DE102010009393A1 - 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, das in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bringbar ist, einem Abtriebselement, das in Antriebsverbindung mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine bringbar und schwenkbar zu dem Antriebselement angeordnet ist, und mindestens einem Seitendeckel, der an einer axialen Seitenfläche des Abtriebselements oder des Antriebselements angeordnet und drehfest mit dem Antriebselement oder dem Abtriebselement verbunden ist und einen scheibenförmigen Abschnitt aufweist, wobei der scheibenförmige Abschnitt eine zu dem An- oder dem Abtriebselement offene Kulissenvertiefung aufweist, in der ein Anschlagelement angeordnet ist, und wobei die Kulissenvertiefung und das Anschlagselement eine Kulisse ausbilden, in die ein Verriegelungselement eingreifen kann.
- 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 in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel einstellen zu können. Die Vorrichtung ist in einen Antriebsstrang integriert, über welchen Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb realisiert sein. Darüber hinaus ist die Vorrichtung drehfest mit einer Nockenwelle verbunden und kann beispielsweise eine oder mehrere Druckkammern aufweisen, mittels derer die Phasenrelation zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle durch Druckmittelbeaufschlagung gezielt verändert werden kann.
- Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 10 2006 020 314 A1 bekannt. Die Vorrichtung weist ein Antriebselement, ein Abtriebselement und zwei Seitendeckel auf, wobei das Antriebselement in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle steht und das Abtriebselement drehfest an einer Nockenwelle befestigt ist. Das Abtriebselement ist in einem definierten Winkelintervall schwenkbar zu dem Antriebselement angeordnet. Das Antriebselement, das Abtriebselement und die Seitendeckel begrenzen mehrere Druckräume, die von Flügeln in gegeneinander wirkende Druckkammern geteilt werden. Die Druckkammern bilden einen hydraulischen Stellantrieb aus, mittels dem die Phasenlage zwischen dem Abtriebselement und dem Antriebselement variabel eingestellt werden kann. Die Seitendeckel sind an den axialen Seitenflächen des Abtriebselements und des Antriebselements angeordnet und mittels Schrauben drehfest mit dem Antriebselement verbunden. Zur Druckmittelversorgung der Druckkammern sind Bohrungen in das Abtriebselement eingebracht, die ausgehend von einer zentralen Öffnung des Abtriebselements in radialer Richtung verlaufen und in die Druckkammern münden. - Die Vorrichtung weist einen Verriegelungsmechanismus auf, der eine Kulisse und ein federbeaufschlagtes Verriegelungselement umfasst. Die Kulisse wird durch eine Vertiefung in dem als massives Gussteil ausgebildeten Seitendeckel und ein in der Vertiefung angeordnetes, gehärtetes Einlegeelement gebildet. Um einen bündigen Abschluss zwischen der axiale Seitenfläche des Seitendeckels und dem Einlegeelement zu gewährleisten muss die Vertiefung spanend nachbearbeitet werden. Das Verriegelungselement ist innerhalb einer Aufnahme, die innerhalb des Abtriebselements ausgebildet ist, axial verschiebbar angeordnet. Stehen sich die Kulisse und das Verriegelungselement in axialer Richtung gegenüber, so kann das Verriegelungselement in die Kulisse eingreifen und das Abtriebselement mechanisch mit dem Antriebselement koppeln. Zum Lösen der Verriegelung wird der Kulisse Druckmittel zugeführt, das das Verriegelungselement in die Aufnahme zurückdrängt. Das Einlegeelement stellt eine Anschlagfläche für das Verriegelungselement bereit, so dass lediglich das Einlegelement eine hohe Festigkeit aufweisen muss und der Seitendeckel aus kostengünstigeren Materialien gefertigt werden kann. Die Krafteinleitung von dem Einlegeelement auf den Seitendeckel erfolg über einen flächigen Kontakt, so dass die Belastung an dieser Stelle geringer ausfällt als bei dem Linienkontakt zwischen dem Verriegelungselement und dem Einlegeelement.
