DE19860388A1 - Device to vary gas exchange valve timing for IC engines has T-shaped sealing rings with wider outer jacket surface to improve sealing effect and reduce friction - Google Patents

Abstract

The device has sealing rings (13,14,15) carried on ring sections (10,11,12) of a connector console. The rings have outer jacket surfaces (19,20,21) wider than their inner jacket surfaces, to improve the sealing effect between the ring channels (23,24) in the console, and to reduce the friction connection with the inner wall (22) of the ring seal holder (16). The sealing rings pref. have a T-shaped profile, with a leg (25,26,27) forming a guide part locking into a groove (28,29,30) in the ring sections, and crossbars (31,32,33) forming the wider jacket surfaces.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

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 hydrauli­ schen Nockenwellen-Verstelleinrichtungen beliebiger Bauart realisierbar.The invention relates to a device for changing the timing of Gas exchange valves of an internal combustion engine according to the generic term Features of claim 1, and it is particularly advantageous on hydrauli The camshaft adjustment devices of any type can be implemented.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Eine derartige Vorrichtung ist gattungsbildend aus der DE-OS 195 02 496 vor­ bekannt. Aus dieser Veröffentlichung geht hervor, daß eine solche Vorrichtung grundsätzlich aus einer über ein Zugmittel mit einer Kurbelwelle in Antriebsver­ bindung stehenden Antriebseinheit und aus einer drehfest mit einer Nocken­ welle verbundenen Abtriebseinheit besteht. Des weiteren weist die Vorrichtung gemäß DE-OS 195 02 496 zwei funktionell zwischen der Antriebseinheit und der Abtriebseinheit angeordnete Druckräume auf, die im konkreten Fall durch einen axial verschiebbaren Verstellkolben begrenzt werden und wechselweise oder gleichzeitig mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagbar sind. Bei Druckbeaufschlagung dieser Druckräume erfolgt bei dieser Vorrichtung durch an der Antriebseinheit, an der Abtriebseinheit und am Verstellkolben angeord­ nete komplementäre Schrägverzahnungen eine Schwenkbewegung oder Fixie­ rung der Antriebseinheit gegenüber der Abtriebseinheit und damit eine Relativ­ verdrehung oder eine stufenlose hydraulische Einspannung der Nockenwelle zur Kurbelwelle. Dabei strömt den Druckräumen das hydraulische Druckmittel über eine drehfest mit der Abtriebseinheit verbundene hohlzylindrische An­ schlußkonsole zu, welche den Endbereich der Nockenwelle koaxial umschließt oder ähnlich wie bei der durch die DE-OS 195 25 837 offenbarten Lösung durch den Endbereich der Nockenwelle selbst gebildet wird und an ihrer Man­ telfläche mehrere umlaufende Ringabschnitte aufweist. Diese Ringabschnitte tragen wiederum mehrere, im konkreten Fall in Ringnuten aufgenommene und als vorgespannte Stahldichtringe mit einer Sprengfuge ausgebildete, umlau­ fende Dichtringe, die von einer hohlzylindrischen Aufnahme eines Druckmittel- Zuleitungsbauteils der Brennkraftmaschine, welches beispielsweise bei der Vorrichtung gemäß DE-OS 195 02 496 als Aufnahmeflansch einer gesonderten Ölführungsbrille mit integriertem hydraulischen Steuerventil ausgebildet ist, umschlossen werden. Dabei liegen die Dichtringe mit ihren Außenmantelflä­ chen an der Innenwandung der Aufnahme des Druckmittel-Zuleitungsbauteils an und dichten die zwischen den Ringabschnitten der Anschlußkonsole entste­ henden umlaufenden Ringkanäle für das hydraulische Druckmittel gegenein­ ander ab.Such a device is generic from DE-OS 195 02 496 known. From this publication it appears that such a device basically from a via a traction device with a crankshaft in Antriebsver binding drive unit and from a rotationally fixed with a cam shaft connected output unit. Furthermore, the device according to DE-OS 195 02 496 two functionally between the drive unit and the output unit arranged pressure spaces, which in the specific case an axially displaceable adjusting piston can be limited and alternately or can be acted upon simultaneously with a hydraulic pressure medium. At  Pressurization of these pressure chambers takes place in this device arranged on the drive unit, on the output unit and on the adjusting piston nete complementary helical gears a swivel movement or fixie tion of the drive unit compared to the output unit and thus a relative torsion or a stepless hydraulic clamping of the camshaft to the crankshaft. The hydraulic pressure medium flows into the pressure chambers via a non-rotatably connected hollow cylindrical to the output unit closing console, which coaxially encloses the end region of the camshaft or similar to the solution disclosed by DE-OS 195 25 837 is formed by the end region of the camshaft itself and on its man telfläche has several circumferential ring sections. These ring sections in turn carry several, in the specific case recorded in ring grooves and umlau designed as prestressed steel sealing rings with an explosive joint fende sealing rings that from a hollow cylindrical receptacle of a pressure medium Supply component of the internal combustion engine, which, for example, at Device according to DE-OS 195 02 496 as a separate mounting flange Oil guide glasses with an integrated hydraulic control valve, be enclosed. The sealing rings lie with their outer surface Chen on the inner wall of the receptacle of the pressure medium supply component and seal between the ring sections of the connection console circumferential ring channels for the hydraulic pressure medium against each other other.

