DE19926133A1 - Piston engine with variable combustion chamber - Google Patents

Abstract

The invention relates to a piston-type internal combustion engine comprising cylinders that are arranged in a row inside an engine housing (4.2), and pistons (6) which are connected via connecting rods (5) to a crankshaft (1) whose bearings (2) are arranged in eccentric rings (3). Said eccentric rings are rotatably mounted in supporting bearings (4) inside the engine housing (4.1) and are connected to an actuating drive (7, 8), whereby at least one output shaft (12) is provided which is aligned in an coaxial manner with regard to the rotational axis (11) of the eccentric rings (3), is aligned in an axial parallel manner with regard to the crankshaft (1) and with transversal distance therefrom, and which is connected to the crankshaft (1) via a clutch (13) consisting of at least two gears (14, 15), whereby the gear connected to the crankshaft (1) forms an input gear and the gear connected to the output shaft (12) forms an output gear.

Description

Bei einer Kolbenbrennkraftmaschine besteht über eine Verände­ rung des Brennraums die Möglichkeit, die Betriebsbedingungen an den jeweiligen Lastfall optimal anzupassen. Eine Verände­ rung des Brennraums ist beispielsweise möglich durch ein An­ heben oder Absenken der Kurbelwellendrehachse gegenüber einer motorfesten Bezugsebene. Bei dieser Veränderung der Höhenlage der Kurbelwelle gegenüber der motorfesten Bezugsebene ändert sich aber auch die Position der Kurbelwellendrehachse zur Drehachse der nachgeschalteten, in ihrer Höhenlage motorfest angeordneten Abtriebswelle. Das Problem besteht nun darin, daß beide Wellen trotz der einstellbaren Veränderung der Hö­ henlage der Kurbelwelle zur Bezugsebene im gleichem Drehsinn und insbesondere mit gleicher Drehzahl umlaufen müssen und das Drehmoment in vollem Umfang und ohne Drehzahlschwankungen übertragen werden muß.There is a change in a piston internal combustion engine the combustion chamber, the possibility of operating conditions to optimally adapt to the respective load case. A change tion of the combustion chamber is possible, for example, by an on raise or lower the crankshaft axis of rotation compared to one fixed reference plane. With this change in altitude the crankshaft changes relative to the engine-fixed reference plane but also the position of the crankshaft axis of rotation Rotation axis of the downstream, motor-fixed in its altitude arranged output shaft. The problem now is that both waves despite the adjustable change in height position of the crankshaft to the reference plane in the same direction and in particular have to run at the same speed and the torque in full and without speed fluctuations must be transferred.