- Aufgabe der Erfindung
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige und gewichtsoptimierte Vorrichtung vorzuschlagen.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Boden der Kulissenvertiefung eine plane Anlagefläche aufweist, an der das Anschlagelement anliegt, wobei die Anlagefläche von einem Rand der Kulissenvertiefung beabstandet angeordnet und die Tiefe der Anlagefläche geringer als eine maximale Tiefe der Kulissenvertiefung ausgeführt ist.
- Die Vorrichtung weist ein Antriebselement und ein Abtriebselement auf, wobei das Antriebselement von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird und das Abtriebselement eine Nockenwelle der Brennkraftmaschine antreibt. Das Antriebselement kann beispielsweise mittels eines Zugmittel- oder Zahnradtriebs in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle stehen. Das Abtriebselement kann beispielsweise drehfest mit der Nockenwelle verbunden sein. Das Abtriebselement ist in einem vorgegebenen Winkelintervall verschwenkbar zu dem Antriebselement. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung beispielsweise einen hydraulischen Stellantrieb mit zumindest einem Druckraum aufweisen. An einer axialen Seitenfläche des Antriebselements oder des Abtriebselements ist ein Seitendeckel vorgesehen der drehfest mit einem dieser Bauteile verbunden ist. Dabei weist der Seitendeckel einen scheibenförmigen Abschnitt, gegebenenfalls mit einer zentralen Öffnung, auf, der beispielsweise die Druckräume in axialer Richtung abdichtet. Der scheibenförmige Abschnitt weist eine Kulissenvertiefung auf, in der ein separat gefertigtes Anschlagelement fixiert ist. Die Kulissenvertiefung und das Anschlagelement bilden eine Kulisse aus, in die ein Verriegelungselement eingreifen kann, das in einem zu dem Seitendeckel verschwenkbaren Bauteil der Vorrichtung angeordnet ist. Greift das Verriegelungselement in die Kulisse ein, ist das Abtriebselement mechanisch mit dem Antriebselement gekoppelt. Dabei wird das Antriebsmoment der Kurbelwelle über das Verriegelungselement und das Anschlagelement von dem Antriebselement auf das Abtriebselement übertragen. Die Krafteinleitung erfolgt einerseits zwischen dem Verriegelungselement und dem Anschlagelement, in der Regel über einen Linienkontakt, und dem Anschlagelement und einer axial verlaufenden Begrenzungswand der Kulissenvertiefung über einen flächigen Kontakt. Somit sind lediglich das Verriegelungselement und das Anschlagselement zu härten, der Seitendeckel kann aus kostengünstigeren Materialien gefertigt werden, da die Belastung auf Grund des flächigen Kontaktes zwischen dem Anschlagelement und dem Seitendeckel geringer ist.