In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß sich bei dieser Abdichtung die Rotation der Abtriebseinheit auf die Stahldichtringe überträgt, wodurch sich diese über ihre Außenmantelflächen in die Innenwandung der Aufnahme des Druckmittel-Zuleitungsbauteils "eingraben" bzw. durch welche sowohl die Stahldichtringe als auch die Aufnahme einem beträchtlichen Verschleiß unter­ liegen. Diese nachteilige Verhalten tritt aufgrund des Reibschlusses zwischen den Dichtringen und der Innenwandung der Aufnahme auf, welcher aus dem in den Ringkanälen der Anschlußkonsole herrschenden Druck des hydraulischen Druckmittels sowie aus der radialen Vorspannung der Dichtringe resultiert. Durch das "Eingraben" der Dichtringe in die Aufnahme können beispielsweise Abriebspäne freigesetzt werden, die beim Eintritt in die Nockenwellen-Verstell­ einrichtung eine Funktionsstörung auslösen können. Weiterhin bedingt das "Eingraben" der Dichtringe in die Aufnahme ein radiales Aufweiten der Dicht­ ringe, wodurch sich die Sprengfuge in den Dichtringen und damit deren Leck­ spalt vergrößert. Dies hat u. U. einen Druckmittelverlust in den Druckräumen der Nockenwellen-Verstelleinrichtung beim Stillstand der Brennkraftmaschine zur Folge, so daß der Verstellkolben in der Startphase der Brennkraftmaschine keine ausreichende hydraulische Einspannung mehr erfährt und unter einer nachteiligen Geräuschentwicklung ungehindert an seinen Endanschlägen an­ schlägt. Ebenso ist es möglich, daß sich ab einer bestimmten Eingrabtiefe der Dichtringe in die Aufnahme während des Motorbetriebes systemwichtige Kenn­ größen, wie beispielsweise die Verstellgeschwindigkeit der Nockenwellen- Verstelleinrichtung, insbesondere bei kleinen Motordrehzahlen, stark verrin­ gert, da die hervorgerufenen zusätzlichen Druckmittelleckagen bei begrenzter Leistung der Druckmittelpumpe zum Absinken des Druckniveaus führen.In practice, however, it has been shown that the Rotation of the output unit transfers to the steel sealing rings, which causes these over their outer surface in the inner wall of the recording of "Digging" pressure medium supply component or through which both Steel sealing rings as well as taking up considerable wear lie. This adverse behavior occurs due to the frictional engagement between the sealing rings and the inner wall of the receptacle, which from the in the ring channels of the connection console prevailing pressure of the hydraulic Pressure fluid and the radial preload of the sealing rings results. By "digging" the sealing rings into the receptacle, for example  Abrasion chips are released when entering the camshaft adjuster device can trigger a malfunction. This also means "Digging" the sealing rings into the receptacle radially widening the sealing rings, causing the explosive joint in the sealing rings and thus their leak gap enlarged. This has u. U. a loss of pressure medium in the pressure rooms the camshaft adjusting device when the internal combustion engine is at a standstill result, so that the adjusting piston in the starting phase of the internal combustion engine no longer experiences sufficient hydraulic clamping and under one adverse noise at its end stops beats. It is also possible that from a certain burial depth the Sealing rings in the receptacle system-important characteristic during engine operation sizes, such as the adjustment speed of the camshaft Adjustment device, especially at low engine speeds, strongly reduce gert, since the additional pressure fluid leakage caused with limited Power of the pressure medium pump lead to a drop in the pressure level.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ver­ ändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zu konzipieren, bei welcher mit einfachen Mitteln der Reibschluß zwischen den rotierenden Dichtringen und der Innenwandung der Aufnahme des feststehen­ den Druckmittel-Zuleitungsbauteils sowie die aus dem "Eingraben" der Dich­ tringe resultierenden Druckmittelleckagen auf ein Minimum reduzierbar sind.The invention is therefore based on the object of a device for ver change the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine conceive, in which the friction between the rotating sealing rings and the inner wall of the holder of the fixed the pressure medium supply component and that from the "digging in" of you resultant fluid leakages can be reduced to a minimum.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 derart gelöst, daß die von den Ringabschnitten der An­ schlußkonsole getragenen Dichtringe im Profilquerschnitt jeweils mit einer die Dichtwirkung zwischen den Ringkanälen der Anschlußkonsole erhöhenden sowie den Reibschluß zur Innenwandung des Druckmittel-Zuleitungsbauteils vermindernden breiteren Außenmantelfläche gegenüber deren Innenmantelflä­ chen ausgebildet sind.According to the invention, this object is achieved in a device according to the Oberbe handle of claim 1 solved such that the ring sections of the An sealing bracket worn sealing rings in the profile cross section each with a Increasing the sealing effect between the ring channels of the connection bracket and the frictional connection to the inner wall of the pressure medium supply component  reducing wider outer surface compared to the inner surface Chen are trained.

