DE10332881A1

DE10332881A1 - Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Rotationskolben-Verstelleinrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle

Info

Publication number: DE10332881A1
Application number: DE2003132881
Authority: DE
Inventors: Mike Dipl.-Ing. Kohrs
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2003-07-19
Filing date: 2003-07-19
Publication date: 2005-02-10
Also published as: EP1646769A1; EP1646769B1; WO2005019611A1; DE502004011559D1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, welche aus einem mit einer Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad (2) und aus einem drehfest mit einer Nockenwelle verbundenen Flügelrad (3) besteht. Das Antriebsrad (2) weist einen durch eine Umfangswand (4) und zwei Seitenwände (5, 6) gebildeten Hohlraum auf, in dem durch mindestens eine radiale Begrenzungswand (7) mindestens ein Arbeitsraum gebildet wird. Das Flügelrad (3) weist an seiner Radnabe (8) mindestens einen radialen Flügel (9) auf, der jeweils einen Arbeitsraum in zwei hydraulische Druckkammern (10, 11) unterteilt. Das Flügelrad (3) ist mit dem Antriebsrad (2) durch einen Verriegelungsstift (12) mechanisch koppelbar, der durch eine Druckschraubenfeder (14) in eine Aufnahme (13) in einer der Seitenwände (5, 6) des Antriebsrades (3) verschiebbar ist und zusammen mit dieser in einer Durchgangsbohrung (15) in der Radnabe (8) des Flügelrades (3) angeordnet ist. Dabei wird ein Ende der Druckschraubenfeder (14) in einer axialen Grundbohrung an der Rückseite des Verriegelungsstiftes (12) fixiert, während daas andere Ende sich an einem in der Durchgangsbohrung (15) angeordneten Gegenhalter abstützt. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist der Gegenhalter für das andere Ende der Druckschraubenfeder (14) als hohlzylindrische Patrone (19) ausgebildet, die durch Kraft- oder Formschluß in einer beliebigen Axialposition innerhalb der Durchgangsbohrung ...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Anspruchs 1, und sie ist insbesondere vorteilhaft an einer Rotationskolben-Verstelleinrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle realisierbar.