- Der Boden der Kulissenvertiefung weist eine plane Anlagefläche auf, an der das Anschlagelement anliegt. Die Anlagefläche ist beabstandet zu einem Rand der Kulissenvertiefung angeordnet, wobei die Tiefe der Anlagefläche geringer als eine maximale Tiefe der Kulissenvertiefung ausgeführt ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Tiefe der Anlagefläche geringer als eine Tiefe im Randbereich der Kulissenvertiefung ausgebildet ist. Unter dem Rand der Kulissenvertiefung ist der sich an die axial erstreckenden Begrenzungswände der Kulissenvertiefung angrenzende Bereich der Kulissenvertiefung zu verstehen. Unter der Tiefe ist der axiale Abstand zwischen der dem Abtriebselement und oder dem Antriebselement zugewandten Seitenfläche des scheibenförmigen Abschnitts und dem jeweiligen Punkt des Bodens der Kulissenvertiefung zu verstehen. Durch die plateauartig aus dem Boden der Kulissenvertiefung herausragende Anlagefläche ist sichergestellt, dass das Anschlagelement bündig mit der Seitenfläche des scheibenförmigen Abschnitts abschließt. Die Anlagefläche kann in dem Herstellungsprozess des scheibenförmigen Abschnitts mit hoher Maßgenauigkeit ausgebildet werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein den scheibenförmigen Abschnitt mittels eines Tiefziehverfahrens herzustellen, mittels dem gleichzeitig die Kulissenvertiefung und die Anlagefläche ausgebildet sind. Alternativ kann der scheibenförmige Abschnitt mittels eines Tiefziehverfahrens hergestellt werden, mittels dem gleichzeitig die Kulissenvertiefung ausgebildet ist und die Anlagefläche anschließend mittels eines Prägeverfahrens auszubilden. Die Maße können während des Herstellungsverfahrens prozesssicher realisiert werden, so dass aufwändige spanende Nachbearbeitungsschritte der Kulissenvertiefung entfallen können und das Anschlagelement trotzdem bündig mit der Seitenfläche des ersten Seitendeckels abschließt. Durch die zu dem Rand der Kulissenvertiefung beabstandete und aus deren Boden hervorstehende Anlagefläche ist gewährleistet, dass das Anschlagelement während dessen Montage nicht in den Bereich eines Radius eintaucht, der im Übergangsbereich zwischen dem Boden und der axial verlaufenden Begrenzungswand der Kulissenvertiefung ausgebildet ist. Somit ist eine exakte Positionierung des Anschlagelements in der Kulissenvertiefung möglich, wobei eine Schädigung der Wandung vermieden wird. Gleichzeitig kann eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der axial verlaufenden Begrenzungswand und dem Anschlagelement hergestellt werden. Ebenfalls denkbar sind stoff- oder formschlüssige Verbindungen. Im Vergleich zu massiv ausgebildeten (Guss-)Seitendeckeln kann so ein dünnwandiger Blechdeckel oder ein Kunststoffdeckel Einsatz finden, wodurch das Gewicht und die Herstellungskosten reduziert werden.
- In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kulissenvertiefung auf der dem Antriebselement abgewandten Seite des scheibenförmigen Abschnitts eine Ausbuchtung ausbildet. Durch die Erhöhung der (Außen-)Fläche wird die Kühlung des Seitendeckels verbessert und damit die thermische Belastung gesenkt.
- Vorteilhafterweise überragt das Anschlagselement die Anlagefläche in Richtung der Kulisse. Das Anschlagelement wird durch die Anlage an der Anlagefläche positioniert, wobei die Anlagefläche sich nicht bis in den Kontaktbereich zwischen dem Anschlagelement und dem Verriegelungselement erstreckt. Somit ist sichergestellt, dass das Verriegelungselement ausschließlich an dem Anschlagelement zur Anlage kommt und die Kraftübertragung nicht direkt zwischen dem Seitendeckel und dem Verriegelungselement erfolgt.
- Das Anschlagselement kann an der an der Anlagefläche anliegenden Seitenfläche zumindest eine Nut zur Druckmittelführung aufweisen, so dass beispielsweise die Kulisse oder eine Druckmittelleitung zu einer der Druckräume mit Druckmittel versorgt werden können.