In einer ersten zweckmäßigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung weisen die Dichtringe dabei bevorzugt einen T-förmigen Profilquerschnitt auf, deren Profilschenkel als in einer umlaufenden Ringnut in jedem Ringab­ schnitt der Anschlußkonsole gehaltene Führungsteile und deren Profilflansche als mit der breiteren Außenmantelfläche ausgebildete Dichtungsteile der Dich­ tringe vorgesehen sind. Die Breite der für die vergrößerte Außenmantelfläche maßgeblichen Profilflansche der Dichtringe kann dabei zwischen dem Breiten­ maß der Profilschenkel der Dichtringe und dem Breitenmaß der Ringabschnitte der Anschlußkonsole variieren und kann auch innerhalb dieses Bereiches von Dichtring zu Dichtring unterschiedlich sein, wobei sich jedoch aus Kostengrün­ den eine identische Ausbildung aller Dichtringe mit einem Mittelwert zwischen diesen Breitenmaßen als am vorteilhaftesten erwiesen hat. Bei der Dicke der Profilflansche der Dichtringe ist hingegen darauf zu achten, daß diese gering­ fügig kleiner als der Abstand der Mantelflächen der Ringabschnitte der An­ schlußkonsole zur Innenwandung der Aufnahme des Druckmittel-Zuleitungs­ bauteils ist, um somit ein Verklemmen der Dichtringe zwischen der Anschluß­ konsole und der Aufnahme zu vermeiden und gleichzeitig fertigungsbedingte Toleranzen am Innendurchmesser der Aufnahme und/oder am Außendurch­ messer der Ringabschnitte ohne Verklemmen der Dichtringe kompensieren zu können. Ebenso ist es im Hinblick auf die Vermeidung des Verklemmens der Dichtringe mit ihren Profilschenkeln innerhalb der Ringnuten in den Ringab­ schnitten der Anschlußkonsole von Vorteil, diese Ringnuten etwas breiter und etwas tiefer als die Breite und die Länge des Profilschenkels jedes Dichtrings auszubilden. In Abwandlung des T-förmigen Profilquerschnitts der Dichtringe ist es darüber hinaus auch möglich, die Dichtringe im Profilquerschnitt mit einer Dreiecks- oder Trapezform auszubilden, wobei die Außendurchmesserfläche dieser Dichtringe die jeweils breitere Fläche gegenüber deren Innendurchmes­ serfläche ist und die Ringnuten in den Ringabschnitten der Anschlußkonsole jeweils komplementäre Querschnittsformen aufweisen. In a first expedient development of the device according to the invention tion, the sealing rings preferably have a T-shaped profile cross section on whose profile legs as in a circumferential ring groove in each ring cut the connection bracket held guide parts and their profile flanges than with the wider outer surface of the sealing parts of the seal rings are provided. The width of the for the enlarged outer surface relevant profile flanges of the sealing rings can be between the widths measured the profile leg of the sealing rings and the width of the ring sections the connection console vary and can also be within this range of Sealing ring to be different from the sealing ring, but for cost reasons an identical design of all sealing rings with an average between this width dimension has proven to be the most advantageous. At the thickness of the Profile flanges of the sealing rings, however, must be ensured that they are small just smaller than the distance between the lateral surfaces of the ring sections of the An end bracket for the inner wall of the receptacle for the pressure medium supply line component is to prevent jamming of the sealing rings between the connection console and the recording to avoid and at the same time production-related Tolerances on the inside diameter of the receptacle and / or on the outside compensate for the diameter of the ring sections without jamming the sealing rings can. It is the same with a view to avoid jamming of the Sealing rings with their profile legs inside the ring grooves in the ring cut the connection console advantageous, these ring grooves a little wider and slightly deeper than the width and length of the profile leg of each sealing ring to train. In a modification of the T-shaped profile cross section of the sealing rings it is also possible to use a sealing ring in the profile cross section Form triangular or trapezoidal shape, the outer diameter surface these sealing rings each have the larger area compared to their inside diameter surface and the ring grooves in the ring sections of the connection console each have complementary cross-sectional shapes.  

Als zweite zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird es weiterhin vorgeschlagen, die Dichtringe bevorzugt mit einem U-förmi­ gen Profilquerschnitt auszubilden, wobei deren Profilschenkel als die Randpar­ tien der Seitenflächen jedes Ringabschnitts der Anschlußkonsole umschlie­ ßende Führungsteile und deren Profilstege als mit der breiteren Außenmantel­ fläche ausgebildete Dichtungsteile der Dichtringe vorgesehen sind. Anders als bei der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden bei dieser Ausführungsform somit die Mantelflächen der Ringabschnitte der Anschlußkonsole immer komplett durch die Dichtringe umschlossen, wobei durch die Dicke der Profilschenkel derartiger Dichtringe die Außenmantelflä­ chen der Dichtringe immer breiter als deren Innenmantelflächen an ihren Pro­ filstegen sind. Die Breite der für die vergrößerte Außenmantelfläche maßgebli­ chen Profilstege der Dichtringe kann jedoch auch hier variabel gestaltet wer­ den, in dem die Dichtringe mit einem verringerten Abstand zwischen ihren Pro­ filschenkeln ausgebildet und die Ringabschnitte an der Anschlußkonsole ent­ weder insgesamt oder durch partielle Einstiche an einer oder an beiden ihrer Seitenflächen in ihrem Breitenmaß entsprechend angepaßt werden. Dabei ist es ebenfalls möglich, je Ringabschnitt an der Anschlußkonsole Dichtringe mit gleichen oder mit unterschiedlichen Abständen zwischen ihren Profilschenkeln zu verwenden und die Ringabschnitte entsprechend anzupassen, wobei auch hier aus Kostengründen identische Dichtringe für jeden Ringabschnitt der An­ schlußkonsole am günstigsten sind. Um zusätzlich noch eine Behinderung des Druckmittelflusses in den zwischen den Ringabschnitten der Anschlußkonsole entstehenden Ringkanälen zu vermeiden, hat es sich jedoch als am vorteilhaf­ testen erwiesen, alle Ringabschnitte an jeweils beiden Seitenflächen mit parti­ ellen Einstichen zu versehen und solche Dichtringe zu verwenden, die mit ihren Profilschenkeln in Montagelage in diese Einstiche eingreifen und somit wieder ebene Seitenflächen an den Ringabschnitten der Anschlußkonsole bilden.As a second expedient development of the device according to the invention it is further proposed that the sealing rings are preferably U-shaped to train gene profile cross-section, the profile leg as the edge par enclose the side surfaces of each ring section of the connection console guiding parts and their profile webs than with the wider outer jacket Surface-shaped sealing parts of the sealing rings are provided. Different to in the first embodiment of the device according to the invention in this embodiment, the lateral surfaces of the ring sections Connection bracket always completely enclosed by the sealing rings, whereby by the thickness of the profile legs of such sealing rings, the outer wall surface the sealing rings always wider than their inner surface on their pro filstegen are. The width of the decisive factor for the enlarged outer surface Chen profile webs of the sealing rings can also be designed variably here the one in which the sealing rings with a reduced distance between their pro trained leg and ent the ring sections on the connection bracket ent neither in total nor by partial punctures on one or both of them Side surfaces are adjusted accordingly in their width dimension. It is it is also possible to use sealing rings for each ring section on the connection bracket same or with different distances between their profile legs to use and adjust the ring sections accordingly, also here for cost reasons identical sealing rings for each ring section of the An end console are cheapest. To additionally disability Pressure medium flow in the between the ring sections of the connection console To avoid emerging ring channels, it has proven to be advantageous Test proved all ring sections on both sides with parti to provide recesses and to use sealing rings with their Engage profile legs in these recesses in the assembly position and thus again form flat side surfaces on the ring sections of the connection bracket.