Hintergrund der Erfindung

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 50 856 A1 ist eine gattungsbildende Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine bekannt, die am antriebsseitigen Ende einer im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gelagerten Nockenwelle befestigt ist und im Prinzip als in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine steuerbarer hydraulischer Stellantrieb ausgebildet ist. Diese Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad und aus einem drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Flügelrad, wobei das Antriebsrad einen durch eine hohlzylindrische Umfangswand und zwei Seitenwände gebildeten Hohlraum aufweist, in dem durch fünf radiale Begrenzungswände fünf hydraulische Arbeitsräume gebildet werden. Das Flügelrad weist dementsprechend am Umfang seiner Radnabe fünf sich radial in die Arbeitsräume erstreckende Flügel auf, welche die Arbeitsräume in jeweils zwei gegeneinander wirkende hydraulische Druckkammern unterteilen, die bei wahlweiser oder gleichzeitiger Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel eine Schwenkbewegung oder Fixierung des Flügelrades gegenüber dem Antriebsrad und damit der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle bewirken. Darüber hinaus ist das Flügelrad bei Unterschreitung eines zur Verstellung erforderlichen Druckmitteldrucks, wie beispielsweise beim Abschalten der Brennkraftmaschine, durch ein gesondertes Verriegelungselement in einer bevorzugten Basisposition innerhalb seines Verstellbereiches mit dem Antriebsrad mechanisch koppelbar, um insbesondere beim Neustart der Brennkraftmaschine bis zum Aufbau des erforderlichen Druckmitteldrucks ein aus den Wechselmomenten der Nockenwelle resultierendes Anschlagklappern des Flügelrades an den Begrenzungswänden des Antriebsrades zu vermeiden. Dieses, als zylindrischer Verriegelungsstift ausgebildete Verriegelungselement ist durch ein als Druckschraubenfeder ausgebildetes Federelement in eine Verriegelungsstellung innerhalb einer Aufnahme in der nockenwellenabgewandten Seitenwand des Antriebsrades verschiebbar und zusammen mit dem Federelement in einer zur Längsmittelachse der Vorrichtung parallelen Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades angeordnet. Dabei weist der Verriegelungsstift an seiner Rückseite eine axiale Grundbohrung auf, in der das eine Ende der Druckschraubenfeder fixiert wird, während das andere Ende der Druckschraubenfeder sich an einem in die Durchgangsbohrung eingesetzten Kunststoff-Gegenhalter mit einer Zentrierspitze abstützt, der seinerseits durch rückseitigen Kontakt mit einer Seitenwand des Antriebsrades axial fixiert wird.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist es jedoch, dass der verwendete Verriegelungsmechanismus durch die Fixierung des Gegenhalters für die Druckschraubenfeder an einer Seitenwand des Antriebsrades nur für eine be stimmte Breite des Flügelrades geeignet ist, wenn die Druckschraubenfeder immer mit der gleichen definierten Federkraft auf den Verriegelungsstift wirken soll. Die Verwendung einer solchen Verriegelung an anderen Vorrichtungen mit jeweils unterschiedlicher Breite des Flügelrades macht somit zur Einhaltung der auf den Verriegelungsstift wirkenden definierten Federkraft immer eine Anpassung der Verriegelung an das jeweilige Flügelrad erforderlich, die in der Regel durch Ausführung des Gegenhalters der Druckschraubenfeder mit unterschiedlichen Längen erfolgt. Dadurch ist für jede Breite eines Flügelrades ein separater Gegenhalter für die Druckschraubenfedern notwendig, der bei einer entsprechenden Anzahl unterschiedlicher Vorrichtungen die ohnehin vorhandene Teilevielfalt und Fehlerhäufigkeit noch weiter erhöht und somit zu einer nachteiligen Erhöhung der Herstellungskosten für jede Vorrichtung beiträgt. Darüber hinaus hat sich die Fixierung des Gegenhalters für die Druckschraubenfeder an einer Seitenwand des Antriebsrades auch dahingehend als nachteilig erwiesen, dass der Gegenhalter durch die Schwenkbewegungen des Flügelrades und den damit verbundenen Reibkontakt zur Seitenwand des Antriebsrades einem erhöhten Verschleiß unterliegt, durch den sich die auf den Verriegelungsstift wirkende Federkraft der Druckschraubenfeder stetig verringert und somit die Einriegelzeit des Verriegelungsstiftes erhöht.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Rotationskolben-Verstelleinrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle, zu konzipieren, deren Verriegelungsmechanismus bei Vermeidung eines Reibkontaktes des Gegenhalters für die Druckschraubenfeder des Verriegelungsstiftes zu einer Seitenwand des Antriebsrades ohne Anpassung der Länge dieses Gegenhalters auch bei einem Einsatz in Vorrichtungen mit jeweils unterschiedlicher Breite des Flügelrades die Einhaltung einer definierten, auf den Verriegelungsstift wirkenden Federkraft gewährleistet.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass der Gegenhalter für das andere Ende der Druckschraubenfeder des Verriegelungsstiftes als hohlzylindrische Patrone ausgebildet ist, die durch Kraft- oder Formschluss in einer beliebigen Axialposition innerhalb der Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades arretierbar ist. Eine derartige Ausbildung des Gegenhalters als frei positionierbare Patrone ermöglicht es somit, den Gegenhalter unabhängig von der Breite des Flügelrades bzw. unabhängig von der axialen Länge der Durchgangsbohrung im Flügelrad immer in genau derjenigen Axialposition innerhalb der Durchgangsbohrung zu positionieren, in der mit der Druckschraubenfeder die erwünschte definierte Federkraft auf den Verriegelungsstift erzielt wird.