Aus DE-36 44 721-A ist eine Kolbenbrennkraftmaschine dieser Bauart bekannt, bei der das Problem dadurch gelöst worden ist, daß an einem Verstellexzenter für die Veränderung der Position der Kurbelwelle ein Lagergehäuse befestigt ist, in das einenends ein mit der Kurbelwelle verbundenes Antriebs­ ritzel hineinragt und in das anderenends mit dem vorgegebenen Querabstand ein mit der Abtriebswelle verbundendes Abtriebs­ ritzel hineinragt. Die Drehachse des Verstellexzenters ist koaxial zur Drehachse des Abtriebsritzels ausgerichtet. Die Kraftübertragung zwischen dem Antriebsritzel an der Kurbel­ welle und dem Abtriebsritzel an der Abtriebswelle erfolgt durch zwei gleichachsige und fest miteinander verbundene Um­ laufräder, von denen beim Verstellvorgang ein Rad auf dem An­ triebsritzel abrollt und das andere Rad auf dem Abtriebsrit­ zel abrollt. Mit dieser Anordnung ist jede Veränderung der Position der Kurbelwelle gegenüber der Abtriebswelle ein­ stellbar und die Drehgleichförmigkeit gewährleistet. Der Nachteil besteht jedoch darin, daß bei dieser Anordnung nur Zahnräder mit geringem Durchmesser eingesetzt werden können und somit das gesamte Drehmoment der Kolbenbrennkraftmaschine über Zahnräder mit geringem Durchmesser übertragen werden muß. Hierdurch ergeben sich sehr schnell Grenzen in der Größe des übertragbaren Drehmoments. Ein weiterer Nachteil der vor­ bekannten Anordnung besteht in einer verhältnismäßig großen Baulänge.From DE-36 44 721-A a piston internal combustion engine is this Known design, in which the problem has been solved is that at an adjustment eccentric for changing the Position of the crankshaft is attached to a bearing housing one end is a drive connected to the crankshaft pinion protrudes and into the other end with the specified Transverse distance of an output connected to the output shaft pinion protrudes. The axis of rotation of the adjustment eccentric is aligned coaxially to the axis of rotation of the output pinion. The Power transmission between the drive pinion on the crank shaft and the output pinion on the output shaft by two coaxial and firmly connected order impellers, one of which is on the wheel during the adjustment process drive pinion rolls and the other wheel on the output gear unrolls. With this arrangement, every change is the Position of the crankshaft in relation to the output shaft  adjustable and the rotational uniformity guaranteed. The The disadvantage, however, is that this arrangement only Small diameter gears can be used and thus the total torque of the piston internal combustion engine be transmitted via small diameter gears got to. This quickly results in size limits of the transmissible torque. Another disadvantage of before known arrangement consists in a relatively large Overall length.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Kolben­ brennkraftmaschine der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die bei der notwendigen Veränderung der Position der Kurbel­ welle gegenüber einer Abtriebswelle eine Übertragung auch großer Drehmomente erlaubt und gleichzeitig eine kurze Bau­ länge aufweist.The invention is based on the object of a piston to create an internal combustion engine of the type described at the outset, those in the need to change the position of the crank shaft also a transmission compared to an output shaft large torques allowed and at the same time a short construction has length.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit einer Kol­ benbrennkraftmaschine mit in Reihe in einem Motorgehäuse an­ geordneten Zylindern, mit Kolben, die über Pleuel mit einer Kurbelwelle verbunden sind, deren Lager in Exzenterringen an­ geordnet sind, die ihrerseits in Traglagern im Motorgehäuse verdrehbar gelagert sind und die mit einem Stellantrieb in Verbindung stehen, wobei wenigstens eine Abtriebswelle vorge­ sehen ist, die koaxial zur Drehachse der Exzenterringe und achsparallel mit Querabstand zur Kurbelwelle ausgerichtet ist und die über eine aus wenigstens zwei in einer Drehebene an­ geordneten Zahnrädern gebildete Kupplung mit der Kurbelwelle verbunden ist, wobei das mit der Kurbelwelle verbundene Zahn­ rad ein Antriebsrad und das mit der Abtriebswelle verbundene Zahnrad ein Abtriebsrad bildet. Durch die Anordnung von in einer Drehachse miteinander im Eingriff stehenden Zahnrädern besteht zum einen die Möglichkeit einer kurzen Baulänge und zum anderen die Möglichkeit, große Durchmesser für diese Zahnräder vorzusehen, so daß bei entsprechend hoher Überdec­ kung der Verzahnung auch große Drehmomente übertragen werden können. Das mit der Kurbelwelle verbundene Zahnrad bildet hierbei ein Antriebsrad, während das mit der Abtriebswelle verbundene Zahnrad ein Abtriebsrad bildet. Diese Anordnung kann nicht nur für die Hauptabtriebswelle zum Getriebe einge­ setzt werden, sondern in gleicher Weise auch für den Steuer­ trieb, d. h. den Antrieb der Nockenwelle sowie der Nebenag­ gregate.According to the invention, this object is achieved with a Kol Internal combustion engine with in series in a motor housing orderly cylinders, with pistons, over connecting rods with a Crankshaft are connected, their bearings in eccentric rings are ordered, which in turn in support bearings in the motor housing are rotatably mounted and with an actuator in Are connected, wherein at least one output shaft is featured see is the coaxial to the axis of rotation of the eccentric rings and is aligned axially parallel with transverse distance to the crankshaft and the one on at least two in a rotating plane ordered gears formed coupling with the crankshaft is connected, the tooth connected to the crankshaft wheel a drive wheel and that connected to the output shaft Gear forms an output gear. By arranging in an axis of rotation meshing gears on the one hand there is the possibility of a short overall length and secondly the possibility of large diameters for this To provide gears so that with a correspondingly high overdec large torques can be transmitted can. The gearwheel connected to the crankshaft forms  here a drive wheel, while that with the output shaft connected gear forms an output gear. This arrangement can not only be turned on for the main output shaft to the transmission be set, but in the same way for the tax drove, d. H. the drive of the camshaft and the secondary gregate.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß die Kupplung gebildet wird durch ein Hohlrad, das mit einer der Wellen verbunden ist und durch ein Stirnrad, das mit der anderen Welle verbunden ist und mit dem Hohlrad im Eingriff steht. Damit ist die Möglichkeit gegeben, daß bei einer Verdrehung der Exzenterringe der Kurbelwellendrehachse gegenüber der Drehachse der Abtriebswelle die beiden Zahnrä­ der ohne Änderung der Eingriffsbedingungen bei gleichzeitiger Drehung um ihre jeweilige Drehachse aufeinander abrollen kön­ nen. Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht ferner darin, daß relativ große Zahnräder verwendet werden können, wobei das Stirnrad einen nur unwesentlich geringeren Durch­ messer als das Hohlrad aufweisen kann. Es genügt, wenn beide Zahnräder gerade frei aufeinander abrollen können. Wird das Hohlrad mit der Kurbelwelle verbunden, dann kann das Hohlrad gleichzeitig auch in das Schwungrad integriert werden. Durch die unmittelbare Kopplung von Kurbelwelle und Abtriebswelle über nur zwei Zahnräder ohne eine Zwischenwelle kann die An­ regung von Drehschwingungen auf der Abtriebsseite praktisch unterbunden werden.In a preferred embodiment of the invention, it is provided hen that the clutch is formed by a ring gear that connected to one of the shafts and by a spur gear, which is connected to the other shaft and to the ring gear is engaged. This gives the possibility that at a rotation of the eccentric rings of the crankshaft axis of rotation opposite the axis of rotation of the output shaft, the two gears the without changing the intervention conditions while at the same time Roll around each other around their respective axis of rotation nen. The particular advantage of this arrangement also exists in that relatively large gears can be used with the spur gear an only slightly smaller through can have knives than the ring gear. It is enough if both Gear wheels can just roll freely on each other. Will that Ring gear connected to the crankshaft, then the ring gear can also be integrated into the flywheel at the same time. By the direct coupling of crankshaft and output shaft With only two gears without an intermediate shaft, the An Practical excitation of torsional vibrations on the output side be prevented.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das der Abtriebswelle zugeordnete Abtriebszahnrad am Motorgehäuse drehbar gelagert ist und daß das Antriebszahnrad drehfest mit der Kurbelwelle verbunden ist. Die Ausbildung ist in der Zu­ ordnung vertauschbar, d. h. daß sowohl das Antriebsrad als auch das Abtriebsrad kann als Hohlrad ausgebildet werden und umgekehrt, und entsprechend sowohl das Antriebsrad als auch das Abtriebsrad kann als Stirnrad ausgebildet werden. In an embodiment of the invention it is provided that the Output gear assigned to the output shaft on the motor housing is rotatably mounted and that the drive gear rotatably with the crankshaft is connected. The training is in the zu order interchangeable, d. H. that both the drive wheel as the driven gear can also be designed as a ring gear and vice versa, and accordingly both the drive wheel as well the driven gear can be designed as a spur gear.  