Unabhängig davon, ob die Ringabschnitte der Anschlußkonsole in ihrer Breite unverändert bleiben oder insgesamt bzw. durch partielle Einstiche schmaler ausgebildet werden, ist zur Vermeidung eines Verklemmens der Dichtringe auf den Ringabschnitten darauf zu achten, daß der den Dichtring tragende Teil jedes Ringabschnittes geringfügig schmaler als der Abstand der Profilschenkel der Dichtringe zueinander ist und daß ggf. eingebrachte Einstiche in den Sei­ tenflächen der Ringabschnitte radial geringfügig tiefer als die innere Länge der Profilschenkel sind. Bei der Dicke der Profilstege der Dichtringe ist es hinge­ gen auch bei dieser Ausführungsform von Vorteil, wenn diese geringfügig klei­ ner als der Abstand der Mantelflächen der Ringabschnitte der Anschlußkonsole zur Innenwandung der Aufnahme des Druckmittel-Zuleitungsbauteils ist, um somit auch ein Verklemmen der Dichtringe zwischen der Anschlußkonsole und der Aufnahme zu vermeiden und gleichzeitig fertigungsbedingte Toleranzen am Innendurchmesser der. Aufnahme und/oder am Außendurchmesser der Ringabschnitte ohne Verklemmen der Dichtringe kompensieren zu können. In Ausgestaltung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung wird es schließlich noch vorgeschlagen, daß die Dichtringe unabhängig von ihrer Ausführungsform bevorzugt als Stahldichtringe oder als Kunststoffdichtringe ausgebildet sind und eine leicht konvex ausgebildete Außenmantelfläche auf­ weisen. Bei der Herstellung der Dichtringe als Stahldichtringe hat sich dabei die Verwendung eines gewickelten Profildrahtes als Ausgangsmaterial als am kostengünstigsten erwiesen, während für die Herstellung der Dichtringe als Kunststoffdichtringe solche Materialien wie Polytetrafluorethylen (Teflon) oder Torlon am geeignetsten sind. Die zur Montage und zur Erzeugung einer Vor­ spannung notwendige Sprengfuge der Dichtringe kann darüber hinaus zur größtmöglichen Vermeidung von Druckmittelleckagen über diese Sprengfuge als schräger Stoß, sich überlappender Stoß oder als verhakter Stoß ausgeführt werden. Eine leicht konvex ausgebildete Außenmantelfläche der Dichtringe hat sich dagegen zur weiteren Verminderung des Reibschlusses der Dichtringe zur Innenwandung der Aufnahme als am vorteilhaftesten erwiesen, wobei zusätzli­ che verschleißmindernde Beschichtungen auf der Außenmantelfläche der Dichtringe, wie Glanznickel, Kupfer, Silber, Chrom, Zinn, Zink, Molybdän, Blei, Cadmium oder deren Legierungen, und/oder verschleißmindernde Oberflä­ chenbehandlungen der Innenwandung der Aufnahme, wie elektrolytisches Oxi­ dieren oder Anodisieren, diesen Effekt noch erhöhen. Regardless of whether the ring sections of the connection console in their width remain unchanged or narrow overall or due to partial punctures are formed to avoid jamming of the sealing rings the ring sections to ensure that the part carrying the sealing ring  each ring section slightly narrower than the distance between the profile legs the sealing rings are in relation to each other and that any punctures that may have been made in the be radially slightly more deeply than the inner length of the Profile legs are. It depends on the thickness of the profile webs of the sealing rings also advantageous in this embodiment if it is slightly small ner than the distance between the lateral surfaces of the ring sections of the connection console to the inner wall of the receptacle of the pressure medium supply component, in order thus also a jamming of the sealing rings between the connection console and to avoid recording and at the same time manufacturing tolerances on Inside diameter of. Recording and / or on the outside diameter of the To compensate ring sections without jamming the sealing rings. In an embodiment of the device designed according to the invention, it becomes finally suggested that the sealing rings regardless of their Embodiment preferably as steel sealing rings or as plastic sealing rings are formed and a slightly convex outer surface point. During the production of the sealing rings as steel sealing rings, the use of a wound profile wire as the starting material as on proven cost-effective while for the manufacture of the sealing rings as Plastic sealing rings such materials as polytetrafluoroethylene (Teflon) or Torlon are the most suitable. The to assemble and generate a front tension necessary explosive joint of the sealing rings can also for greatest possible avoidance of pressure fluid leakage via this explosive joint executed as an oblique joint, overlapping joint or as a jammed joint become. Has a slightly convex outer surface of the sealing rings contrast, to further reduce the frictional engagement of the sealing rings Inner wall of the receptacle proved to be the most advantageous, with additional surface wear-reducing coatings on the outer surface of the Sealing rings, such as bright nickel, copper, silver, chrome, tin, zinc, molybdenum, lead, Cadmium or its alloys, and / or wear-reducing surface Chen treatments of the inner wall of the recording, such as electrolytic oxi dieren or anodizing, increase this effect.  

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum Verändern der Steuerzei­ ten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine hat somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen den Vorteil, daß durch die Ausbildung der Dichtringe mit breiteren Außenmantelflächen mit einfach­ sten Mitteln der bisher auftretende Reibschluß zwischen den Dichtringen und der Innenwandung der Aufnahme und das beschriebene "Eingraben" der Dicht­ ringe in die Innenwandung der Aufnahme wesentlich vermindert werden. Da­ durch werden die aus dem "Eingraben" resultierenden Druckmittelleckagen zwischen den Ringkanälen in der Anschlußkonsole der Vorrichtung sowie da­ mit zusammenhängende Funktionsstörungen der Vorrichtung wirksam vermie­ den.The device designed according to the invention for changing the control time th of gas exchange valves of an internal combustion engine has thus opposite the solutions known from the prior art have the advantage that the formation of the sealing rings with wider outer surface areas with simple Most means the frictional engagement between the sealing rings and the inner wall of the receptacle and the described "digging in" the seal rings in the inner wall of the receptacle can be significantly reduced. There through the fluid leakage resulting from the "digging in" between the ring channels in the connection console of the device and there effectively avoided with related malfunctions of the device the.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen dabei in:The invention will now be described with reference to two exemplary embodiments explained. The accompanying drawings show in:

Fig. 1 eine Teilansicht der Draufsicht auf einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit einer ersten Ausführungsform ei­ ner erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung im Quer­ schnitt; Fig. 1 is a partial view of the top view of a cylinder head of an internal combustion engine with a first embodiment egg ner inventive device in cross section;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X nach Fig. 1; Fig. 2 is an enlarged view of the detail X of FIG. 1;

Fig. 3 eine Teilansicht der Draufsicht auf einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit einer zweiten Ausführungsform ei­ ner erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung im Quer­ schnitt; Fig. 3 is a partial view of the top view of a cylinder head of an internal combustion engine with a second embodiment egg ner inventive device in cross section;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Y nach Fig. 3. Fig. 4 is an enlarged view of detail Y in FIG. 3.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

In den Fig. 1 und 3 ist deutlich jeweils eine Vorrichtung 1 zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine erkennbar, die hier beispielhaft als Nockenwellen-Verstelleinrichtung nach dem Axialkol­ benprinzip dargestellt ist. Diese Vorrichtung 1 besteht in bekannter Weise zum einen aus einer über ein Zugmittel mit einer nicht näher dargestellten Kurbel­ welle in Antriebsverbindung stehenden Antriebseinheit 2 sowie zum anderen aus einer drehfest mit einer Nockenwelle 3 verbundenen Abtriebseinheit 4. Des weiteren weist die Vorrichtung 1 zwei funktionell zwischen der Antriebseinheit 2 und der Abtriebseinheit 4 angeordnete Druckräume 5, 6 auf, die durch wech­ selweise oder gleichzeitige Beaufschlagung mit einem hydraulischen Druck­ mittel sowie durch an der Antriebseinheit 2, an dem nicht näher bezeichneten Verstellkolben und an der Abtriebseinheit 4 angeordnete komplementäre Schrägverzahnungen eine Schwenkbewegung oder Fixierung der Antriebsein­ heit 2 gegenüber der Abtriebseinheit 4 und damit eine Relativverdrehung oder eine stufenlose hydraulische Einspannung der Nockenwelle 3 zur Kurbelwelle bewirken. Auf eine nähere Beschreibung der Wirkungsweise dieser Vorrich­ tung 1 wird an dieser Stelle jedoch verzichtet, da dies als der Fachwelt allge­ mein bekannt vorausgesetzt wird.In Figs. 1 and 3 a device 1 for varying the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine is in each case can be clearly seen, which is exemplified herein as a camshaft adjusting device for the axial piston benprinzip. This device 1 consists, in a known manner, on the one hand of a drive unit 2 connected via a traction means with a crankshaft (not shown) in drive connection and on the other hand of an output unit 4 non-rotatably connected to a camshaft 3 . Furthermore, the device 1 has two functionally arranged between the drive unit 2 and the output unit 4 pressure chambers 5 , 6 , the medium by alternating or simultaneous application of a hydraulic pressure and by the drive unit 2 , on the unspecified adjusting piston and the output unit 4 arranged complementary helical teeth cause a pivoting movement or fixation of the Antriebsein unit 2 relative to the output unit 4 and thus a relative rotation or a stepless hydraulic clamping of the camshaft 3 to the crankshaft. In a more detailed description of the operation of this Vorrich device 1 is omitted at this point, however, since this is assumed to be generally known to the experts.

Ferner geht aus den Fig. 1 und 3 hervor, daß den Druckräumen 5, 6 der Vorrichtung 1 das hydraulische Druckmittel über eine drehfest mit der Ab­ triebseinheit 4 verbundene hohlzylindrische Anschlußkonsole 7 zuströmt, wel­ che den Endbereich 8 der Nockenwelle 3 koaxial umschließt und an ihrer Mantelfläche 9 drei umlaufende Ringabschnitte 10, 11, 12 aufweist. Diese Ringabschnitte 10, 11, 12 tragen jeweils einen die Anschlußkonsole 7 koaxial umschließenden Dichtring 13, 14, 15, welche wiederum zusammen von einer hohlzylindrischen Aufnahme 16 eines feststehenden, in den Zeichnungen bei­ spielhaft als Ölzuführungsbrille mit integriertem hydraulischen Steuerelement 18 dargestellten, Druckmittel-Zuleitungsbauteils 17 der Brennkraftmaschine umschlossen werden. Die Dichtringe liegen dabei, wie in den vergrößerten Darstellungen der Einzelheiten X und Y in den Fig. 2 und 4 zu sehen ist, mit ihren Außenmantelflächen 19, 20, 21 an der Innenwandung 22 der Auf­ nahme 16 an und dichten die zwischen den Ringabschnitten 10, 11, 12 entste­ henden umlaufenden Ringkanäle 23, 24 gegeneinander ab.It is also clear from FIGS. 1 and 3 that the pressure chambers 5, 6 of the device 1 flows to the hydraulic pressure medium via a rotationally fixed drive unit with the Ab 4 connected hollow cylindrical connecting bracket 7, wel che the end portion 8 of the cam shaft 3 surrounds coaxially and at its Shell surface 9 has three circumferential ring sections 10 , 11 , 12 . These ring sections 10 , 11 , 12 each carry a sealing ring 13 , 14 , 15 which coaxially surrounds the connection bracket 7 , which in turn is joined together by a hollow cylindrical receptacle 16 of a fixed pressure element supply component shown in the drawings as oil supply glasses with integrated hydraulic control element 18 17 of the internal combustion engine are enclosed. The sealing rings lie, as can be seen in the enlarged representations of the details X and Y in FIGS. 2 and 4, with their outer jacket surfaces 19 , 20 , 21 on the inner wall 22 of the acquisition 16 and seal between the ring sections 10 , 11 , 12 existing circumferential ring channels 23 , 24 against each other.

