenkbar zu dem Antriebselement (15 ) angeordnet ist und – wobei die Vorrichtung (11 ) an einer Nockenwelle (6 ), die zumindest eine Hohlwelle (12 ) und eine konzentrisch zu dieser angeordnete innere Welle (13 ) umfasst, befestigbar ist, – dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Bauteile Abtriebselement (17 ) oder Antriebselement (17 ) zwei Radiallagerstellen (38 ,39 ) ausgebildet sind, – wobei die erste Radiallagerstelle (38 ) zur Lagerung der Hohlwelle (12 ) und die zweite Radiallagerstelle (39 ) zur Lagerung der inneren Weile (13 ) vorgesehen ist. - Vorrichtung (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Radiallagerstelle (38 ,39 ) an dem Abtriebselement (17 ) ausgebildet sind. - Vorrichtung (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Radiallagerstelle (38 ,39 ) an einer inneren Mantelfläche (37 ) des Bauteils ausgebildet sind. - Vorrichtung (
11 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Mantelfläche (37 ) zumindest zwei zylinderförmige Bereiche (40 ,41 ) unterschiedlichen Durchmessers aufweist, wobei die erste Radiallagerstelle (38 ) an dem ersten zylinderförmigen Bereich (40 ) und die zweite Radiallagerstelle (39 ) an dem zweiten zylinderförmigen Bereich (41 ) ausgebildet ist. - Vorrichtung (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem anderen Bauteil eine dritte Radiallagerstelle (44 ) ausgebildet ist, die zur Lagerung der Hohlwelle (12 ) oder der inneren Welle (13 ) vorgesehen ist.
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