- 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 erfindungsgemäßen Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, -
3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung entlang der Linie III-III in2 , -
4 einen Draufsicht auf eine an dem Antriebselement anliegende Seitenfläche des Seitendeckels, -
5 eine perspektivische Darstellung der Außenseite des Seitendeckels aus4 , -
6 einen Längsschnitt durch den Seitendeckel entlang der Linie VI-VI in4 , -
7 eine Darstellung des Seitendeckels gemäß4 ohne Anschlagelement. - Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
- In
1 ist schematisch eine Brennkraftmaschine1 skizziert, wobei ein auf einer Kurbelwelle2 sitzender Kolben3 in einem Zylinder4 angedeutet ist. Die Kurbelwelle2 steht in der dargestellten Ausführungsform über je einen Zugmitteltrieb5 mit einer Einlassnockenwelle6 bzw. Auslassnockenwelle7 in Verbindung, wobei eine erste und eine zweite Vorrichtung11 zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen9 ,10 für eine Relativdrehung zwischen Kurbelwelle2 und den Nockenwellen6 ,7 sorgen können. Nocken8 der Nockenwellen6 ,7 betätigen ein oder mehrere Einlassgaswechselventile9 bzw. ein oder mehrere Auslassgaswechselventile10 . - Die
2 und3 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung11 im Längs- bzw. Querschnitt. Die Vorrichtung11 weist ein Antriebselement13 , ein Abtriebselement14 und zwei Seitendeckel15 ,16 auf, die an axialen Seitenflächen des Antriebselements13 angeordnet und mittels Schrauben12 an diesem befestigt sind. Das Abtriebselement14 ist in Form eines Flügelrades ausgeführt und weist ein im Wesentlichen zylindrisch ausgeführtes Nabenelement17 auf, von dessen äußerer zylindrischer Mantelfläche sich Flügel18 in radialer Richtung nach außen erstrecken. - Ausgehend von einer äußeren Umfangswand
19 des Antriebselements13 erstrecken sich Vorsprünge20 radial nach innen. Das Antriebselement13 ist mittels radial innen liegender Umfangswände der Vorsprünge20 relativ zu dem Abtriebselement14 drehbar auf diesem gelagert. - Das Antriebselement
13 ist mit einem Riemenrad21 versehen, über das mittels eines nicht dargestellten Riementriebs Drehmoment von der Kurbelwelle2 auf das Antriebselement13 übertragen werden kann. Das Abtriebselement14 ist mittels einer Zentralschraube22 drehfest mit der Nockenwelle6 ,7 verbunden. - Innerhalb der Vorrichtung
11 sind zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarten Vorsprüngen20 Druckräume23 ausgebildet. Jeder der Druckräume23 wird in Umfangsrichtung von benachbarten Vorsprünge20 , in axialer Richtung von den Seitendeckeln15 ,16 , radial nach innen von dem Nabenelement17 und radial nach außen von der Umfangswand19 begrenzt. In jeden der Druckräume23 ragt ein Flügel18 , wobei die Flügel18 sowohl an den Seitendeckeln15 ,16 , als auch an der Umfangswand19 anliegen. Jeder Flügel18 teilt somit den jeweiligen Druckraum23 in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern24 ,25 . - Das Abtriebselement
14 ist in einem definierten Winkelbreich drehbar zu dem Antriebselement13 angeordnet. Der Winkelbereich wird in einer Drehrichtung des Abtriebselements14 dadurch begrenzt, dass jeder der Flügel18 an einem Frühanschlag26 zum Anliegen kommt. Analog wird der Winkelbereich in der anderen Drehrichtung dadurch begrenzt, dass jeder der Flügel18 an einem Spätanschlag27 zum Anliegen kommt. - Durch Druckbeaufschlagung einer Gruppe von Druckkammern
