DE102008048924A1 - Device for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine - Google Patents

Device for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (11) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9, 10) einer Brennkraftmaschine (1) mit einer Phasenstelleinrichtung (20) und einem Antriebsrad (24), wobei das Antriebsrad (24) an der Phasenstelleinrichtung (20) befestigt ist und einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Verzahnungsabschnitt (15) aufweist.The invention relates to a device (11) for variably setting the timing of gas exchange valves (9, 10) of an internal combustion engine (1) with a phase adjusting device (20) and a drive wheel (24), wherein the drive wheel (24) on the phase adjusting device (20). is fastened and has a substantially hollow cylindrical toothed portion (15).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einer Phasenstelleinrichtung und einem Antriebsrad, wobei das Antriebsrad an der Phasenstelleinrichtung befestigt ist und einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Verzahnungsabschnitt aufweist.The The invention relates to a device for variable adjustment of Control times of gas exchange valves of an internal combustion engine with a phase adjusting device and a drive wheel, wherein the drive wheel is attached to the phase adjusting device and a substantially having hollow cylindrical toothing section.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

In modernen Brennkraftmaschinen werden Vorrichtungen zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Die Vorrichtung umfasst eine Phasenstelleinrichtung, mit tels derer die Phasenrelation zwischen der Nockenwelle zur Kurbelwelle variabel eingestellt werden kann, und ein Antriebsrad, über das Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Phasenstelleinrichtung übertragen wird. Die Phasenstelleinrichtung weist ein Antriebselement und ein Abtriebselement auf, wobei das Antriebselement mit dem Antriebsrad verbunden und das Abtriebselement in Antriebsverbindung mit der Nockenwelle steht.In modern internal combustion engines become variable devices Setting the timing of gas exchange valves used, around the phase relation between crankshaft and camshaft in one defined angular range, between a maximum early and a maximum late position, variable shape can. The device comprises a phase adjusting device, by means of which the phase relation between the camshaft to the crankshaft can be variably adjusted, and a drive wheel, over transmit the torque from the crankshaft to the phase adjusting device becomes. The phase adjusting device has a drive element and a Output element, wherein the drive element with the drive wheel connected and the output member in drive connection with the Camshaft stands.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der US 5,941,203 B2 bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine hydraulische Phasenstelleinrichtung und ein Riemenrad. Das Riemenrad ist mittels einer Schraubverbindung drehfest mit der Vorrichtung verbunden. Dabei liegt das Riemenrad direkt an einer äußeren Mantelfläche der Phasenstelleinrichtung an. Derartige Riemenräder sind massiv, beispielsweise mittels eines pulvermetallurgischen Verfahrens, ausgebildet.Such a device is for example from the US 5,941,203 B2 known. The device comprises a hydraulic phase adjusting device and a pulley. The pulley is rotatably connected by a screw with the device. In this case, the pulley is located directly on an outer lateral surface of the phase adjusting device. Such pulleys are solid, for example by means of a powder metallurgy process formed.

Eine weitere derartige Vorrichtung ist aus der DE 10 2004 062 069 A1 bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine elektromagnetische Phasenstelleinrichtung und ein Antriebsrad. Die elektromechanische Phasenstelleinrichtungen umfasst ein Dreiwellengetriebe, in der dargestellten Ausführungsform ein Taumelscheibengetriebe, und einen elektrischen Stellmotor. Ebenso denkbar sind Ausführungsform, in denen das Dreiwellengetriebe beispielsweise als Planetengetriebe, Innenexzentergetriebe oder Wellgetriebe ausgebildet ist und statt des Stellmotors elektrische Bremsen vorgesehen sind. Dabei steht eine erste Welle des Dreiwellengetriebes mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung. Die zweite Welle steht in Antriebsverbindung mit der Nockenwelle. Der Stellmotor oder die Bremse wirkt auf die dritte Welle. Über diese Welle kann dem Dreiwellengetriebe Rotationsenergie zugeführt oder aus diesem abgeführt werden, wobei durch das Übersetzungsverhältnis des Dreiwellengetriebes eine Verstellung der Phasenlage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle bewirkt wird.Another such device is known from DE 10 2004 062 069 A1 known. The device comprises an electromagnetic phase adjusting device and a drive wheel. The electromechanical phase adjusting means comprises a three-shaft gear, in the illustrated embodiment, a swash plate gear, and an electric servomotor. Likewise conceivable are embodiments in which the three-shaft transmission is designed, for example, as planetary gear, inner eccentric gear or wave gear and electrical brakes are provided instead of the servomotor. In this case, a first shaft of the three-shaft transmission is in drive connection with the crankshaft of the internal combustion engine. The second shaft is drivingly connected to the camshaft. The servomotor or the brake acts on the third shaft. By means of this shaft, rotational energy can be supplied to or removed from the three-shaft gear, an adjustment of the phase position of the camshaft relative to the crankshaft being effected by the gear ratio of the three-shaft gear.