In zweckmäßiger Weiterbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung ist die hohlzylindrische Patrone dabei als Stanzziehteil aus einem Stahlblech ausgebildet, welche zu Fixierung des anderen Endes der Druckschraubenfeder in ihrer Bodenstirnfläche eine tellerförmige Axialvertiefung aufweist. Der Durchmesser dieser Axialvertiefung entspricht ungefähr dem Außendurchmesser der Federwindungen der Druckschraubenfeder und die Tiefe der Axialvertiefung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass etwas zwei Federwindungen der Druckschraubenfeder in der Axialvertiefung radial abgestützt sind. Zusätzlich weist die Patrone längsaxial in der Axialvertiefung eine in den Hohlraum der Patrone mündende Entlüftungsbohrung auf, durch welche hindurch sich das hinter dem Verriegelungsstift in der Durchgangsbohrung im Flügelrad ansammelnde hydraulische Druckmittel zu einer weiteren Entlüftungsbohrung in der angrenzenden Seitenwand des Antriebsrades abgeführt wird.

Eine alternative Weiterbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung ist es auch, die hohlzylindrische Patrone zur Fixierung des anderen Endes der Druckschraubenfeder an ihrer Bodenstirnfläche mit einer zapfenförmigen Axialverlängerung auszubilden. Der Durchmesser dieser Axialverlängerung entspricht dabei ungefähr den Innendurchmesser der Federwindungen der Druck schraubenfeder und die Länge der Axialverlängerung ist wiederum so ausgebildet, dass etwa zwei Federwindungen der Druckschraubenfeder auf der Axialverlängerung radial abgestützt werden. Auch eine derart ausgebildete Patrone ist als Stanzziehteil aus einem Stahlblech spanlos herstellbar und weist ebenso wie die erstgenannte Ausführung längsaxial in der Axialverlängerung eine in den Hohlraum der Patrone mündende Entlüftungsbohrung zur Abführung des sich hinter dem Verriegelungsstift in der Durchgangsbohrung ansammelnden hydraulischen Druckmittels auf.

Als weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung werden darüber hinaus nachfolgend beispielhaft mehrere Ausführungsformen zu Arretierung des Gegenhalters der Druckschraubenfeder des Verriegelungsstiftes in der Durchgangsbohrung im Flügelrad vorgeschlagen, die sich unter der Vielzahl denkbarer Arretierungsmöglichkeiten als am kostengünstigsten erwiesen haben.

Eine solche erste Ausführungsform zur Arretierung der hohlzylindrischen Patrone in der Durchgangsbohrung ist es beispielsweise, die Patrone an ihrer Mantelfläche mit einem geringfügig größeren Durchmesser als die Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades auszubilden und kraftschlüssig durch Presssitz in dieser Durchgangsbohrung zu befestigen. Dabei wird die Patrone von der nockenwellenseitigen Bohrungsöffnung der Durchgangsbohrung aus soweit in diese hineingepresst, bis sie die durch einen hilfsweise in die Durchgangsbohrung eingesetzten Gegenanschlag definierte Position in der Durchgangsbohrung erreicht, in der die Druckschraubenfeder die erwünschte definierte Federkraft auf den Verriegelungsstift ausübt. Eine ebenfalls mögliche Realisierungsform, die Patrone durch Presssitz in der Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades zu befestigen wäre es darüber hinaus, die Patrone in der Art eines Spannstiftes mit einem längsaxialen Schlitz in ihrer Mantelfläche sowie ohne Boden auszubilden und die derart ausgebildete Patrone durch Zusammenpressen des Schlitzes in die Durchgangsbohrung einzuführen. Das andere Ende der Druckschraubenfeder ist dabei derart ausgebildet, dass sich deren erste Federwindung auf der dann ringförmigen Bodenstirnfläche dieser Patrone abstützt.

Alternativ zur ersten Ausführungsform wird es als zweite Ausführungsform der Arretierung der hohlzylindrischen Patrone in der Durchgangsbohrung vorgeschlagen, die hohlzylindrische Patrone an ihrer Mantelfläche mit einem geringfügig kleineren Durchmesser als die Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades auszubilden und formschlüssig durch Anlage ihres Abschlussrandes an einem in eine umlaufende Nut in der Durchgangsbohrung eingesetzten Sprengring in der Durchgangsbohrung zu befestigen. Bei dieser Ausführungsform wird die Position der Patrone in der Durchgangsbohrung, in der die Druckschraubenfeder die erwünschte definierte Federkraft auf den Verriegelungsstift ausübt, unter Berücksichtigung der axialen Länge der Patrone durch die umlaufende Nut in der Durchgangsbohrung bestimmt.