24 ,25 und Druckentlastung der anderen Gruppe kann die Phasenlage des Antriebselements13 zum Abtriebselement14 (und damit die Phasenlage der Nockenwelle6 ,7 zur Kurbelwelle2 ) variiert werden. Durch Druckbeaufschlagung beider Gruppen von Druckkammern24 ,25 kann die Phasenlage konstant gehalten werden. - Die Nockenwelle
6 ,7 weist eine zentrale Druckmittelleitung28 und mehrere achsparallele Druckmittelleitungen29 auf, die sich in axialer Richtung erstrecken. Die Druckmittelleitungen28 ,29 kommunizieren über Ringnuten30a , b, die an einer Außenmantelfläche der Nockenwelle6 ,7 ausgebildet sind, mit einem nicht dargestellten Steuerventil. Die achsparallelen Druckmittelleitungen29 kommunizieren über radiale Bohrungen39 mit einer ersten Gruppe von Druckkammern24 . - Die zentrale Druckmittelleitung
28 erstreckt sich durch die Zentralschraube22 hindurch zu der der Nockenwelle6 ,7 abgewandten Seite des Abtriebselements14 und mündet in einen abgeschlossenen Raum31 , der von einem Verschlußstopfen32 abgedichtet wird. - Die
4 bis6 zeigen den ersten Seitendeckels15 in verschiedenen Ansichten. Der erste Seitendeckel15 weist einen scheibenförmigen Abschnitt33 mit einer zentralen Öffnung34 auf und besteht aus einem Stahlblech. An dem scheibenförmigen Abschnitt33 sind auf der dem Abtriebselement14 abgewandten Seitenfläche mehrere Ausbuchtungen35a –c ausgebildet (5 ). Eine erste Ausbuchtung35a erstreckt sich ringförmig um die zentrale Öffnung34 . Darüber hinaus sind fünf zweite Ausbuchtungen35b vorgesehen, die rippenförmig ausgebildet sind und sich ausgehend von der ersten Ausbuchtung35a radial nach außen erstrecken. Eine dritte Ausbuchtung35c schließt sich im Bereich einer der zweiten Ausbuchtungen35b an die erste Ausbuchtung35a an und überdeckt einen Teilbereich des scheibenförmigen Abschnitts33 zwischen zwei der zweiten Ausbuchtungen35b . Durch die Ausbuchtungen35a –c wird die Oberfläche des ersten Seitendeckels15 vergrößert, so dass die Kühlung der Vorrichtung11 verbessert wird. Darüber hinaus erzeugen die Ausbuchtungen35a –c während des Betriebs der Brennkraftmaschine1 Luftverwirbelungen im Bereich des ersten Seitendeckels15 , wodurch dessen Kühlung weiter verbessert wird. Insgesamt führt dies zu einer geringeren thermischen Belastung des ersten Seitendeckels15 und zu einer effektiveren Kühlung des in der Vorrichtung11 vorhandenen Druckmittels, in der Regel Motoröl der Brennkraftmaschine1 . - Gleichzeitig erhöhen die Ausbuchtungen
35a –c die Steifigkeit des ersten Seitendeckels15 , wodurch die Abdichtung der Druckkammern24 ,25 verbessert oder der erste Seitendeckel15 dünnwandiger ausgebildet werden kann. - Im Bereich der Ausbuchtungen
35a –c sind an der dem Abtriebselement14 zugewandten Seitenfläche des scheibenförmigen Abschnitts33 eine korrespondierende erste Vertiefungen36a , korrespondierende zweite Vertiefungen36b und eine Kulissenvertiefung36c ausgebildet (4 ). Die erste Vertiefung36a ist in Form eines Ringkanals ausgebildet, und kommuniziert über den Raum31 mit der zentralen Druckmittelleitung28 . Die zweiten Vertiefungen36b sind in Form von sich radial erstreckenden Nuten ausgebildet, die in die erste Vertiefung36a münden und mit einer zweiten Gruppe von Druckkammern25 kommunizieren. - Während des Betriebs der Brennkraftmaschine