Nachteilig an diesen Ausführungsformen ist, dass die Vorrichtung während des Betriebs der Brennkraftmaschine hohen Temperaturen ausgesetzt ist, wodurch die Viskosität des Druckmittels sinkt. Damit steigt die Leckage innerhalb der Vorrichtung und aus dieser heraus, wodurch der Druckmittelverbrauch erhöht wird und die Verstellgeschwindigkeit der Vorrichtung sinkt. Des Weiteren tritt auf Grund der thermischen Ausdehnung der Bauteile erhöhter Verschleiß auf.adversely In these embodiments, the device is during the operation of the internal combustion engine exposed to high temperatures is, whereby the viscosity of the pressure medium decreases. In order to the leakage inside the device rises and out, whereby the pressure medium consumption is increased and the adjustment speed the device sinks. Furthermore occurs due to the thermal Extension of the components increased wear.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei der Einfluss der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine auf die Vorrichtung gesenkt werden soll.Of the Invention is the object of a device for variable Adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine to create, with the influence of the operating temperature of the internal combustion engine to be lowered to the device.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an einer Innenmantelfläche des Verzahnungsabschnitts Ventilationsrippen angeordnet sind.The The object is achieved according to the invention that on an inner circumferential surface of the toothed section Ventilation ribs are arranged.

Die Vorrichtung weist eine Phasenstelleinrichtung, beispielsweise eine elektromechanische oder eine hydraulische Phasenstelleinrichtung, beispielsweise in Flügelzellenbauweise, auf.The Device has a phase adjusting device, for example a electromechanical or hydraulic phase adjusting device, for example, in vane construction, on.

Die Phasenstelleinrichtung kann über ein Antriebsrad beispielsweise in Form eines Riemen-, Ketten- oder Zahnrades mittels eines Zahnriemens, einer Kette bzw. eines Zahnradtriebes von der Kurbelwelle angetrieben werden. Zu diesem Zweck ist das Antriebsrad drehfest mit der Phasenstelleinrichtung verbunden. Das Antriebsrad weist einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Verzahnungsabschnitt auf, auf dessen Außenmantelfläche ein Zahnprofil ausgebildet ist, in das der Zahnriemen, die Kette bzw. ein weiteres Zahnrad eingreift. Dabei ist vorgesehen, dass an einer Innenmantelfläche des Verzahnungsabschnitts Ventilationsrippen angeordnet sind. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine rotiert das Antriebsrad in der Regel mit halber Kurbelwellendrehzahl. Die Ventilationsrippen bewirken eine Luftverwirbelung zwischen der Innenmantelfläche des Antriebsrades und der Phasenstelleinrichtung. Somit werden sowohl die Phasenstelleinrichtung als auch das Antriebsrad gekühlt und somit die Temperatur der Vorrichtung gesenkt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Verzahnungsabschnitt radial beabstandet zur Phasenstelleinrichtung angeordnet ist.The Phase adjusting device can, for example via a drive wheel in the form of a belt, chain or gear by means of a toothed belt, a Chain or a gear drive driven by the crankshaft become. For this purpose, the drive wheel is non-rotatable with the phase adjusting device connected. The drive wheel has a substantially hollow cylindrical Gear section on, on the outer circumferential surface a tooth profile is formed, in which the toothed belt, the chain or engages another gear. It is envisaged that on an inner circumferential surface of the gear portion ventilation ribs are arranged. During operation of the internal combustion engine As a rule, the drive wheel rotates at half the crankshaft speed. The ventilation ribs cause a Luftverwirbelung between the Inner lateral surface of the drive wheel and the phase adjusting device. Thus, both the phase adjusting device and the drive wheel cooled and thus lowered the temperature of the device. It can be provided that the toothed section radially spaced from the phase adjusting device is arranged.

Somit ist ein Hohlraum zwischen dem Antriebsrad und der Phasenstelleinrichtung vorgesehen, in dem sich ein Luftstrom etablieren kann.Thus, a cavity between the on drive wheel and the phase adjusting device provided in which an air flow can establish.