Aus den Fig. 2 und 4 ist weiterhin ersichtlich, daß die von den Ringab­ schnitten 10, 11, 12 der Anschlußkonsole 7 getragenen Dichtringe 13, 14, 15 erfindungsgemäß im Profilquerschnitt mit einer breiteren Außenmantelfläche 19, 20, 21 gegenüber deren nicht näher bezeichneten Innenmantelflächen ausgebildet sind, um die Dichtwirkung zwischen den Ringkanälen 23, 24 der Anschlußkonsole 7 zu erhöhen sowie den Reibschluß zur Innenwandung 22 der Aufnahme 16 zu vermindern.From Fig. 2 and 4 it can also be seen that the cut from the Ringab 10 , 11 , 12 of the connection bracket 7 worn sealing rings 13 , 14 , 15 according to the invention in profile cross section with a wider outer surface 19 , 20 , 21 compared to their unspecified inner surfaces are designed to increase the sealing effect between the annular channels 23 , 24 of the connection bracket 7 and to reduce the frictional engagement with the inner wall 22 of the receptacle 16 .

Das in Fig. 2 abgebildete erste Ausführungsbeispiel zeigt dabei, daß die Dichtringe 13, 14, 15 einen T-förmigen Querschnitt aufweisen, deren Profil­ schenkel 25, 26, 27 als in einer umlaufenden Ringnut 28, 29, 30 in jedem Ringabschnitt 10, 11, 12 der Anschlußkonsole 7 gehaltene Führungsteile und deren Profilflansche 31, 32, 33 als mit der breiteren Außenmantelfläche 19, 20, 21 ausgebildete Dichtungsteile der Dichtringe 13, 14, 15 vorgesehen sind. Die­ se Dichtringe 13, 14, 15 sind als Stahldichtringe aus einem gewickelten Profil­ draht ausgebildet und weisen, wie in der Zeichnung angedeutet, jeweils eine leicht konvex ausgebildete vergrößerte Außenmantelfläche 19, 20, 21 zur wei­ teren Verminderung des Reibschlusses zur Innenwandung 22 der Aufnahme 16 auf. Die Breite der für die vergrößerten Außenmantelflächen 19, 20, 21 maßgeblichen Profilflansche 31, 32, 33 der Dichtringe 13, 14, 15 entspricht dabei etwa der in Fig. 2 beispielhaft dargestellten doppelten Breite ihrer Pro­ filschenkel 25, 26, 27, während die Dicke der Profilflansche 31, 32, 33 kleiner als der Abstand der Ringabschnitte 10, 11, 12 der Anschlußkonsole 7 zur In­ nenwandung 22 der Aufnahme 16 ausgebildet ist. Zur Vermeidung eines Ver­ klemmens der Dichtringe 13, 14, 15 in den Ringnuten 28, 29, 30 der Ringab­ schnitte 10, 11, 12 sind diese Ringnuten 28, 29, 30 darüber hinaus, wie eben­ falls in Fig. 2 nur andeutungsweise dargestellt, geringfügig breiter und tiefer als die Breite und die Länge des Profilschenkels 25, 26, 27 jedes Dichtrings 13, 14, 15 ausgebildet. The first embodiment shown in FIG. 2 shows that the sealing rings 13 , 14 , 15 have a T-shaped cross section, the profile legs 25 , 26 , 27 as in a circumferential annular groove 28 , 29 , 30 in each ring section 10 , 11th , 12 of the connection bracket 7 held guide parts and their profile flanges 31 , 32 , 33 are provided as sealing parts of the sealing rings 13 , 14 , 15 formed with the wider outer lateral surface 19 , 20 , 21 . These sealing rings 13 , 14 , 15 are formed as steel sealing rings from a wound profile wire and, as indicated in the drawing, each have a slightly convex, enlarged outer surface 19 , 20 , 21 for a further reduction in the frictional engagement with the inner wall 22 of the receptacle 16 on. The width of the profile flanges 31 , 32 , 33 of the sealing rings 13 , 14 , 15 relevant for the enlarged outer lateral surfaces 19 , 20 , 21 corresponds approximately to the double width of their profile legs 25 , 26 , 27 shown in FIG. 2, while the thickness the profile flanges 31 , 32 , 33 is smaller than the distance between the ring sections 10 , 11 , 12 of the connection bracket 7 to the inner wall 22 of the receptacle 16 . To avoid a jamming of the sealing rings 13 , 14 , 15 in the ring grooves 28 , 29 , 30 of the Ringab sections 10 , 11 , 12 , these ring grooves 28 , 29 , 30 are also, as just if only hinted at in Fig. 2, slightly wider and deeper than the width and length of the profile leg 25 , 26 , 27 of each sealing ring 13 , 14 , 15 .