1 wird über eine nicht dargestellte Druckmittelpumpe Druckmittel zu dem nicht dargestellten Steuerventil gefördert. Wird von der Motorsteuerung eine Phasenverstellung in Richtung früher Steuerzeiten angefordert, so gelangt Druckmittel von dem nicht dargestellten Steuerventil über die Ringnut30a , die achsparallelen Druckmittelleitungen29 und die radialen Bohrungen39 zu den ersten Druckkammern24 . Gleichzeitig wird Druckmittel aus den zweiten Druckkammern25 über die zweiten Vertiefungen36b , die erste Vertiefung36a , den Raum31 , die zentrale Druckmittelleitung28 und die Ringnut30b zu dem Steuerventil abgeführt und von dort in einen Tank der Brennkraftmaschine1 ausgestoßen. Somit werden die Flügel18 in Richtung der Frühanschläge26 gedrängt und die Steuerzeiten in Richtung früh verstellt. - Wird von der Motorsteuerung eine Phasenverstellung in Richtung später Steuerzeiten angefordert, so gelangt Druckmittel von dem nicht dargestellten Steuerventil über die Ringnut
30b , die zentrale Druckmittelleitung28 , den Raum31 , die erste Vertiefung36a und die zweiten Vertiefungen36b in die zweiten Druckkammern25 . Gleichzeitig wird Druckmittel aus den ersten Druckkammern24 über die radialen Bohrungen39 , die achsparallelen Druckmittelleitungen29 und die Ringnut30a zu dem Steuerventil abgeführt und von dort in einen Tank der Brennkraftmaschine1 ausgestoßen. Somit werden die Flügel18 in Richtung der Spätanschläge27 gedrängt und die Steuerzeiten in Richtung spät verstellt. Die Druckmittelzufuhr zu bzw. die Druckmittelabfuhr von den zweiten Druckkammern25 erfolgt somit über die ersten und zweiten Vertiefungen36a , b, die an dem scheibenförmigen Abschnitt33 des ersten Seitendeckels15 ausgebildet sind. Die sonst üblichen radialen Bohrungen innerhalb des Abtriebselements14 , die mittels spanender Nachbearbeitungsschritte in einen Rohling eingebracht werden müssen, können entfallen, wodurch dessen Herstellungsaufwand signifikant verringert wird. - Die Vorrichtung
11 weist des Weiteren einen Verrieglungsmechanismus auf, mittels dem eine lösbare mechanische Verbindung zwischen dem Abtriebselement14 und dem Antriebselement13 hergestellt werden kann. Zu diesem Zweck weist das Abtriebselement14 eine Aufnahme37 auf, in der ein axial verschiebbares Verriegelungselement38 aufgenommen ist. Das Verriegelungselement38 wird mittels einer Druckfeder mit einer Kraft in Richtung des scheibenförmigen Abschnitts33 beaufschlagt. - Die Kulissenvertiefung
36c ist mit Übermaß zu dem Verriegelungselement38 gefertigt und nimmt ein Anschlagelement40 auf. Das Anschlagelement40 und die Kulissenvertiefung36c begrenzen eine Kulisse, in die das Verriegelungselement38 eingreifen kann, wenn dieses der Kulisse in axialer Richtung gegenübersteht. Somit wird die mechanische Kopplung zwischen dem Abtriebselement14 und dem Antriebselement13 hergestellt. Soll die Kopplung gelöst werden, wird der Kulisse Druckmittel zugeführt, das das Verriegelungselement38 in die Aufnahme37 zurückdrängt. - Der Boden der topfförmigen Kulissenvertiefung
36c weist eine plane Anlagefläche43 (7 ) auf. Die Anlagefläche43 ist von dem Rand der Kulissenvertiefung36c , d. h. von den axial verlaufenden Begrenzungswänden der Kulissenvertiefung36c , beabstandet ausgeführt. Dabei ist die Tiefe der Anlagefläche43 , d. h. der axiale Abstand von der dem Abtriebselement14 zugewandten Seitenfläche des scheibenförmigen Abschnitts33 , geringer ausgeführt als die Tiefe der Kulissenvertiefung36c in den angrenzenden Randbereichen, so dass eine um die Anlagefläche43 umlaufende nutförmige Einbuchtung ausgebildet ist. Das Anschlagelement40 ist kraftschlüssig mit der Kulissenvertiefung36c verbunden, wobei eine axiale Seitenfläche des Anschlagelements40 an der Anlagefläche43 anliegt. Durch die plateauförmige Anlagefläche43 ist sichergestellt, dass das das