In einer Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verzahnungsabschnitt in radialer Richtung zu der Phasenstelleinrichtung angeordnet ist.In a concretization of the invention is provided that the toothed section is arranged in the radial direction to the phase adjusting device.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass an dem Antriebsrad Befestigungselemente zur Befestigung des Antriebsrades an der Phasenstelleinrichtung vorgesehen sind. Die Befestigungselemente können beispielsweise separat gefertigt und stoff-, form- oder kraftschlüssig mit dem Antriebsrad verbunden sein.In a development of the invention is proposed that on the Drive wheel Fasteners for attaching the drive wheel the phase adjusting device are provided. The fasteners For example, they can be manufactured separately and fabric, molded or be frictionally connected to the drive wheel.

In einer Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Befestigungselemente einteilig mit dem Antriebsrad ausgebildet sind. Mittels der Befestigungselemente kann das Antriebsrad an der Phasenstelleinrichtung zentriert werden. Somit werden Rundlauffehler des Antriebsrades vermieden. Dabei können an den Befestigungselementen Gewindeträger ausgebildet sein. Die Gewindeträger können beispielsweise ein Innengewinde aufweisen und zum Befestigen des Antriebsrades an der Phasenstelleinrichtung dienen.In a concretization of the invention is provided that the fasteners are formed integrally with the drive wheel. By means of fasteners the drive wheel can be centered on the phase adjusting device. Thus, concentricity errors of the drive wheel are avoided. It can formed on the fasteners threaded carrier be. The thread carriers can, for example have an internal thread and for securing the drive wheel serve at the phase adjusting device.

Das Antriebsrad kann beispielsweise als Riemenrad ausgebildet sein.The Drive wheel may be formed, for example, as a pulley.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der Verzahnungsabschnitt als spanlos gefertigtes Blechteil ausgebildet ist. Durch den Einsatz eines Antriebsrades, welches aus einem geeigneten Blech, beispielsweise einem Stahlblech, gefertigt ist, kann das Gewicht der Vorrichtung erheblich verringert werden. Durch den Einsatz von spanlosen Umformverfahren, beispielsweise Tiefziehverfahren, verringern sich die Produktionskosten signifikant.there it can be provided that the toothed section as non-cutting manufactured sheet metal part is formed. Through the use of a drive wheel, which consists of a suitable sheet metal, for example a sheet steel, is manufactured, the weight of the device can be significantly reduced become. Through the use of non-cutting forming processes, for example Deep drawing process, the production costs are significantly reduced.

Darüberhinaus kann das gesamte Antriebsrad als spanlos gefertigtes Blechteil ausgebildet sein. Insbesondere können der Verzahnungsabschnitt, die einteilig mit diesem ausgebildeten Befestigungselemente und gegebenenfalls die Gewindeträger durch ein spanloses Umformverfahren aus einem geeigneten Blechteil geformt sein.Furthermore the entire drive wheel can be designed as a sheet metal part produced without cutting be. In particular, the toothed portion, the one-piece with this trained fasteners and optionally the thread carrier by a non-cutting forming process be formed a suitable sheet metal part.

In einer Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verzahnungsabschnitt in Umfangsrichtung wellenförmig ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Innenmantelfläche des Verzahnungsabschnitts als negativ zu dem Zahnprofil an dessen Außenmantelfläche ausgebildet sein. Somit weist der Verzah nungsabschnitt die Ventilationsrippen bei minimalem Materialeinsatz und damit verringertem Gewicht auf.In a concretization of the invention is provided that the toothed section is formed wavy in the circumferential direction. For example can the inner circumferential surface of the toothed section as negative to the tooth profile on the outer circumferential surface be educated. Thus, the serration section has the ventilation ribs with minimal use of materials and thus reduced weight.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:Further Features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings in which embodiments of the invention are shown simplified. Show it:

1 nur sehr schematisch eine Brennkraftmaschine, 1 only very schematically an internal combustion engine,

2 eine Draufsicht auf eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, 2 a top view of a first embodiment according to the invention of a device for changing the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine,

3 eine Draufsicht auf ein Antriebsrad der Vorrichtung, 3 a plan view of a drive wheel of the device,

4 die Einzelheit Z aus 3, 4 the detail Z out 3 .

5 einen Längsschnitt durch das Antriebsrad aus 3, 5 a longitudinal section through the drive wheel 3 .