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Hohlrad das Stirnrad gehäuseartig um­ faßt. Wird das Hohlrad hierbei als Abtriebsrad eingesetzt, kann das Hohlrad mit einem das Stirnrad vollständig abschlie­ ßenden Deckel abgedeckt werden, der gleichzeitig Anschlußmit­ tel zur Befestigung der Abtriebswelle aufweist, so daß sich eine vollständig geschlossene Kupplung ergibt.In a particularly advantageous embodiment of the invention it is provided that the ring gear around the spur gear sums up. If the ring gear is used as a driven gear, can complete the ring gear with a spur gear ß lid are covered, the at the same time with tel for fastening the output shaft, so that a completely closed coupling results.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:The invention is based on schematic drawings he purifies. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Schemadarstellung einer Vierzylinder-Kolbenbrennkraftmaschine mit variabel einstellbarem Brennraum, Fig. 1 is a perspective schematic diagram of a four-cylinder reciprocating internal combustion engine with a variably adjustable combustion chamber,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Eingriffsver­ hältnisse einer aus zwei Zahnrädern gebildeten Kupplung, Fig. 2 is a schematic representation of the Eingriffsver ratios of a coupling formed of two gears,

Fig. 3 eine erstes Ausführungsbeispiel mit einer Lagerung eines als Hohlrad ausgebildeten Abtriebsrades über Laufrollen, Fig. 3 shows a first embodiment of a bearing of a driven wheel via rollers designed as a ring gear,

Fig. 4 eine Abwandlung der Ausführungsform gem. Fig. 3, Fig. 4 shows a modification of the embodiment. Fig. 3,

Fig. 5 eine Ausführungsform der Lagerung des als Hohlrad ausgebildeten Abtriebsrades über ein Wälzlager, Fig. 5 shows an embodiment of the mounting of the ring gear designed as a driven wheel via a rolling bearing,

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel mit einem Antriebsrad als Hohlrad. Fig. 6 shows an embodiment with a drive wheel as a ring gear.

Wie die schematische Darstellung gem. Fig. 1 erkennen läßt, ist eine Kurbelwelle 1 einer Vierzylinder-Kolbenbrennkraft­ maschine mit ihren Kurbelwellenlagern 2 in Exzenterringen 3 gelagert, die ihrerseits verdrehbar in entsprechenden Tragla­ gergehäusen 4 eines nur angedeuteten Motorgehäuses gelagert sind. Mit der Kurbelwelle 1 sind über Pleuel 5 jeweils die hier nur schematisch angedeuteten Kolben 6 verbunden. Die Kurbelwelle ist in einer Stellung gezeigt, in der zwei Kolben sich in der oberen Totpunktstellung befinden, während sich die anderen beiden Kolben in der unteren Totpunktstellung be­ finden. Zumindest einer der Exzenterringe 3 ist starr mit ei­ ner als Schwenkhebel ausgebildeten Verdreheinrichtung 7 ver­ bunden, der am Traglagergehäuse 4 nach unten herausgeführt ist. Der Schwenkhebel 7 ist mit einem schematisch dargestell­ ten Stellantrieb 8 verbunden, über den in Richtung des Dop­ pelpfeiles 9 die Exzenterringe 3 entsprechend hin und her verdreht werden können, so daß sich auch jeweils die Höhenla­ ge der Drehachse 10 der Kurbelwelle 1 gegenüber einer motor­ festen Bezugsebene verändert.How the schematic representation acc. Fig. 1 reveals, a crankshaft 1 of a four-cylinder piston internal combustion engine with its crankshaft bearings 2 is mounted in eccentric rings 3 , which in turn are rotatably mounted in corresponding Tragla housing 4 of an only indicated engine housing. The pistons 6 , which are only indicated schematically here, are connected to the crankshaft 1 via connecting rods 5 . The crankshaft is shown in a position in which two pistons are in the top dead center position, while the other two pistons are in the bottom dead center position. At least one of the eccentric rings 3 is rigidly connected with egg ner designed as a pivot lever rotating device 7 , which is led out on the support bearing housing 4 down. The pivot lever 7 is connected to a schematically shown actuator 8 , via which in the direction of the double arrow 9, the eccentric rings 3 can be rotated back and forth accordingly, so that each of the Höhenla ge of the axis of rotation 10 of the crankshaft 1 relative to a motor Reference plane changed.

