DE3046426A1 - Nockenwellenantrieb fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Nockenwellenantrieb fuer brennkraftmaschinenInfo
- Publication number
- DE3046426A1 DE3046426A1 DE19803046426 DE3046426A DE3046426A1 DE 3046426 A1 DE3046426 A1 DE 3046426A1 DE 19803046426 DE19803046426 DE 19803046426 DE 3046426 A DE3046426 A DE 3046426A DE 3046426 A1 DE3046426 A1 DE 3046426A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- crankshaft
- hub
- camshaft
- wheel
- camshaft drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/34403—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/02—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
- F16D3/10—Couplings with means for varying the angular relationship of two coaxial shafts during motion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S474/00—Endless belt power transmission systems or components
- Y10S474/90—Phase variator
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/1956—Adjustable
- Y10T74/19585—Fixed axes
- Y10T74/19595—Automatic control
- Y10T74/196—Parallel shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
Patentanmeldung Nockenwellenantrieb für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung geht aus von einem Nockenwellenantrieb für Brennkraftmaschinen
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Nockenwellenantriebe für Brennkraftmaschinen dieser Art ermöglichen es,
die durch die Form der Nocken an der Nockenwelle einer bestimmten Kolbenstellung zugeordneten Steuerzeiten der Ventile dadurch zu verändern,
daß die Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle eine Phasenverschiebung erfährt. Zum Beispiel kann es bei einer Kolben-Brennkraftmaschine
erwünscht sein, die Einlaßventile bei niedrigen Drehzahlen so früh als möglich zu öffnen und bei hohen Drehzahlen kann es erwünscht
sein, das öffnen der Ventile zu verzögern, so daß durch das spätere
öffnen der Auslaßventile ein längerer Arbeitstakt erzielt wird.
ISO 04 1/0.7 9$
Sitz der Gesellschaft: Köln ■ Registergericht Köln, HRB 84 ■ Vorsitzender des Aufsichtsrates: Robert A Lutz
Vorstand: Peter Weiher, Vorsitzender ■ Hermann Dederichs · Waldamar Ebers -Hans Wilhelm Gab · Paul A. Guckel · Wilholni Inilnn
Alfred Langer ■ Hans-Joachim Lehmann ■ Dieter Ullsperger
Ford/US.-ί 1-21/1. Dezember 1980
Aus der US-PS 3 945 221 ist bereits ein solcher Nockenwellenantrieb
bekannt, bei der eine koaxial angeordnete Antriebswelle und eine Nockenwelle über einen Satz verzahnter Schwenkhebel mit einem Zahnrad am
Ende der Nockenwelle zusammenarbeiten. Die Schwenkhebel sind hierbei um Bolzen schwenkbar gelagert und werden über einen Hebel betätigt, der
mit einer mit der Antriebswelle über eine Kerbverzahnung verbundene Schiebehülse verbunden ist. Eine axiale Bewegung der Schiebehülse auf
der Antriebs welle bewirkt ein Verschwenken der verzahnten S chwenkhebel und verändert hierdurch die Winkellage der Antriebswelle gegenüber der
Nockenwelle.
Aus der US-PS 3 888 216 ist ein weiterer Nockenwellenantrieb dieser Art
bekannt, bei dem die Steuerzeiten für das öffnen und Schließen der Einlaß-
und Auslaßventile veränderbar sind. Zwei Kipphebel stehen hierbei in Eingriff mit zwei gesonderten Nockenwellen, die von der Nockenwelle der
Brennkraftmaschine getrieben werden. Jede dieser gesonderten Nockenwellen
weist schraubenförmige Federn auf, die mit schraubenförmigen Nuten in einer axial verschiebbaren Hülse zusammenwirken, um die Winkellage
gegenüber der Nockenwelle der Brennkraftmaschine zu verändern. Die verschiebbare Hülse ist hierbei über einen hydraulischen Servokolben
axial verlagerbar.
Aus der US-PS 3 827 413 ist ein weiterer Nockenwellenantrieb dieser Art
bekannt, bei dem eine Kurbelwelle mit einer Nockenwelle über einen Kettentrieb verbunden ist. Die Kette umfaßt hierbei ein Kettenrad, das mit einem
inneren Laufring drehfest verbunden ist. Ein entsprechender äußerer Laufring ist koaxial zum inneren Laufring angeordnet und weist sich axial erstreckende
Nuten auf. Der innere Laufring weist hingegen schraubenförmige
Nuten auf. Kugeln stellen hierbei eine treibende Verbindung zwischen den axialen und schraubenförmigen Nuten zwischen den inneren und äußeren
13Ö041/07Ö9
Fο?d/tiS-ll-Zi/l·. Dezember 1980
Laufringen her. Über eine hydraulische Einrichtung ist der innere Laufring
axial verlagerbar, so daß hierdurch die Winkellage des Kettenrades gegenüber der Nockenwelle veränderbar ist.