6 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Antriebsrades. 6 a longitudinal section through a second embodiment of a drive wheel.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

In 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 skizziert, wobei ein auf einer Kurbelwelle 2 sitzender Kolben 3 in einem Zylinder 4 angedeutet ist. Die Kurbelwelle 2 steht in der dargestellten Ausführungsform über je einen Zugmitteltrieb 5 mit einer Einlassnockenwelle 6 bzw. Auslassnockenwelle 7 in Verbindung, wobei eine erste und eine zweite Vorrichtung 11 für eine Relativdrehung zwischen Kurbelwelle 2 und den Nockenwellen 6, 7 sorgen können. Nocken 8 der Nockenwellen 6, 7 betätigen ein oder mehrere Einlassgaswechselventile 9 bzw. ein oder mehrere Auslassgaswechselventile 10. Ebenso kann vorgesehen sein nur eine der Nockenwellen 6, 7 mit einer Vorrichtung 11 auszustatten, oder nur eine Nockenwelle 6, 7 vorzusehen, welche mit einer Vorrichtung 11 versehen ist.In 1 is an internal combustion engine 1 sketched, being one on a crankshaft 2 sitting piston 3 in a cylinder 4 is indicated. The crankshaft 2 is in the illustrated embodiment via a respective traction drive 5 with an intake camshaft 6 or exhaust camshaft 7 in conjunction, wherein a first and a second device 11 for a relative rotation between crankshaft 2 and the camshafts 6 . 7 can provide. cam 8th the camshafts 6 . 7 operate one or more inlet gas exchange valves 9 or one or more outlet gas exchange valves 10 , Likewise, only one of the camshafts can be provided 6 . 7 with a device 11 equip, or just a camshaft 6 . 7 provide, which with a device 11 is provided.

Die 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 11 in Draufsicht. Die Vorrichtung 11 umfasst ein Antriebsrad, in der dargestellten Ausführungsform ein Riemenrad 24, und eine Phasenstelleinrichtung 20. Die Phasenstelleinrichtung 20 weist ein Antriebselement 12 und ein Abtriebselement 14 auf, die in axialer Richtung von zwei nicht dargestellten Seitendeckeln begrenzt werden. Das Abtriebselement 14 ist in Form eines Flügelrades ausgeführt und weist ein im Wesentlichen zylindrisch ausgeführtes Nabenelement 17 auf, von dessen äußerer zylindrischer Mantelfläche sich in der dargestellten Ausführungsform fünf Flügel 18 in radialer Richtung nach außen erstrecken. Die Flügel 18 sind separat zu dem Nabenelement 17 ausgebildet und in Flügelnuten 19 angeordnet.The 2 shows a first embodiment of a device according to the invention 11 in plan view. The device 11 includes a drive wheel, in the illustrated embodiment, a pulley 24 , and a phase adjusting device 20 , The phase adjusting device 20 has a drive element 12 and an output element 14 on, which are limited in the axial direction of two side covers, not shown. The output element 14 is designed in the form of an impeller and has a substantially cylindrical hub member 17 on, from the outer cylindrical surface in the illustrated embodiment, five wings 18 extend in the radial direction to the outside. The wings 18 are separate to the hub element 17 out forms and in wing grooves 19 arranged.

Ausgehend von einer äußeren Umfangswand 22 des Antriebselements 12 erstrecken sich fünf Vorsprünge 23 radial nach innen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Vorsprünge 23 einteilig mit der Umfangswand 22 ausgebildet. Das Antriebselement 12 ist mittels radial innen liegender Umfangswände der Vorsprünge 23 relativ zu dem Abtriebselement 14 drehbar zu diesem angeordnet.Starting from an outer peripheral wall 22 of the drive element 12 five projections extend 23 radially inward. In the illustrated embodiment, the projections 23 in one piece with the peripheral wall 22 educated. The drive element 12 is by means of radially inward circumferential walls of the projections 23 relative to the output element 14 rotatably arranged to this.

Die Vorrichtung 11 weist des Weiteren ein Antriebsrad in Form eines Riemenrades 24 auf, das drehfest an dem Antriebselement 12 befestigt ist. Das Riemenrad 24 und die Seitendeckel sind mittels fünf Schrauben 27 drehfest an dem Antriebselement 12 fixiert.The device 11 further includes a drive wheel in the form of a pulley 24 on, the rotationally fixed to the drive element 12 is attached. The pulley 24 and the side covers are by means of five screws 27 rotationally fixed to the drive element 12 fixed.