Anschlagelement40 nicht in den Randbereich der Kulissenvertiefung36c eingreift, der typischerweise einen Radius aufweist. Dabei überragt die Anlagefläche43 vorteilhafterweise den Radiusbereich, so dass das Anschlagelement40 bündig zu der Seitenfläche des scheibenförmigen Abschnitts33 gefügt werden kann, ohne die Kulissenvertiefung36c zu beschädigen, wobei eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlagelement40 und den axial verlaufenden Wänden der Kulissenvertiefung36c hergestellt werden kann. Das Anschlagelement40 überragt die Anlagefläche43 in Richtung der Kulisse, so dass das Verriegelungselement38 lediglich an dem Anschlagelement40 und nicht an der Anlagefläche43 zum Anliegen kommen kann. Greift das Verriegelungselement38 in die Kulisse ein, so erfolgt die Krafteinleitung in der Regel über einen Linienkontakt. In der dargestellten Ausführungsform ist dieser Linienkontakt zwischen dem Verriegelungselement38 und dem Anschlagelement40 hergestellt, das eine höhere Festigkeit als der scheibenförmige Abschnitt33 aufweist. Von dem Anschlagelement40 erfolgt die Krafteinleitung auf den scheibenförmigen Abschnitt33 über einen flächigen Kontakt, so dass die Belastung an dieser Stelle geringer ist. Somit kann der scheibenförmige Abschnitt33 aus einem kostengünstigeren Material hergestellt werden und lediglich das Anschlagelement40 ist mit einer höheren Festigkeit auszustatten. Da das Anschlagelement40 die Anlagefläche43 in Richtung der Kulisse überragt ist sichergestellt, dass die Kraft von dem Verriegelungselement38 ausschließlich auf das Anschlagelement40 übertragen wird. - Das Anschlagelement
40 weist auf einer der Anlagefläche43 zugewandten Seitenfläche zwei Nuten41 ,42 auf. Die erste Nut41 verbindet die erste Vertiefung36a mit der zweiten Vertiefung36b , die sich an die Kulissenvertiefung36c 40 anschließt, so dass die Druckmittelversorgung dieser zweiten Vertiefung36b und damit der korrespondierenden Druckkammer25 über die erste Nut41 erfolgt. Die zweite Nut42 verbindet die erste Nut41 mit der Kulisse und stellt somit deren Druckmittelversorgung, zum Lösen der mechanischen Verbindung zwischen dem Antriebselement13 und dem Abtriebselement14 , sicher. Die Nuten41 ,42 können alternativ oder zusätzlich in der Kulissenvertiefung36c im Bereich des Anschlagselements40 ausgebildet sein. - Wird der erste Seitendeckel
15 mittels eines spanlosen Umformverfahrens oder eines Metall- oder Kunststoffspritzgussverfahrens hergestellt, so können die Ausbuchtungen35a –c und die korrespondierenden Vertiefungen36a –c kostenneutral gefertigt werden. Der erste Seitendeckel15 kann beispielsweise mittels eines Tiefziehverfahrens aus einem Blechrohling hergestellt werden, wobei mit diesem Verfahren gleichzeitig die Kulissenvertiefung36c und die Anlagefläche43 ausgebildet werden kann. Alternativ kann der erste Seitendeckel15 inklusive der Kulissenvertiefung36c durch einen Tiefziehprozess hergestellt werden und die Anlagefläche43 mittels Prägen in einem weiteren Arbeitsschritt ausgebildet werden. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Brennkraftmaschine
- 2
- Kurbelwelle
- 3
- Kolben
- 4
- Zylinder
- 5
- Zugmitteltrieb
- 6
- Einlassnockenwelle
- 7
- Auslassnockenwelle
- 8
- Nocken
- 9
- Einlassgaswechselventil
- 10
- Auslassgaswechselventil
- 11
- Vorrichtung
- 12
- Schraube
- 13
- Antriebselement
- 14
- Abtriebselement
- 15
- Seitendeckel
- 16
- Seitendeckel
- 17
- Nabenelement
- 18
- Flügel
- 19
- Umfangswand
- 20
- Vorsprung
- 21
- Riemenrad
- 22
- Zentralschraube