Eine dritte Ausführungsform der Arretierung der hohlzylindrischen Patrone in der Durchgangsbohrung ist es schließlich noch, die hohlzylindrische Patrone ebenfalls mit einem geringfügig kleineren Durchmesser als die Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades sowie mit mehreren offenen Axialschlitzen in ihrer Mantelfläche und einem nach außen abgewinkelten Abschlussrand auszubilden, mit welchen die Patrone formschlüssig durch Einklipsen ihres Abschlussrandes in eine umlaufende Nut in der Durchgangsbohrung in selbiger befestigt wird. Die derart ausgebildete Patrone wird dabei ebenso wie die gemäß der zweiten Ausführungsform von der nockenwellenfernen Bohrungsöffnung der Durchgangsbohrung aus in diese eingeführt, wobei die Axialschlitze in der Mantelfläche der Patrone ein Einfedern des abgewinkelten Abschlussrandes in die Durchgangsbohrung ermöglichen. Die Lage der Patrone in der Durchgangsbohrung, in der die Druckschraubenfeder die erwünschte definierte Federkraft auf den Verriegelungsstift ausübt, wird auch bei dieser Ausführungsform durch die Positionierung der umlaufenden Nut in der Durchgangsbohrung unter Berücksichtigung der axialen Länge der Patrone bestimmt.