Aus der US-PS 3 401 572 ist ein weiterer Nockenwellenantrieb dieser Art
bekannt, bei der die Nockenwelle eine Kraftstoffeinspritzpumpe treibt. Die Kraftstoffpumpe ist hierbei drehzahlabhängig. Der von der Pumpe
entwickelte Druck bewirkt hierbei eine Axialverschiebung eines schraubenverzahnten
Zahnrades entgegen der Kraft einer Rückstellfeder, wodurch durch die Schraubenverzahnung eine Veränderung der Winkellage der
Nockenwelle bewirkt wird. Da das Zahnrad von der Kurbelwelle angetrieben wird, wird die Kraftstoffpumpe bei einer Erhöhung der Drehzahl
der Kurbelwelle einen höheren Druck erzeugen und dadurch eine größere axiale Bewegung des Zahnrades entgegen der Kraft der Rückstellfeder hervorrufen.
Die Veränderung der Winkellage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle erfolgt somit in einer Abhängigkeit von der Drehzahl
der Brennkraftmaschine.
Sämtliche bekannten Nockenwellenantriebe für Brennkraftmaschinen weisen
den Nachteil auf, daß sie verhältnismäßig aufwendige druckmittelbetätigte
Einrichtungen zum Verändern der Winkellage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle benötigen. Dementsprechend sind solche Vorrichtunge
im Großserienbau von Brennkraftmaschinen bisher noch kaum zur Anwendung gelangt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Nockenwellenantrieb für Brennkraftmaschinen
der erläuterten Art zu schaffen, der einen wesentlich einfacheren Aufbau besitzt und keinerlei hydraulische Betätigungs einrichtungen
erfordert, um die Winkellage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle in Abhängigkeit von der Belastung zu verändern.
130041/0 799
Ford/üS-li2-l/l.Dezember 1980
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem ein Nockenwellenantrieb
für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale
aufweist. In den Patentansprüchen 2 bis 5 sind weitere zweckmässige Ausführungsformen der Erfindung erläutert.
Dadurch, daß zwischen der axial verlagerbaren Nabe des Rades an der
Kurbelwelle und einem an dieser festgelegten Befestigungskappe eine belastungsabhängige
Einrichtung eingeschaltet ist, die in Abhängigkeit von Änderungen der Drehmomentbelastung an der Nabe eine axiale Verlagerung
derselben und damit eine gleichzeitige Veränderung ihrer Winkellage gegenüber der Kurbelwelle bewirkt, wird ohne aufwendige hydraulische
Betätigungseinrichtungen eine selbsttätige Veränderung der Steuerzeiten
der Nockenwelle in Abhängigkeit von der Belastung erzielt.
Dadurch, daß die belastungsabhängige Einrichtung aus einer einen abgesetzten
Teil der Kurbelwelle umfassenden Schraubenfeder und aus am Innenumfang der Nabe ausgebildeten schraubenförmigen Nuten die mit
Enden eines im abgesetzten Teil der Kurbelwelle angeordneten Führungsbolzen zusammenwirken besteht, wird ein minimaler Bauaufwand dieser
Einrichtung sichergestellt.
Dadurch, daß die axial verlagerbare Nabe an ihrem Außenumfang eine
axialverlaufende Feder aufweist, über die sie das Rad über eine an seiner
Innenbohrung ausgebildete Nut und einen Öls chleuder ring über eine an seiner
Innenbohrung ausgebildete Nut auf Drehung mitnimmt, wobei sich der öls
chleuder ring einerseits mit seiner äußeren Wölbung an einer Abdeckung und mit seiner inneren Wölbung am Rad abstützt, wird das Rad mit
minimalem Bauaufwand in erwünschter Weise axial festgelegt.
130041/0799
Fo-rld/US-l 121/1. Dezember 1980
Dadurch, daß die schraubenförmigen Nuten in der Nabe in einem vorbestimmten
Abschnitt eine veränderte Steigung aufweisen können, kann die erwünschte Veränderung der Steuer zeiten der Nockenwelle in Abhängigkeit
von der Belastung durch entsprechende Wahl dieser Steigung vorherbestimmt werden.