Wie aus Fig. 1 ferner ersichtlich, ist die Drehachse 10 der Kurbelwelle 1 exzentrisch zur motorfesten Drehachse 11 der Exzenterringe 3 angeordnet, so daß sie sich bei einem Ver­ schwenken des Hebels 7 aus einer angenommenen Mittelstellung (der Schwenkhebel 7 weist hierbei senkrecht nach unten) zur Veränderung der Höhenlage nach oben oder unten bewegt. Da­ durch wird die Kurbelwelle 1 in bezug auf eine motorfeste ho­ rizontale Bezugsebene auch gegenüber der motorfesten Drehach­ se 11 der Exzenterringe 3 angehoben oder abgesenkt. Das be­ deutet aber, daß die Kolben 6 jeweils in der oberen Totpunkt­ stellung um das gleiche Maß näher an das Brennraumdach des entsprechenden Zylinders heranreichen, so daß dementsprechend auch das Verdichtungsverhältnis erhöht und bei einer gegen­ läufigen Verdrehung der Exzenterringe 3 das Verdichtungsver­ hältnis entsprechend vermindert wird.As can also be seen from FIG. 1, the axis of rotation 10 of the crankshaft 1 is arranged eccentrically to the axis of rotation 11 of the eccentric rings 3 which is fixed to the motor, so that they pivot when the lever 7 is pivoted from an assumed middle position (the pivot lever 7 points vertically downwards) moved up or down to change the altitude. Since the crankshaft 1 is raised or lowered in relation to a motor-fixed ho horizontal reference plane also with respect to the motor-fixed rotary shaft 11 of the eccentric rings 3 . However, this means that the pistons 6 each come closer to the combustion chamber roof of the corresponding cylinder in the top dead center position by the same amount, so that accordingly the compression ratio is increased and the compression ratio is reduced accordingly in the event of a continuous rotation of the eccentric rings 3 .

Der Abtrieb der Kolbenbrennkraftmaschine erfolgt über eine zum Getriebe führenden Abtriebswelle 12, die koaxial zur Drehachse 11 der Exzenterringe 3 ausgerichtet ist. Um die Veränderung der Position der Drehachse 10 der Kurbelwelle 1 zur Achse der Abtriebswelle 12 zu überbrücken, ist die Kur­ belwelle 1 mit einer Kupplung 13 verbunden. Die Kupplung 13 besteht hierbei aus einem mit der Kurbelwelle 1 verbundenen Antriebszahnrad 14 und einem mit der Abtriebswelle 12 verbun­ denen Abtriebszahnrad 15. Die beiden in einer Drehebene aus­ gerichteten Zahnräder 14 und 15 sind hier zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung mit deutlich unterschiedlichen Durchmessern dargestellt. In der praktischen Ausführung wei­ sen die beiden Zahnräder 14 und 15, wie nachstehend noch nä­ her beschrieben werden wird, nahezu den gleichen Durchmesser auf.The piston-type internal combustion engine is driven via an output shaft 12 leading to the transmission, which is aligned coaxially with the axis of rotation 11 of the eccentric rings 3 . In order to bridge the change in the position of the axis of rotation 10 of the crankshaft 1 to the axis of the output shaft 12 , the cure belwelle 1 is connected to a clutch 13 . The clutch 13 consists of a drive gear 14 connected to the crankshaft 1 and a drive gear 15 connected to the output shaft 12 . The two gear wheels 14 and 15, which are oriented in one plane of rotation, are shown here with significantly different diameters in order to simplify the drawing. In the practical embodiment, the two gears 14 and 15 , as will be described in more detail below, have almost the same diameter.

In Fig. 2 ist die Kupplung 13 in einer schematischen Ansicht in Richtung der Achsen 10, 11 dargestellt. Die Kurbelwelle 1 ist hierbei durch ihre Drehachse 10 gekennzeichnet und die Drehachse der Abtriebswelle 12 ist durch die koaxiale motor­ feste Drehachse 11 der Exzenterringe 3 gekennzeichnet.In FIG. 2, the clutch is shown in a schematic view in the direction of the axes 10, 11 13. The crankshaft 1 is characterized by its axis of rotation 10 and the axis of rotation of the output shaft 12 is characterized by the coaxial motor-fixed axis of rotation 11 of the eccentric rings 3 .