Über das Riemenrad 24 kann mittels eines nicht dargestellten Riementriebs Drehmoment von der Kurbelwelle 2 auf das Antriebselement 12 übertragen werden. Das Abtriebselement 14 ist in montiertem Zustand drehfest mit der Nockenwelle 6, 7 verbunden.About the pulley 24 can by means of a belt drive, not shown, torque from the crankshaft 2 on the drive element 12 be transmitted. The output element 14 is in the assembled state against rotation with the camshaft 6 . 7 connected.

Innerhalb der Phasenstelleinrichtung 20 ist zwischen jeweils zwei in Umfangs richtung benachbarten Vorsprüngen 23 ein Druckraum 28 ausgebildet. Jeder der Druckräume 28 wird in Umfangsrichtung von gegenüberliegenden, im Wesentlichen radial verlaufenden Begrenzungswänden 29 benachbarter Vorsprünge 23, in axialer Richtung von den Seitendeckeln, radial nach innen von dem Nabenelement 17 und radial nach außen von der Umfangswand 22 begrenzt. In jeden der Druckräume 28 ragt ein Flügel 18, wobei die Flügel 18 derart ausgebildet sind, dass diese sowohl an den Seitendeckeln als auch an der Umfangswand 22 anliegen. Jeder Flügel 18 teilt somit den jeweiligen Druckraum 28 in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern 30, 31.Within the phase adjusting device 20 is between each two circumferentially adjacent projections 23 a pressure room 28 educated. Each of the pressure chambers 28 is in the circumferential direction of opposite, substantially radially extending boundary walls 29 adjacent protrusions 23 , in the axial direction of the side covers, radially inwardly of the hub member 17 and radially outward from the peripheral wall 22 limited. In each of the pressure chambers 28 a wing sticks out 18 , where the wings 18 are formed such that they both on the side covers and on the peripheral wall 22 issue. Every wing 18 thus divides the respective pressure chamber 28 in two opposing pressure chambers 30 . 31 ,

Das Abtriebselement 14 ist in einem definierten Winkelbreich drehbar zu dem Antriebselement 12 angeordnet. Der Winkelbereich wird in einer Drehrichtung des Abtriebselements 14 dadurch begrenzt, dass die Flügel 18 an je einer korrespondierenden Begrenzungswand 29 (Frühanschlag 32) der Druckräume 28 zum Anliegen kommen. Analog wird der Winkelbereich in der anderen Drehrichtung dadurch begrenzt, dass die Flügel 18 an den anderen Begrenzungswänden 29 der Druckräume 28, die als Spätanschlag 33 dienen, zum Anliegen kommen.The output element 14 is rotatable in a defined Winkelbreich to the drive element 12 arranged. The angular range is in a direction of rotation of the output element 14 limited by the fact that the wings 18 at each a corresponding boundary wall 29 (Early stop 32 ) of the pressure chambers 28 come to the concern. Similarly, the angular range in the other direction of rotation is limited by the fact that the wings 18 on the other boundary walls 29 the pressure chambers 28 that as a late stop 33 serve, come to the concern.

Durch Druckbeaufschlagung einer Gruppe von Druckkammern 30, 31 und Druckentlastung der anderen Gruppe kann die Phasenlage des Antriebselements 12 zum Abtriebselement 14 (und damit die Phasenlage der Nockenwelle 6, 7 zur Kurbelwelle 2) variiert werden. Durch Druckbeaufschlagung beider Gruppen von Druckkammern 30, 31 kann die Phasenlage konstant gehalten werden.By pressurizing a group of pressure chambers 30 . 31 and pressure relief of the other group, the phase angle of the drive element 12 to the output element 14 (and thus the phase angle of the camshaft 6 . 7 to the crankshaft 2 ) can be varied. By pressurizing both groups of pressure chambers 30 . 31 the phase position can be kept constant.