Lediglich erwähnt werden soll noch, dass neben der Befestigung der hohlzylindrischen Patrone in der Durchgangsbohrung durch reinen Kraft- oder Formschluss jedoch auch sogenannte Mischbefestigungsarten denkbar sind, bei denen die Patrone, beispielsweise durch Einkeilen in einer definierten Position in der Durchgangsbohrung, sowohl durch Kraftschluss als auch durch Formschluss in der Durchgangsbohrung befestigt wird. Ebenso ist es möglich, die hohlzylindrische Patrone durch stoffschlüssige Verbindungen, wie sie zum Beispiel beim Schweißen, Löten und Kleben entstehen, in der Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades zu befestigen. Darüber hinaus ist es auch denkbar, die Patrone nicht hohlzylindrisch sondern vollzylindrisch auszubilden und mit den genannten Möglichkeiten zur Fixierung des anderen Endes der Druckschraubenfeder auszustatten. Die Montage einer solchen vollzylindrischen Patrone in der Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades erfolgt dann durch Einpressen oder durch stoffschlüssige Verbindungen oder auch in der Art eines Kerbstiftes und die Entlüftung der Durchgangsbohrung kann durch eine oder mehrere zentrische oder exzentrische Axialbohrungen oder durch eine oder mehrere Axialnuten am Umfang der Patrone realisiert werden.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Rotationskolben-Verstelleinrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle, weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen den Vorteil auf, dass deren Verriegelungsmechanismus durch Ausbildung des Gegenhalters der Druckschraubenfeder des Verriegelungsstiftes als hohlzylindrische Patrone, die durch Kraft- oder Formschluss in der Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades befestigt wird, ohne jegliche Anpassungsarbeiten nunmehr auch in Vorrichtung mit jeweils unterschiedlicher Breite des Flügelrades einsetzbar ist und dabei jederzeit die Einhaltung einer definierten, auf den Verriegelungsstift wirkenden Federkraft gewährleistet. Da die Fixierung des Gegenhalters für die Druckschraubenfeder zudem nicht mehr an einer Seitenwand des Antriebsrades sondern innerhalb der Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades erfolgt, haben die Schwenkbewegungen des Flügelrades auch keinen Einfluss mehr auf den Verriegelungsmechanismus, so dass der Gegenhalter der Druckschraubenfeder des Verriegelungsstiftes praktisch verschleißfrei ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert und ist in den dazugehörigen Zeichnungen schematisch dargestellt. Dabei zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße ausgebildete Vorrichtung;
2 eine vergrößere Darstellung der Einzelheit Z nach 1 mit einer ersten Ausführungsform der Fixierung der Druckschraubenfeder des Verriegelungsstiftes an deren Gegenhaltung und einer ersten Ausführungsform der Fixierung des Gegenhalters in der Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades;
3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z nach 1 mit einer zweiten Ausführungsform der Fixierung der Druckschraubenfeder des Verriegelungsstiftes an deren Gegenhalter und der ersten Ausführungsform der Fixierung des Gegenhalters in der Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades;
4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z nach 1 mit der zweiten Ausführungsform der Fixierung der Druckschraubenfeder des Verriegelungsstiftes an deren Gegenhalter und einer zweiten Ausführungsform der Fixierung des Gegenhalters in der Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades;
5 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z nach 1 mit der zweiten Ausführungsform der Fixierung der Druckschraubenfeder des Verriegelungsstiftes an deren Gegenhalter und einer dritten Ausführungsform der Fixierung des Gegenhalters in der Durchgangsbohrung in der Radnabe des Flügelrades.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Aus 1 geht deutlich eine Vorrichtung 1 zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine hervor, die konkret als Rotationskolben-Verstelleinrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle ausgebildet und am antriebsseitigen Ende einer im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gelagerten, nicht näher dargestellten Nockenwelle befestigt ist. Diese Vorrichtung 1 ist im Prinzip als in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine steuerbarer hydraulischer Stellantrieb ausgebildet und besteht im Wesentlichen aus einem mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad 2 sowie aus einem drehfest mit der Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Flügelrad 