In der in Fig. 1 wiedergegebenen Mittelstellung befinden sich die Drehachse 10 der Kurbelwelle und die Drehachse 11 der Ex­ zenterring 3 in bezug auf eine motorfeste Bezugsebene B in der gleichen Höhenlage a1 gegenüber dieser Bezugsebene. Wer­ den nun die Exzenterringe 3 über die Stelleinrichtung 8 in der Darstellung gem. Fig. 1 nach rechts verschwenkt, wird die Drehachse 10 der Kurbelwelle 1 gegenüber der Bezugsebene B entsprechend angehoben, so daß sie gegenüber der Bezugsebene B den Abstand a2 einnimmt. Da jedoch dieses Anheben durch ein Drehen der Exzenterringe 3 um die Drehachse 11 erfolgt, wird die Drehachse 10 der Kurbelwelle entsprechend auf einer Kreisbahn 16 geführt, so daß in der verdrehten Stellung die Drehachse der Kurbelwelle 1 die Position 10.2 einnimmt.In the middle position shown in Fig. 1, the axis of rotation 10 of the crankshaft and the axis of rotation 11 of the Ex center ring 3 are in relation to a fixed reference plane B in the same height position a1 with respect to this reference plane. Who now the eccentric rings 3 according to the actuating device 8 in the illustration. Fig. 1 is pivoted to the right, the axis of rotation 10 of the crankshaft 1 is raised with respect to the reference plane B accordingly so that it occupies the distance a2 from the reference plane B. However, since this lifting takes place by rotating the eccentric rings 3 about the axis of rotation 11 , the axis of rotation 10 of the crankshaft is accordingly guided on a circular path 16 , so that the axis of rotation of the crankshaft 1 assumes the position 10.2 in the rotated position.

Wird nun das mit der Kurbelwelle 1 verbundene Antriebsrad 14 als Stirnrad ausgebildet und das mit der Abtriebswelle 12 verbundene Abtriebsrad 15 als Hohlrad ausgebildet, dann wird das Drehmoment der Kurbelwelle unmittelbar und mit nur gerin­ ger Untersetzung auf die Abtriebswelle 12 übertragen. Auf­ grund der verhältnismäßig großen Durchmesser der miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder ergibt sich auch eine große Überdeckung der Verzahnung, so daß auch ein großes Drehmoment übertragen werden kann. Der Durchmesser des Kopfkreises der Verzahnung des Stirnrades 14 ist nur um ein solches Maß ge­ ringer als der Kopfkreis der Verzahnung des Hohlrades, das ein freies Abrollen gewährleistet ist.If the drive wheel 14 connected to the crankshaft 1 is designed as a spur gear and the driven wheel 15 connected to the output shaft 12 is designed as a ring gear, then the torque of the crankshaft is transmitted directly and with only a slight reduction to the output shaft 12 . Due to the relatively large diameter of the gears meshing with each other, there is also a large overlap of the teeth, so that a large torque can be transmitted. The diameter of the tip circle of the teeth of the spur gear 14 is only by such a degree ge less than the tip circle of the teeth of the ring gear, which ensures free rolling.

Wird nun während des Betriebes die Position der Drehachse 10 der Kurbelwelle 1 entsprechend verstellt, dann kann bei un­ veränderter Drehung der beiden Zahnräder gleichzeitig das An­ triebsrad 14 auf dem Abtriebsrad 15 abrollen, ohne daß sich hier die Überdeckung ändert. Wie die Zeichnung zeigt, ist die Überdeckung im Eingriffspunkt 17.1 bei der Ausgangsstellung gleich mit der Überdeckung im Eingriffspunkt 17.2 in der ver­ änderten Stellung. Weiterhin ist bedeutsam, daß sich bei die­ sem Verstellvorgang auch die Eingriffsverhältnisse der Ver­ zahnung nicht ändern.If the position of the axis of rotation 10 of the crankshaft 1 is adjusted accordingly during operation, then the drive wheel 14 can roll on the driven wheel 15 at the same time if the rotation of the two gears does not change, without the overlap changing here. As the drawing shows, the overlap in the engagement point 17.1 in the starting position is the same as the overlap in the engagement point 17.2 in the changed position. It is also important that the engagement conditions of the toothing do not change during this adjustment process.

In Fig. 3 ist in einem Vertikalschnitt ein Ausführungsbei­ spiel für eine Kupplung der vorbeschriebenen Art dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen Vertikalschnitt des Endbereichs ei­ ner Kolbenbrennkraftmaschine. In dem Motorgehäuse 4.1 ist im Traglager 4 der Exzenterring 3 dargestellt. Im Exzenterring 3 ist in einem Kurbelwellenlager 2 die Kurbelwelle 1 gelagert, die mit einem Anschlußzapfen 18 aus dem Motorgehäuse 4.1 her­ ausgeführt ist. Mit dem Anschlußzapfen 18 ist ein als Stirn­ rad ausgebildetes Antriebsrad 14 fest verbunden.In Fig. 3, a Ausführungsbei game for a clutch of the type described above is shown in a vertical section. The drawing shows a vertical section of the end portion of a piston internal combustion engine. The eccentric ring 3 is shown in the bearing 4 in the motor housing 4.1 . In the eccentric ring 3 , the crankshaft 1 is mounted in a crankshaft bearing 2 , which is designed with a connecting pin 18 from the engine housing 4.1 . With the connecting pin 18 a drive wheel 14 designed as a front wheel is firmly connected.