In den 3 und 5 ist das Riemenrad 24 in Draufsicht und als Längsschnitt dargestellt. Das Riemenrad 24 weist einen im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Verzahnungsabschnitt 15 und mehrere Befestigungselemente 16 auf, mittels derer das Riemenrad 24 an dem Antriebselement 12 befestigt werden kann. In der dargestellten Ausführungsform sind der Verzahnungsabschnitt 15 und die Befestigungselemente 16 einteilig ausgebildet und mittels eines spanlosen Umformverfahren, beispielsweise eines Tiefziehverfahrens, aus einem Blechteil hergestellt. Die Befestigungselemente 16 sind an einem axialen Ende des Verzahnungsabschnitts 15 angeordnet. Der Verzahnungsabschnitt 15 weist an dessen äußerer Mantelfläche ein Zahnprofil 35 auf, in das ein nicht dargestellter Zahnriemen der Brennkraftmaschine 1 eingreifen kann. Des Weiteren sind an der Innenmantelfläche 13 des Verzahnungsabschnitts 15 Ventilationsrippen 34 ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform wird dies dadurch erreicht, dass der Verzahnungsabschnitt 15 während des Umformprozesses in Umfangsrichtung wellenförmig ausgebildet wird. Dabei ist vorgesehen, dass die Materialdicke des Verzahnungsabschnitts 15 entlang des gesamten Umfangs konstant ist. Somit ist an der Innenmantelfläche 13 des Verzahnungsabschnitts 15 das Zahnprofil 35 der Außenmantelfläche in gespiegelter Form ausgebildet. Der Verzahnungsabschnitt 15 ist radial beabstandet zu der Phasenstelleinrichtung 20 angeordnet, so dass in radialer Richtung ein Abstand zwischen der Innenmantelfläche 13 des Verzahnungsabschnitts 15 und der Außenmantelfläche der Phasenstelleinrichtung 20 vorliegt.In the 3 and 5 is the pulley 24 shown in plan view and as a longitudinal section. The pulley 24 has a substantially hollow cylindrical toothing section 15 and a plurality of fasteners 16 on, by means of which the pulley 24 on the drive element 12 can be attached. In the illustrated embodiment, the toothing section 15 and the fasteners 16 formed in one piece and made by means of a chipless forming process, such as a deep drawing process, from a sheet metal part. The fasteners 16 are at an axial end of the gear portion 15 arranged. The toothing section 15 has at its outer lateral surface a tooth profile 35 in, in which an unillustrated timing belt of the internal combustion engine 1 can intervene. Furthermore, on the inner circumferential surface 13 of the gear section 15 ventilation ribs 34 educated. In the illustrated embodiment, this is achieved in that the toothed section 15 is formed wave-shaped in the circumferential direction during the forming process. It is provided that the material thickness of the toothing section 15 is constant along the entire circumference. Thus, on the inner circumferential surface 13 of the gear section 15 the tooth profile 35 the outer circumferential surface formed in a mirrored shape. The toothing section 15 is radially spaced from the phase adjusting device 20 arranged so that in the radial direction, a distance between the inner circumferential surface 13 of the gear section 15 and the outer circumferential surface of the phase adjusting device 20 is present.

Während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 rotiert das Riemenrad 24 mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle 2. Die Ventilationsrippen 34 an der Innenmantelfläche 13 des Verzahnungsabschnittes 15 bewirken eine Verwirbelung der Umgebungsluft, wodurch die Phasenstelleinrichtung 20 und das Riemenrad 24 eine zusätzliche Kühlung erhalten. Somit wird die Materialbelastung gesenkt. Darüberhinaus wird die Temperatur des Druckmittels innerhalb der Phasenstelleinrichtung 20 gesenkt, wodurch dessen Viskosität erhöht und damit die Leckage innerhalb der Phasenstelleinrichtung 20 und aus dieser heraus gesenkt wird.During operation of the internal combustion engine 1 rotates the pulley 24 at half the speed of the crankshaft 2 , The ventilation ribs 34 on the inner circumferential surface 13 of the toothing section 15 cause a turbulence of the ambient air, causing the phase adjusting device 20 and the pulley 24 receive additional cooling. Thus, the material load is lowered. In addition, the temperature of the pressure medium within the phase adjusting device 20 lowered, thereby increasing its viscosity and thus the leakage within the phase adjusting device 20 and is lowered out of this.

An dem axialen Ende des Verzahnungsabschnitts 15, das den Befestigungselementen 16 gegenübersteht, ist eine erste Bordscheibe 25 einteilig mit dem Verzahnungsabschnitt 15 ausgebildet. Die erste Bordscheibe 25 verhindert ein Abwandern des Zahnriemens von dem Verzahnungsabschnitt 15 in dieser Richtung während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1. Die erste Bordscheibe 25 kann während des spanlosen Herstellungsprozesses des Riemenrades 24 ohne nennenswerten Zusatzaufwand ausgebildet werden.At the axial end of the toothing section 15 that the fasteners 16 is facing, is a first flanged wheel 25 in one piece with the toothing section 15 educated. The first flanged wheel 25 prevents migration of the toothed belt from the toothed portion 15 in this direction during operation of the internal combustion engine 1 , The first flanged wheel 25 can during the non-cutting manufacturing process of the pulley 24 without significant additional effort be formed.