Aus dem in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel geht dagegen hervor, daß die Dichtringe 13, 14, 15 einen U-förmigen Profilquerschnitt auf­ weisen, deren Profilschenkel 34, 34', 35, 35', 36, 36' als die Randpartien der Seitenflächen jedes Ringabschnittes 10, 11, 12 der Anschlußkonsole 7 um­ schließende Führungsteile ausgebildet und deren Profilstege 37, 38, 39 als mit der breiteren Außenmantelfläche 19, 20, 21 ausgebildete Dichtungsteile der Dichtringe 13, 14, 15 vorgesehen sind. Im Gegensatz zur ersten Ausführungs­ form sind diese Dichtringe 13, 14, 15 als Kunststoffdichtringe aus Polytetrafluo­ rethylen (Teflon) ausgebildet, die jedoch, wie aus der Zeichnung erkennbar ist, ebenso jeweils eine leicht konvex ausgebildete vergrößerte Außenmantelfläche 19, 20, 21 zur weiteren Verminderung des Reibschlusses zur Innenwandung 22 der Aufnahme 16 aufweisen. Die Breite der für die vergrößerten Außenmantel­ flächen 19, 20, 21 maßgeblichen Profilstege 37, 38, 39 ist dabei in Fig. 4 bei­ spielhaft größer als die Breite der Ringabschnitte 10, 11, 12 der Anschlußkon­ sole 7 dargestellt, wobei zur Vermeidung eines Verklemmens der Dichtringe 13, 14, 15 auf den Ringabschnitten 10, 11, 12 diese geringfügig schmaler als der Abstand der einen Profilschenkel 34, 35, 36, zu den anderen Profilschen­ keln 34', 35', 36' der Dichtringe 13, 14, 15 zueinander ist. Darüber hinaus ist aus Fig. 4 andeutungsweise ersichtlich, daß auch bei dieser Ausführungsform die Dicke der Profilstege 37, 38, 39 der Dichtringe 13, 14, 15 geringfügig klei­ ner als der Abstand der Ringabschnitt 10, 11, 12 der Anschlußkonsole 7 zur Innenwandung 22 der Aufnahme 16 ausgebildet ist, um ein Verklemmen der Dichtringe 13, 14, 15 zwischen der Anschlußkonsole 7 und der Aufnahme 16 zu vermeiden. In contrast, from the second exemplary embodiment shown in FIG. 4 it can be seen that the sealing rings 13 , 14 , 15 have a U-shaped profile cross-section, the profile legs 34 , 34 ', 35 , 35 ', 36 , 36 'of which are the edge parts of the side faces each ring section 10 , 11 , 12 of the connection bracket 7 is formed around closing guide parts and the profile webs 37 , 38 , 39 are provided as sealing parts of the sealing rings 13 , 14 , 15 formed with the wider outer lateral surface 19 , 20 , 21 . In contrast to the first embodiment, these sealing rings 13 , 14 , 15 are formed as plastic sealing rings made of polytetrafluoroethylene (Teflon), which, however, as can be seen from the drawing, also each have a slightly convex, enlarged outer surface 19 , 20 , 21 for further reduction of the frictional engagement with the inner wall 22 of the receptacle 16 . The width of the enlarged outer jacket surfaces 19 , 20 , 21 relevant profile webs 37 , 38 , 39 is shown in Fig. 4 at playfully larger than the width of the ring portions 10 , 11 , 12 of the connecting con sole 7 , avoiding jamming the sealing rings 13, 14, 15 on the ring portions 10, 11, 12, this slightly narrower than the distance of a profile legs 34, 35, 36, to the other profile's angles 34 ', 35', 36 'of the sealing rings 13, 14, 15 to each other. In addition, it can be seen from Fig. 4 that in this embodiment, too, the thickness of the profile webs 37 , 38 , 39 of the sealing rings 13 , 14 , 15 is slightly smaller than the distance between the ring section 10 , 11 , 12 of the connection bracket 7 and the inner wall 22 the receptacle 16 is designed to avoid jamming of the sealing rings 13 , 14 , 15 between the connection bracket 7 and the receptacle 16 .

BezugszahlenlisteList of reference numbers

11

Vorrichtung
contraption

22nd

Antriebseinheit
Drive unit

33rd

Nockenwelle
camshaft

44th

Abtriebseinheit
Output unit

55

Druckraum
Pressure room

66

Druckraum
Pressure room

77

Anschlußkonsole
Connection console

88th

Endbereich
End area

99

Mantelfläche
Lateral surface

1010th

Ringabschnitt
Ring section

1111

Ringabschnitt
Ring section

1212th

Ringabschnitt
Ring section

1313

Dichtring
Sealing ring

1414

Dichtring
Sealing ring

1515

Dichtring
Sealing ring

1616

Aufnahme
admission

1717th

Druckmittel-Zuleitungsbauteil
Pressure medium supply component

1818th

Steuerventil
Control valve

1919th

Außenmantelfläche
Outer surface

2020th

Außenmantelfläche
Outer surface

2121

Außenmantelfläche
Outer surface

2222

Innenwandung
Inner wall

2323

Ringkanal
Ring channel

2424th

Ringkanal
Ring channel

2525th

Profilschenkel
Profile leg

2626

Profilschenkel
Profile leg

2727

Profilschenkel
Profile leg

2828

Ringnut
Ring groove

2929

Ringnut
Ring groove

3030th

Ringnut
Ring groove

3131

Profilflansch
Profile flange

3232

Profilflansch
Profile flange

3333

Profilflansch
Profile flange

3434

Profilschenkel
Profile leg

3434

' Profilschenkel
'' Profile leg

3535

Profilschenkel
Profile leg

3535

' Profilschenkel
'' Profile leg

3636

Profilschenkel
Profile leg

3636

' Profilschenkel
'' Profile leg

3737

Profilsteg
Profile web

3838

Profilsteg
Profile web

3939

Profilsteg
Profile web

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, mit folgenden Merkmalen:

• - die Vorrichtung (1) besteht zum einen aus einer über ein Zugmittel mit ei­ ner Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden Antriebseinheit (2) so­ wie zum anderen aus einer drehfest mit einer Nockenwelle (3) verbunde­ nen Abtriebseinheit (4)
• - die Vorrichtung (1) weist desweiteren zwei oder mehrere zwischen der Antriebseinheit (2) und der Abtriebseinheit (4) angeordnete, wechselwei­ se oder gleichzeitig mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagbare Druckräume (5, 6) auf,
• - bei Druckbeaufschlagung der Druckräume (5, 6) erfolgt eine Schwenkbe­ wegung oder Fixierung der Antriebseinheit (2) gegenüber der Abtriebs­ einheit (4) und damit eine Relativverdrehung oder eine stufenlose hy­ draulische Einspannung der Nockenwelle (3) zur Kurbelwelle,
• - den Druckräumen (5, 6) der Vorrichtung (1) strömt das hydraulische Druckmittel über eine drehfest mit der Abtriebseinheit (4) verbundene hohlzylindrische Anschlußkonsole (7) zu,
• - die Anschlußkonsole (7) umschließt koaxial den Endbereich (8) der Nocken­ welle (3) oder wird durch den Endbereich (8) der Nockenwelle (3) selbst gebildet und weist an ihrer Mantelfläche (9) mehrere umlaufende Ringabschnitte (10, 11, 12) auf,
• - die Ringabschnitte (10, 11, 12) an der Anschlußkonsole (7) tragen um­ laufende Dichtringe (13, 14, 15), die von einer hohlzylindrischen Aufnah­ me (16) eines feststehenden Druckmittel-Zuleitungsbauteils (17) der Brennkraftmaschine umschlossen werden,
• - die Dichtringe (13, 14, 15) liegen mit ihren Außenmantelflächen (19, 20, 21) an der Innenwandung (22) der Aufnahme (16) an und dichten die zwi­ schen den Ringabschnitten (10, 11, 12) entstehenden umlaufenden Ring­ kanäle (23, 24) für das hydraulische Druckmittel gegeneinander ab,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die von den Ringabschnitten (10, 11, 12) der Anschlußkonsole (7) getra­ genen Dichtringe (13, 14, 15) im Profilquerschnitt jeweils mit einer die Dichtwirkung zwischen den Ringkanälen (23, 24) der Anschlußkonsole (7) erhöhenden sowie den Reibschluß zur Innenwandung (22) der Aufnahme (16) vermindernden breiteren Außenmantelfläche (19, 20, 21) gegenüber deren Innenmantelflächen ausgebildet sind.