Am Motorgehäuse 4.1 ist ferner ein Laufring 19 fest angeord­ net, auf dem das als Hohlrad ausgebildete Abtriebsbrad 15 über mehreren im Umfang gleichmäßig verteilte Laufrollen 20 drehbar gelagert ist. Durch die Anordnung der Laufrollen 20 ist es möglich, auch auf einem durch die Konzeption eines La­ gerringes 19 bedingten großen Lagerdurchmesser eine Lagerung des Abtriebsrades 15 vorzusehen, die hohe Drehzahlen erlaubt. Das als Hohlrad ausgebildete Abtriebsrad 15 steht, wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit dem Stirnrad 14 im Eingriff. On the motor housing 4.1 , a race 19 is also angeord net, on which the output gear 15 designed as a ring gear is rotatably mounted over several evenly distributed rollers 20 . The arrangement of the rollers 20 , it is possible to provide a bearing of the driven wheel 15 , which allows high speeds, even on a large bearing diameter due to the design of a bearing ring 19 . The output gear 15 , which is designed as a ring gear, is in engagement with the spur gear 14 , as can be seen in FIG. 2.

Das Hohlrad 15 ist mit einem Deckel 21 abgedeckt, der im Be­ reich der Drehachse mit Anschlußmitteln 22 für die hier nicht dargestellte Abtriebswelle 12 versehen ist. Wie die Schnitt­ darstellung erkennen läßt, ergibt sich hier ein sehr kurzbau­ endes und kompaktes Kupplungselement, das zum einen die Mög­ lichkeit bietet, bei entsprechender Auslegung der Masse als Schwungrad zu dienen und zum anderen auch die Möglichkeit bietet, über eine Außenverzahnung 23 in üblicher Weise den Eingriff für das Anlasserritzel zu ermöglichen.The ring gear 15 is covered with a cover 21 , which is provided in the area of the axis of rotation with connecting means 22 for the output shaft 12 , not shown here. As the sectional view reveals, there is a very short end and compact coupling element which, on the one hand, offers the possibility of serving as a flywheel with an appropriate design of the mass and, on the other hand, also offers the possibility of using external teeth 23 in the usual way to enable the engagement for the starter pinion.

Die Anordnung des Deckels 21 der zugleich auch Übertragungse­ lement für die Abtriebswelle ist, ergibt einen hermetischen Abschluß der Kupplung, so daß lediglich im Bereich des Lager­ ringes 19 eine entsprechende Dichtung 24 vorzusehen ist, die den Spalt 25 zwischen dem Hohlrad 15 und dem Lagerring 19 ab­ dichtet.The arrangement of the cover 21, which is also a transmission element for the output shaft, results in a hermetic closure of the clutch, so that only in the area of the bearing ring 19 a corresponding seal 24 is to be provided, the gap 25 between the ring gear 15 and the bearing ring 19th seals.

In Fig. 4 ist bei ansonsten gleichem Aufbau eine Abwandlung der Lagerung des Hohlrades 15 dargestellt. Während bei der Ausführungsform gem. Fig. 3 die Laufrollen 20 am Hohlrad be­ festigt sind, ist bei der Ausführungsform gem. Fig. 4 ein mit dem Motorgehäuse 4.1 fest verbundener Lager- und Dichtring 19.1 vorgesehen, an dem die Laufrollen 20 starr befestigt sind. Das Hohlrad 15 ist mit einem Lagerbund 15.1 versehen, der sich auf den Laufrollen 20 abstützt. Die Abdichtung des Spaltes 25 zwischen dem feststehenden Dicht- und Lagerring 19.1 und dem drehenden Hohlrad 15 erfolgt bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel über eine Labyrinthdichtung 24.1. Im übrigen entspricht der Aufbau dem anhand von Fig. 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Bei beiden Ausführungsformen können die Laufrollen 20 durch kleine Rillenkugellager gebildet werden.In Fig. 4 with an otherwise identical construction, a modification of the bearing of the ring gear 15 is illustrated. While according to the embodiment. Fig. 3, the rollers 20 on the ring gear be fastened, according to the embodiment. Fig. 4 is provided with the motor housing 4.1 fixed bearing and sealing ring 19.1 , to which the rollers 20 are rigidly attached. The ring gear 15 is provided with a bearing collar 15.1 , which is supported on the rollers 20 . The sealing of the gap 25 between the fixed sealing and bearing ring 19.1 and the rotating ring gear 15 takes place in this embodiment, for example, via a labyrinth seal 24.1 . Otherwise, the structure corresponds to the embodiment described with reference to FIG. 3. In both embodiments, the rollers 20 can be formed by small deep groove ball bearings.