Durch die Ausbildung des Riemenrades 24 aus einem geeigneten Blechteil kann das Gewicht der Vorrichtung 11 im Vergleich zu den im Stand der Technik üblichen Sinterausführungen signifikant gesenkt werden. Durch den Einsatz spanloser Umformverfahren sinken die Herstellungskosten signifikant. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Gefahr von Rissbildungen an der ersten Bordscheibe oder den Befestigungselementen 16, die bei sintertechnisch hergestellten Riemenrädern auf Grund der komplexen Struktur besteht, bei den Riemenrädern 24 aus Blech nicht besteht. Somit wird die Prozesssicherhit erhöht und der Produktionsausschuss verringert.By training the pulley 24 From a suitable sheet metal part, the weight of the device 11 be significantly reduced compared to the usual in the prior art sintering designs. The use of non-cutting forming processes reduces the manufacturing costs significantly. Another advantage is that the risk of cracking on the first flanged wheel or the fasteners 16 that exists in sintered pulleys due to the complex structure in the pulleys 24 made of sheet metal does not exist. This increases the process reliability and reduces the production scrap.

Die 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Riemenrades 24. Im Unterschied zu dem in 5 dargestellten Riemenrad 24 sind in dieser Ausführungsform an den Befestigungselementen 16 einteilig Gewindeträger 21 ausgebildet, die mit einer Durchgangsbohrung versehen sind, in der ein Gewinde zum eingriff einer der Schrauben 27 ausgebildet ist. Der Gewindeträger 21 kann beispielsweise durch einen Ziehprozess während der Herstellung des Riemenrades 24 hergestellt werden, wobei das Innengewinde durch einen Gewindeumform- oder Gewindeschneidprozess in der Durchgangsbohrung ausgebildet werden kann.The 6 shows a further embodiment of a pulley 24 , Unlike the in 5 shown pulley 24 are in this embodiment on the fasteners 16 one-piece thread carrier 21 formed, which are provided with a through hole in which a thread to engage one of the screws 27 is trained. The thread carrier 21 For example, by a drawing process during the manufacture of the pulley 24 can be made, wherein the internal thread can be formed by a Gewindeumform- or thread cutting process in the through hole.

Des Weiteren ist eine zweite Bordscheibe 26 an dem axialen Ende des Verzahnungsabschnitts 15 angebracht, an dem die Befestigungselemente 16 angeordnet sind. Diese zweite Bordscheibe 26 kann beispielsweise durch Stanzen oder Schneiden hergestellt und beispielsweise durch Schweißen, insbesondere Punktschweißen, Kleben, mechanisches Fügen mit Form- oder Stoffschluss oder einen Umformprozess drehfest mit dem Riemenrad 24 verbunden werden.Furthermore, a second flanged wheel 26 at the axial end of the gear portion 15 attached to which the fasteners 16 are arranged. This second flanged wheel 26 For example, by punching or cutting and, for example by welding, in particular spot welding, gluing, mechanical joining with form or material connection or a forming process rotatably with the pulley 24 get connected.

Mittels der Befestigungselemente 16 bzw. der Gewindeträger 21 kann das Riemenrad 24 relativ zu der Phasenstelleinrichtung 20 zentriert werden. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass an dem Riemenrad 24 Strukturen zum Eingriff eines Positionierungswerkzeuges ausgebildet sind, um während der Montage der Vorrichtung 11 an die Nockenwelle 6, 7 die Phasenlage der Phasenstelleinrichtung 20 zu fixieren.By means of fasteners 16 or the thread carrier 21 can the pulley 24 relative to the phase adjusting device 20 be centered. Furthermore, it can be provided that on the pulley 24 Structures are formed for engaging a positioning tool to during assembly of the device 11 to the camshaft 6 . 7 the phase position of the phase adjusting device 20 to fix.