1. Device for changing the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine, with the following features:

• - The device ( 1 ) consists, on the one hand, of a drive unit ( 2 ) connected via a traction means with a crankshaft in drive connection, and on the other hand, of a non-rotatably connected output unit ( 4 ) connected to a camshaft ( 3 )
• - The device ( 1 ) further has two or more pressure chambers ( 5 , 6 ) arranged between the drive unit ( 2 ) and the output unit ( 4 ), alternatingly or simultaneously with a hydraulic pressure medium,
• - When pressure is applied to the pressure chambers ( 5 , 6 ), a swiveling movement or fixation of the drive unit ( 2 ) relative to the output unit ( 4 ) takes place and thus a relative rotation or a stepless hy draulic clamping of the camshaft ( 3 ) to the crankshaft,
• - The pressure chambers ( 5 , 6 ) of the device ( 1 ), the hydraulic pressure medium flows via a non-rotatably connected to the output unit ( 4 ) hollow cylindrical connection bracket ( 7 ),
• - the connecting bracket (7) surrounds coaxially the end region (8) of the cam shaft (3) or is formed by the end region (8) of the camshaft (3) itself and has on its lateral surface (9) a plurality of annular ring portions (10, 11, 12 ) on
• - The ring sections ( 10 , 11 , 12 ) on the connection bracket ( 7 ) wear around running sealing rings ( 13 , 14 , 15 ), which are enclosed by a hollow cylindrical receptacle me ( 16 ) of a fixed pressure medium supply component ( 17 ) of the internal combustion engine,
• - The sealing rings ( 13 , 14 , 15 ) lie with their outer lateral surfaces ( 19 , 20 , 21 ) on the inner wall ( 22 ) of the receptacle ( 16 ) and seal the circumferential ring between the ring sections ( 10 , 11 , 12 ) channels ( 23 , 24 ) for the hydraulic pressure medium from one another,

characterized in that

• - The ring sections ( 10 , 11 , 12 ) of the connection bracket ( 7 ) getra gene sealing rings ( 13 , 14 , 15 ) in profile cross section each with a sealing effect between the ring channels ( 23 , 24 ) of the connection bracket ( 7 ) increasing and the Friction to the inner wall ( 22 ) of the receptacle ( 16 ) reducing wider outer surface ( 19 , 20 , 21 ) are formed against the inner surface.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe (13, 14, 15) bevorzugt einen T-förmigen Profilquerschnitt aufweisen, deren Profilschenkel (25, 26, 27) als in einer umlaufenden Ringnut (28, 29, 30) in jedem Ringabschnitt (10, 11, 12) der Anschlußkonsole (7) gehaltene Füh­ rungsteile und deren Profilflansche (31, 32, 33) als mit der breiteren Außen­ mantelfläche (19, 20, 21) ausgebildete Dichtungsteile der Dichtringe (13, 14, 15) vorgesehen sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the sealing rings ( 13 , 14 , 15 ) preferably have a T-shaped profile cross section, the profile legs ( 25 , 26 , 27 ) as in a circumferential annular groove ( 28 , 29 , 30 ) in each ring section ( 10 , 11 , 12 ) of the connection console ( 7 ) held Füh tion parts and their profile flanges ( 31 , 32 , 33 ) as with the wider outer surface ( 19 , 20 , 21 ) formed sealing parts of the sealing rings ( 13 , 14 , 15 ) are provided. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe (13, 14, 15) bevorzugt einen U-förmigen Profilquerschnitt aufweisen, deren Profilschenkel (34, 34', 35, 35', 36, 36') als die Randpartien der Seitenflä­ chen jedes Ringabschnittes (10, 11, 12) der Anschlußkonsole (7) umschlie­ ßende Führungsteile und deren Profilstege (37, 38, 39) als mit der breiteren Außenmantelfläche (19, 20, 21) ausgebildete Dichtungsteile der Dichtringe (13, 14, 15) vorgesehen sind. 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sealing rings ( 13 , 14 , 15 ) preferably have a U-shaped profile cross section, the profile legs ( 34 , 34 ', 35 , 35 ', 36 , 36 ') as the edge portions of the Seitenflä Chen each ring section ( 10 , 11 , 12 ) of the connection bracket ( 7 ) enclosing guide parts and their profile webs ( 37 , 38 , 39 ) as with the wider outer surface ( 19 , 20 , 21 ) formed sealing parts of the sealing rings ( 13 , 14 , 15 ) are provided. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe (13, 14, 15) bevorzugt als Stahldichtringe oder als Kunststoffdichtringe aus­ gebildet sind und jeweils eine leicht konvex ausgebildete Außenmantelfläche (19, 20, 21) aufweisen.4. The device according to claim 1, characterized in that the sealing rings ( 13 , 14 , 15 ) are preferably formed as steel sealing rings or as plastic sealing rings and each have a slightly convex outer surface ( 19 , 20 , 21 ).