3. Das Antriebsrad 2 weist dabei, wie ebenfalls aus 1 ersichtlich ist, einen durch eine hohlzylindrische Umfangswand 4 und zwei Seitenwände 5, 6 gebildeten Hohlraum auf, in dem durch mehrere radiale Begrenzungswände 7 mehrere hydraulische Arbeitsräume gebildet werden. Das Flügelrad 3 weist dementsprechend am Umfang seiner Radnabe 8 die gleiche Anzahl sich radial in einen Arbeitsraum des Antriebsrades erstreckende Flügel 9 auf, welche die Arbeitsräume in jeweils zwei gegeneinander wirkende hydraulische Druckkammern 10, 11 unterteilen, die bei wahlweiser oder gleichzeitiger Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel eine Schwenkbewegung oder Fixierung des Flügelrades 3 gegenüber dem Antriebsrad 2 und damit der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle bewirken. Darüber hinaus ist in 1 zu sehen, dass die Vorrichtung 1 ein gesondertes Verriegelungselement aufweist, mit dem das Flügelrad 3 bei Unterschreitung eines zur Verstellung erforderlichen Druckmitteldrucks in einer bevorzugten Basisposition innerhalb seines Verstellbereiches mit dem Antriebsrad 2 mechanisch koppelbar ist. Dieses Verriegelungselement ist deutlich sichtbar als zylindrischer Verriegelungsstift 12 ausgebildet, der durch ein Federelement in eine Verriegelungsstellung innerhalb einer Aufnahme 13 in der Seitenwand 5 des Antriebsrades 2 verschiebbar ist. Das Federelement ist dabei als Druckschraubenfeder 14 ausgebildet, die zusammen mit dem Verriegelungsstift 12 in einer zur Längsmittelachse der Vorrichtung 1 parallelen Durch gangsbohrung 15 in der Radnabe 8 des Flügelrades angeordnet ist und deren eines Ende 17 in einer axialen Grundbohrung 16 an der Rückseite des Verriegelungsstiftes 12 fixierbar ist. Das andere Ende 18 der Druckschraubenfeder 14 für den Verriegelungsstift 12 stützt sich dagegen an einem in der Durchgangsbohrung 15 angeordneten, ebenfalls in 1 deutlich sichtbaren Gegenhalter ab, der erfindungsgemäß als durch Kraft- oder Formschluss in einer beliebigen Axialposition innerhalb der Durchgangsbohrung 15 in der Radnabe 8 des Flügelrades 3 arretierbare hohlzylindrische Patrone 19 ausgebildet ist.
Durch die in 2 gezeigte vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z nach 1 wird dabei deutlich, dass die hohlzylindrische Patrone 19 als Stanzziehteil aus einem Stahlblech ausgebildet ist, welche zur Fixierung des anderen Endes 18 der Druckschraubenfeder 14 in ihrer Bodenstirnfläche 20 eine tellerförmige Axialvertiefung 21 aufweist, deren Durchmesser dem Außendurchmesser der Federwindungen 22 der Druckschraubenfeder 14 entspricht. Alternativ dazu ist in 3 dargestellt, dass die hohlzylindrische Patrone 19 auch als Stanzziehteil aus einem Stahlblech ausgebildet sein kann, welche zur Fixierung des anderen Endes 18 der Druckschraubenfeder 14 an ihrer Bodenstirnfläche 20 eine zapfenförmige Axialverlängerung 23 aufweist, deren Durchmesser dem Innendurchmesser der Federwindungen 22 der Druckschraubenfeder 14 entspricht.
Sowohl aus 2 als auch aus 3 ist darüber hinaus eine erste Ausführungsform der Fixierung des Gegenhalters in der Durchgangsbohrung 15 in der Radnabe 8 des Flügelrades 3 ersichtlich, die darin besteht, dass die hohlzylindrische Patrone 19 an ihrer Mantelfläche 24 einen geringfügig größeren Durchmesser als die Durchgangsbohrung 15 in der Radnabe 8 des Flügelrades 3 aufweist und kraftschlüssig durch Presssitz in dieser Durchgangsbohrung 15 befestigt ist.
Die in 4 zweite Ausführungsform der Fixierung des Gegenhalters in der Durchgangsbohrung 15 unterscheidet sich dagegen dadurch, dass die hohlzylindrische Patrone 19 an ihrer Mantelfläche 24' einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Durchgangsbohrung 15 in der Radnabe 8 des Flügelrades 3 aufweist und formschlüssig durch Anlage ihres Abschlussrandes 25 an einem in eine umlaufende Nut 26 in der Durchgangsbohrung 15 eingesetzten Sprengring 27 in der Durchgangsbohrung 15 befestigt ist.
Eine ebenfalls formschlüssige Fixierung des Gegenhalters in der Durchgangsbohrung 15 wird schließlich alternativ noch als dritte Ausführungsform in 5 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform weist die an ihrer Mantelfläche 24'' ebenfalls mit einem geringfügig kleineren Durchmesser als die Durchgangsbohrung 15 in der Radnabe 8 des Flügelrades 3 ausgebildete hohlzylindrische Patrone 19 mehrere offene Axialschlitze 28 in ihrer Mantelfläche 24'' sowie einen nach außen abgewinkelten Abschlussrand 25' auf, mit welchen die Patrone 19 durch Einklipsen ihres Abschlussrandes 25' in eine umlaufende Nut 29 in der Durchgangsbohrung 15 in selbiger befestigt ist.