11
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
22
Kurbelwellecrankshaft
33
Kolbenpiston
44
Zylindercylinder
55
Zugmitteltriebtraction drive
66
Einlassnockenwelleintake camshaft
77
Auslassnockenwelleexhaust
88th
Nockencam
99
EinlassgaswechselventilInlet gas exchange valve
1010
AuslassgaswechselventilAuslassgaswechselventil
1111
Vorrichtungcontraption
1212
Antriebselementdriving element
1313
InnenmantelflächeInner surface area
1414
Abtriebselementoutput element
1515
Verzahnungsabschnitttoothed section
1616
Befestigungselementfastener
1717
Nabenelementhub element
1818
Flügelwing
1919
Flügelnutvane
2020
PhasenstelleinrichtungPhase adjustment device
2121
Gewindeträgerthread carrier
2222
Umfangswandperipheral wall
2323
Vorsprunghead Start
2424
Riemenradpulley
2525
erste Bordscheibefirst flanged wheel
2626
zweite Bordscheibesecond flanged wheel
2727
Schraubescrew
2828
Druckraumpressure chamber
2929
Begrenzungswandlimiting wall
3030
erste Druckkammerfirst pressure chamber
3131
zweite Druckkammersecond pressure chamber
3232
Frühanschlagearly stop
3333
Spätanschlaglate stop
3434
Ventilationsrippenventilation ribs
3535
Zahnprofiltooth profile

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - DE 102004062069 A1 [0004] DE 102004062069 A1 [0004]

Claims (10)

Vorrichtung (11) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9, 10) einer Brennkraftmaschine (1) mit – einer Phasenstelleinrichtung (20) und einem Antriebsrad (24), – wobei das Antriebsrad (24) an der Phasenstelleinrichtung (20) befestigt ist und einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Verzahnungsabschnitt (15) aufweist, – dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenmantelfläche (13) des Verzahnungsabschnitts (15) Ventilationsrippen (34) angeordnet sind.Contraption ( 11 ) for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves ( 9 . 10 ) an internal combustion engine ( 1 ) with - a phase adjusting device ( 20 ) and a drive wheel ( 24 ), - the drive wheel ( 24 ) at the phase adjusting device ( 20 ) and a substantially hollow cylindrical toothing section ( 15 ), - characterized in that on an inner circumferential surface ( 13 ) of the toothing section ( 15 ) Ventilation ribs ( 34 ) are arranged. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzahnungsabschnitt (15) radial beabstandet zur Phasenstelleinrichtung (20) angeordnet ist.Contraption ( 11 ) according to claim 1, characterized in that the toothing section ( 15 ) radially spaced from the phase adjusting device ( 20 ) is arranged. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzahnungsabschnitt (15) in radialer Richtung zu der Phasenstelleinrichtung (20) angeordnet ist.Contraption ( 11 ) according to claim 1, characterized in that the toothing section ( 15 ) in the radial direction to the phase adjusting device ( 20 ) is arranged. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Antriebsrad (24) Befestigungselemente (16) zur Befestigung des Antriebsrades (24) an der Phasenstelleinrichtung (20) vorgesehen sind.Contraption ( 11 ) according to claim 1, characterized in that on the drive wheel ( 24 ) Fasteners ( 16 ) for fastening the drive wheel ( 24 ) at the phase adjusting device ( 20 ) are provided. Vorrichtung (11) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (16) einteilig mit dem Antriebsrad (24) ausgebildet sind.Contraption ( 11 ) according to claim 4, characterized in that the fastening elements ( 16 ) in one piece with the drive wheel ( 24 ) are formed. Vorrichtung (11) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Befestigungselementen (16) Gewindeträger (21) ausgebildet sind.Contraption ( 11 ) according to claim 4, characterized in that on the fastening elements ( 16 ) Thread carrier ( 21 ) are formed. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (24) als Riemenrad (24) ausgebildet ist.Contraption ( 11 ) according to claim 1, characterized in that the drive wheel ( 24 ) as pulley ( 24 ) is trained. Vorrichtung (11) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzahnungsabschnitt (15) als spanlos gefertigtes Blechteil ausgebildet ist.Contraption ( 11 ) according to claim 7, characterized in that the toothed section ( 15 ) Is designed as a chipless manufactured sheet metal part. Vorrichtung (11) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Riemenrad (24) als spanlos gefertigtes Blechteil ausgebildet ist.Contraption ( 11 ) according to claim 7, characterized in that the pulley ( 24 ) Is designed as a chipless manufactured sheet metal part. Vorrichtung (11) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzahnungsabschnitt (15) in Umfangsrichtung wellenförmig ausgebildet ist.Contraption ( 11 ) according to claim 7, characterized in that the toothed section ( 15 ) is formed wave-shaped in the circumferential direction.
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