In Fig. 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt, bei der am Motorgehäuse 4.1 ein Laufring 19.2 befestigt ist, mit dem der Außenring 26.1 eines Rillenkugellagers 26 fest verbunden ist. Der Innenring 26.2 des Rillenkugellagers ist über einen Bund 27 mit dem Hohlrad 15 fest verbunden, während das Stirnrad 14 wie vor, fest mit dem Zapfen 18 der Kurbel­ welle 1 verbunden ist. Diese Konzeption ist hinsichtlich des Durchmessers für der Laufring 19.2 durch dynamische Grenzwer­ te, insbesondere der maximal zulässigen Drehzahl des verwen­ deten Lagers begrenzt.In Fig. 5 a modified embodiment is shown, a bearing race is fixed in the motor housing 19.2 4.1, with the outer ring of a grooved ball bearing 26.1 is fixedly connected 26th The inner ring 26.2 of the deep groove ball bearing is firmly connected via a collar 27 to the ring gear 15 , while the spur gear 14, as before, is firmly connected to the pin 18 of the crank shaft 1 . This concept is limited in terms of the diameter for the race 19.2 by dynamic limit values, in particular the maximum permissible speed of the bearing used.

Die Abdichtung des Spaltes 25 erfolgt hier über eine Laby­ rinthdichtung 24.2, die jedoch bei dieser Ausführungsform auf der Außenseite des Tragringes 19.2 angeordnet ist und die über ein oder mehrere Durchtrittskanäle 28 zum Innenraum des Hohlrades 15 belüftet ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist das Hohlrad 15 mit einem Deckel 21 abgeschlossen, der gleichzeitig den Anschluß für die Abtriebswelle 15 bildet.The sealing of the gap 25 takes place here via a Laby rinth seal 24.2 , which, however, is arranged in this embodiment on the outside of the support ring 19.2 and which is ventilated via one or more passage channels 28 to the interior of the ring gear 15 . In this embodiment too, the ring gear 15 is closed with a cover 21 , which at the same time forms the connection for the output shaft 15 .

Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die vorstehend be­ schriebene Zuordnung der beiden Zahnräder zueinander be­ schränkt. Die Anordnung kann auch in der Weise umgekehrt wer­ den, daß die Kurbelwelle mit einem Hohlrad als Antriebsrad und die Abtriebswelle mit einem Stirnrad als Abtriebsrad verbunden wird. Dies ist in Fig. 6 für ein Ausführungsbei­ spiel dargestellt. Das nunmehr als Hohlrad ausgebildete An­ triebsrad 14 ist fest mit dem Zapfen 18 der Kurbelwelle 1 verbunden. Die Abtriebswelle 12 ist entsprechend mit einem als Stirnrad ausgebildeten Abtriebsrad 15 verbunden.The embodiment of the invention is not limited to the above-described assignment of the two gears to each other. The arrangement can also be reversed in such a way that the crankshaft is connected to a ring gear as the drive wheel and the output shaft is connected to a spur gear as the driven wheel. This is shown in Fig. 6 for a game Ausführungsbei. The now designed as a ring gear to drive wheel 14 is fixedly connected to the pin 18 of the crankshaft 1 . The output shaft 12 is correspondingly connected to an output gear 15 designed as a spur gear.

Zur Lagerung des Abtriebsrades 15 ist mit dem Motorgehäuse 4.1 ein Lagergehäuse 29 fest verbunden, das die beiden Zahn­ räder 14 und 15 vollständig umschließt und das eine Durch­ trittsöffnung 30 für den Anschluß der Abtriebswelle 12 auf­ weist. Das als Stirnrad ausgebildete Abtriebsrad 15 weist ei­ nen Lagerbund 32 auf, während das Gehäuse 29 einen entspre­ chenden Lagerbund 33 im Bereich der Durchtrittsöffnung 30 be­ sitzt, so daß das Abtriebsrad 15 über Wälzlager 31 am Gehäuse 29 gelagert ist. Der verbleibende Durchtrittsspalt der Durch­ trittsöffnung 30 ist mit einer üblichen Dichtung 34 abgedich­ tet. To mount the driven wheel 15 , a bearing housing 29 is firmly connected to the motor housing 4.1 , which completely encloses the two toothed wheels 14 and 15 and which has a passage opening 30 for connecting the output shaft 12 . The designed as a spur gear 15 has egg NEN bearing collar 32 , while the housing 29 a corre sponding bearing collar 33 sits in the area of the passage opening 30 be, so that the driven wheel 15 is mounted on roller bearings 31 on the housing 29 . The remaining passage gap of the passage opening 30 is sealed with a conventional seal 34 .