1: Vorrichtung
2: Antriebsrad
3: Flügelrad
4: Umfangswand
5: Seitenwand
6: Seitenwand
7: Begrenzungswand
8: Radnabe
9: Flügel
10: Druckkammer
11: Druckkammer
12: Verriegelungsstift
13: Aufnahme
14: Druckschraubenfeder
15: Durchgangsbohrung
16: Grundbohrung
17: ein Ende
18: anderes Ende
19: Patrone
20: Bodenstirnfläche
21: Axialvertiefung
22: Federwindungen
23: Axialverlängerung
24: Mantelfläche
24': Mantelfläche
24'': Mantelfläche
25: Abschlussrand
25': Abschlussrand
26: Nut
27: Sprengring
28: Axialschlitze
29: Nut

Claims

Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Rotationskolben-Verstelleinrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle, mit folgenden Merkmalen: • die Vorrichtung (1) ist am antriebsseitigen Ende einer im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gelagerten Nockenwelle befestigt und im Prinzip als in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine steuerbarer hydraulischer Stellantrieb ausgebildet, • die Vorrichtung (1) besteht im Wesentlichen aus einem mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung stehendem Antriebsrad (2) und aus einem drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenem Flügelrad (3), • das Antriebsrad (2) weist einen durch eine hohlzylindrische Umfangswand (4) und zwei Seitenwände (5, 6) gebildeten Hohlraum auf, in dem durch mindestens eine radiale Begrenzungswand (7) mindestens ein hydraulischer Arbeitsraum gebildet wird, • das Flügelrad (3) weist am Umfang seiner Radnabe (8) mindestens einen sich radial in einen Arbeitsraum des Antriebsrades (2) erstreckenden Flügel (9) auf, der diesen in jeweils zwei gegeneinander wirkende hydraulische Druckkammern (10, 11) unterteilt, • die Druckkammern (10, 11) bewirken bei wahlweiser oder gleichzeitiger Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel eine Schwenkbewegung oder Fixierung des Flügelrades (3) gegenüber dem Antriebsrad (2) und damit der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle, • das Flügelrad (3) ist bei Unterschreitung eines zur Verstellung erforderlichen Druckmitteldrucks durch ein gesondertes Verriegelungselement in einer bevorzugten Basisposition innerhalb seines Verstellbereiches mit dem Antriebsrad (2) mechanisch koppelbar, • das Verriegelungselement ist als zylindrischer Verriegelungsstift (12) ausgebildet, der durch ein Federelement in eine Verriegelungsstellung innerhalb einer Aufnahme (13) in einer der Seitenwände (5, 6) des Antriebsrades (2) verschiebbar ist, • das Federelement ist als Druckschraubenfeder (14) ausgebildet und zusammen mit dem Verriegelungsstift (12) in einer zur Längsmittelachse der Vorrichtung (1) parallelen Durchgangsbohrung (15) in der Radnabe (8) des Flügelrades (3) angeordnet, • ein Ende (17) der Druckschraubenfeder (14) ist in einer axialen Grundbohrung (16) an der Rückseite des Verriegelungsstiftes (12) fixierbar, während das andere Ende (18) der Druckschraubenfeder (14) sich an einem in der Durchgangsbohrung (15) angeordneten Gegenhalter abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass • der Gegenhalter für das andere Ende (18) der Druckschraubenfeder (14) des Verriegelungsstiftes (12) als hohlzylindrische Patrone (19) ausgebildet ist, die durch Kraft- oder Formschluss in einer beliebigen Axialposition innerhalb der Durchgangsbohrung (15) in der Radnabe (8) des Flügelrades (3) arretierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlzylindrische Patrone (19) als Stanzziehteil aus einem Stahlblech ausgebildet ist und zur Fixierung des anderen Endes (18) der Druckschraubenfeder (14) in ihrer Bodenstirnfläche (20) eine tellerförmige Axialvertiefung (21) aufweist, deren Durchmesser dem Außendurchmesser der Federwindungen (22) der Druckschraubenfeder (14) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlzylindrische Patrone (19) als Stanzziehteil aus einem Stahlblech ausgebildet ist und zur Fixierung des anderen Endes (18) der Druckschraubenfeder (14) an ihrer Bodenstirnfläche (20) eine zapfenförmige Axialverlängerung (23) aufweist, deren Durchmesser dem Innendurchmesser der Federwindungen (22) der Druckschraubenfeder (14) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlzylindrische Patrone (19) an ihrer Mantelfläche (24) einen geringfügig größeren Durchmesser als die Durchgangsbohrung (15) in der Radnabe (8) des Flügelrades (3) aufweist und kraftschlüssig durch Presssitz in dieser Durchgangsbohrung (15) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlzylindrische Patrone (19) an ihrer Mantelfläche (24') einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Durchgangsbohrung (15) in der Radnabe (8) des Flügelrades (3) aufweist und formschlüssig durch Anlage ihres Abschlussrandes (25) an einem in eine umlaufende Nut (26) in der Durchgangsbohrung (15) eingesetzten Sprengring (27) in der Durchgangsbohrung (15) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlzylindrische Patrone (19) an ihrer Mantelfläche (24'') einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Durchgangsbohrung (15) in der Radnabe (8) des Flügelrades (3) aufweist sowie mit mehreren offenen Axialschlitzen (28) in ihrer Mantelfläche (24'') und einem nach außen abgewinkelten Abschlussrand (25') ausgebildet ist, mit welchem die Patrone (19) formschlüssig durch Einklipsen ihres Abschlussrandes (25') in eine umlaufende Nut (29) in der Durchgangsbohrung (15) in selbiger befestigt ist.