- 23
- Druckraum
- 24
- erste Druckkammer
- 25
- zweite Druckkammer
- 26
- Frühanschlag
- 27
- Spätanschlag
- 28
- zentrale Druckmittelleitung
- 29
- achsparallele Druckmittelleitung
- 30ab
- Ringnut
- 31
- Raum
- 32
- Verschlußstopfen
- 33
- scheibenförmiger Abschnitt
- 34
- Öffnung
- 35abc
- Ausbuchtungen
- 36ab
- Vertiefung
- 36c
- Kulissenvertiefung
- 37
- Aufnahme
- 38
- Verriegelungselement
- 39
- radiale Bohrung
- 40
- Anschlagelement
- 41
- erste Nut
- 42
- zweite Nut
- 43
- Anlagefläche
- 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 102006020314 A1 [0003]
Claims (8)
- Vorrichtung (
11 ) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9 ,10 ) einer Brennkraftmaschine (1 ) mit – einem Antriebselement (13 ), das in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle (2 ) der Brennkraftmaschine (1 ) bringbar ist, – einem Abtriebselement (14 ), das in Antriebsverbindung mit einer Nockenwelle (6 ,7 ) der Brennkraftmaschine (1 ) bringbar und schwenkbar zu dem Antriebselement (13 ) angeordnet ist, – und mindestens einem Seitendeckel (15 ), der an einer axialen Seitenfläche des Abtriebselements (14 ) oder des Antriebselements (13 ) angeordnet und drehfest mit dem Antriebselement (13 ) oder dem Abtriebselement (14 ) verbunden ist und einen scheibenförmigen Abschnitt (33 ) aufweist, – wobei der scheibenförmige Abschnitt (33 ) eine zu dem An- oder dem Abtriebselement (13 ,14 ) offene Kulissenvertiefung (36c ) aufweist, in der ein Anschlagelement (40 ) angeordnet ist, und wobei die Kulissenvertiefung (36c ) und das Anschlagselement (40 ) eine Kulisse ausbilden, in die ein Verriegelungselement (38 ) eingreifen kann, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Boden der Kulissenvertiefung (36c ) eine plane Anlagefläche (43 ) aufweist, an der das Anschlagelement (40 ) anliegt, wobei die Anlagefläche (43 ) von einem Rand der Kulissenvertiefung (36c ) beabstandet angeordnet und die Tiefe der Anlagefläche (43 ) geringer als eine maximale Tiefe der Kulissenvertiefung (36c ) ausgeführt ist. - Vorrichtung (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Anlagefläche (43 ) geringer als eine Tiefe im Randbereich der Kulissenvertiefung (36c ) ausgebildet ist. - Vorrichtung (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenvertiefung (36c ) auf der dem Antriebselement (14 ) abgewandten Seite des scheibenförmigen Abschnitts (33 ) eine Ausbuchtung (35c ) ausbildet. - Vorrichtung (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagselement (40 ) kraftschlüssig mit der Kulissenvertiefung (36c ) verbunden ist. - Vorrichtung (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagselement (40 ) die Anlagefläche (43 ) in Richtung der Kulisse überragt. - Vorrichtung (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagselement (40 ) an der an der Anlagefläche (43 ) anliegenden Seitenfläche zumindest eine Nut (41 ,42 ) zur Druckmittelführung aufweist. - Vorrichtung (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige Abschnitt (33 ) mittels eines Tiefziehverfahrens hergestellt ist, mittels dem gleichzeitig die Kulissenvertiefung (36c ) und die Anlagefläche (43 ) ausgebildet sind. - Vorrichtung (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige Abschnitt (33 ) mittels eines Tiefziehverfahrens hergestellt ist, mittels dem gleichzeitig die Kulissenvertiefung (36c ) ausgebildet ist und die Anlagefläche (43 ) anschließend mittels eines Prägeverfahrens ausgebildet wird.
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