In Fig. 1 ist ferner schematisch dargestellt, daß auch der Steuertrieb 36 über eine entsprechend gestaltete Kupplung 13.1 angetrieben werden kann. Mit dem Hohlrad analog Fig. 3 ist ein Ketten- oder Zahnriemenrad 37 verbunden, über das mittels einer Steuerkette oder eines Zahnriemens 38 bei­ spielsweise eine Nockenwelle 39 oder ein Nebenaggregat ange­ trieben wird. Der Unterschied zu den vorstehenden Ausfüh­ rungsformen besteht im wesentlichen in den kleineren Abmes­ sungen, da für den Steuertrieb deutlich geringere Drehmomente zu übertragen sind und dementsprechend nur kleine Zahnrad- und Hohlraddurchmesser erforderlich sind, die eine unmittel­ bare Lagerung aller drehenden Teile auf Wälzlagern ermögli­ chen. Grundaufbau und Wirkungsweise der Kupplung 13.1 für den Steuerantrieb entsprechen jedoch denen für den Leistungsab­ trieb anhand der Ausführungsbeispiele beschriebenen Kupplun­ gen.In Fig. 1 is also shown schematically that the control drive 36 can be driven via a correspondingly designed clutch 13.1 . With the ring gear analogous to FIG. 3, a chain or toothed belt wheel 37 is connected, via which a cam chain 39 or an auxiliary unit is driven by means of a timing chain or a toothed belt 38 . The difference to the above embodiments is essentially in the smaller dimensions, since significantly lower torques are to be transmitted for the control drive and accordingly only small gear and ring gear diameters are required, which enable immediate storage of all rotating parts on roller bearings. The basic structure and mode of operation of the clutch 13.1 for the control drive, however, correspond to those described for the power transmission using the exemplary embodiments.

Claims (7)

1. Kolbenbrennkraftmaschine mit in Reihe in einem Motorgehäu­ se (4.2) angeordneten Zylindern, mit Kolben (6), die über Pleuel (5) mit einer Kurbelwelle (1) verbunden sind, deren Lager (2) in Exzenterringen (3) angeordnet sind, die ihrer­ seits in Traglagern (4) im Motorgehäuse (4.1) verdrehbar ge­ lagert sind und die mit einem Stellantrieb (7, 8) in Verbin­ dung stehen, wobei wenigstens eine Abtriebswelle (12) vorge­ sehen ist, die koaxial zur Drehachse (11) der Exzenterringe (3) und achsparallel mit Querabstand zur Kurbelwelle (1) aus­ gerichtet ist und die über eine, aus wenigstens zwei Zahnrä­ dern (14, 15) gebildete Kupplung (13) mit der Kurbelwelle (1) verbunden ist, wobei das mit der Kurbelwelle (1) verbundene Zahnrad ein Antriebsrad bildet und das mit der Abtriebswelle (12) verbundene Zahnrad ein Abtriebsrad bildet.1. Piston internal combustion engine with cylinders arranged in series in a motor housing ( 4.2 ), with pistons ( 6 ) which are connected via connecting rods ( 5 ) to a crankshaft ( 1 ), the bearings ( 2 ) of which are arranged in eccentric rings ( 3 ), which are in turn rotatably supported in support bearings ( 4 ) in the motor housing ( 4.1 ) and which are connected to an actuator ( 7 , 8 ), at least one output shaft ( 12 ) being provided, which is coaxial with the axis of rotation ( 11 ) the eccentric rings ( 3 ) and axially parallel with a transverse distance to the crankshaft ( 1 ) is directed from and via a, from at least two toothed wheels ( 14 , 15 ) formed coupling ( 13 ) with the crankshaft ( 1 ), which with the Crankshaft ( 1 ) connected gear forms a drive wheel and the gear connected to the output shaft ( 12 ) forms an output gear. 2. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kupplung (13) gebildet wird durch ein Hohl­ rad (15) das mit einer der Wellen verbunden ist und durch ein Stirnrad (14), das mit der anderen Welle verbunden ist und das mit dem Hohlrad (15) im Eingriff steht.2. Piston internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the clutch ( 13 ) is formed by a hollow wheel ( 15 ) which is connected to one of the shafts and by a spur gear ( 14 ) which is connected to the other shaft and that is in engagement with the ring gear ( 15 ). 3. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Abtriebswelle (12) zugeordnete Abtriebsrad (15) am Motorgehäuse (4.1) drehbar gelagert ist und daß das Antriebsrad (14) drehfest mit der Kurbelwelle (1) verbunden ist.3. Piston internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the driven shaft ( 12 ) associated with the driven wheel ( 15 ) on the motor housing ( 4.1 ) is rotatably mounted and that the drive wheel ( 14 ) is rotatably connected to the crankshaft ( 1 ). 4. Kolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsrad (15) über mehrere Laufrollen (20) auf einem Lagerring (19) am Motorgehäuse (4.1) gelagert ist.4. Piston internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the driven wheel ( 15 ) is mounted on a bearing ring ( 19 ) on the motor housing ( 4.1 ) via a plurality of rollers ( 20 ). 5. Kolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsrad (15) über ein Wälzlager am Motorgehäuse (4.1) gelagert ist. 5. Piston internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the driven wheel ( 15 ) is mounted on the roller housing on the motor housing ( 4.1 ). 6. Kolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (15) das Stirnrad (14) gehäuseartig umfaßt.6. Piston internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ring gear ( 15 ) comprises the spur gear ( 14 ) like a housing. 7. Kolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (15) einen Teil eines Schwungrades bildet.7. Piston internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ring gear ( 15 ) forms part of a flywheel.