Dadurch, daß koaxial zur ersten Schraubenfeder eine zweite, kürzere
Schraubenfeder angeordnet ist, die erst nach einer vorbestimmten axialen Verlagerung der Nabe in Anlage und Zusammenwirken mit dieser gelangt,
kann eine weitere erwünschte Anpassung der Veränderung der Steuerzeiten der Nockenwelle erzielt werden.
Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Nockenwellenantriebs für Brennkraftmaschinen
gemäß der Erfindung 5
Fig. 2 bis 7
eine Explosionsdarstellung der Einzelteile der Einrichtung gemäß der Erfindung ;
Fig. 8 einen Schnitt durch die axial verlagerbare Nabe ;
Fig. 9 ein Diagramm über den Verlauf der Trägheits- und
Reibungsbelastungen der Nockenwelle gegenüber den Umdrehungen der Brennkraftmaschine ;
13ÖU41/Q799
· ' F:ord/US:il'2l/i.Dezember 1980
Fig. 10 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer axial verlagerbaren Nabe und
F;g. 11 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
In Fig. 1 ist eine Einrichtung zum Verändern der Steuerzeiten einer
Nockenwelle einer Brennkraftmaschine mit 12 bezeichnet. Die Einrichtung
12 ist an einem abgesetzten Teil 14 einer Kurbelwelle 16 angeordnet. Die wesentlichen Teile der Einrichtung 12 sind am besten aus der Explosionsdarstellung
gemäß den Figuren 2 bis 7 zu ersehen und bestehen aus einer axial verlagerbaren Nabe 18 die koaxial auf dem abgesetzten Teil
14 der Kurbelwelle 16 angeordnet ist, aus einem Rad 20, das koaxial
auf der Nabe 18 angeordnet und mit dieser über eine Feder 22 drehfest verbunden ist, aus einem Ölschleuderring 34, der koaxial auf der Nabe
angeordnet und mit dieser über die Feder 22 drehfest verbunden ist, aus einer Druck-Schraubenfeder 30 und aus einer Befestigungskappe 24,
die koaxial auf dem abgesetzten Teil 14 der Kurbelwelle 16 angeordnet
sind, wobei sich die Schraubenfeder 30 einerseits an der verlagerbaren
Nabe 18 und andererseits an der Befestigungskappe 24 abstützt.
Die montierte Anordnung dieser Einzelteile ist aus Fig. 1 zu ersehen.
Das Ende der Kurbelwelle 16 ist hierbei in einer Öffnung 26 des Zylinderblockes 28 über ein Lager 29 drehbar gelagert. Der abgesetzte Teil 14
der Kurbelwelle 16 erstreckt sich durch eine öffnung 27 einer Kettenabdeckung
31 nach außen. Die Druckfeder 30 ist hierbei von einer Schutzhülle 33 umfaßt, die über eine Dichtung 35 gegenüber der öffnung 27 abgedichtet
ist, um den Eintritt von Schmutz in den Bereich der Einrichtung 12 zu verhindern.
130041 /0799
S-.11-2-1/1. Dezember 1980
Die Ausbildung der einzelnen Teile der Einrichtung 12 wird nun in Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 7 erläutert.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, weist der abgesetzte Teil 14 der Kurbelwelle
16 einen Führungsbolzen 36 auf, dessen Enden 38 und 39 über den
Außenumfang des abgesetzten Teiles 14 hochstehen. Das abgesetzte Ende 14 weist weiterhin eine quadratische öffnung 40 auf.
Wie aus den Figuren 3 und 8 zu ersehen ist, weist die axial verlagerbare
Nabe 18 an ihrem Außenumfang 42 eine sich axial erstreckende Feder 22 auf. An ihrem Innenumfang 43 ist sie im Teil 45 an dem abgesetzten Teil
14 der Kurbelwelle 16 gelagert und weist in dem zur Kurbelwelle hinliegenden Teil zwei um 180 zueinander versetzte schraubenförmige Nuten 48
und 49 von gleicher Steigung auf, die in Eingriff mit den Enden 38 und 39 des Führungsbolzens 36 kommen. Der Gesamtdurchmesser der Nabe 18
einschließlich der Feder 22 ist hierbei kleiner als der Durchmesser
der Schutzhülle 33.
Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist das Rad 20 an seinem Außenumfang
mit einer Kettenverzahnung 50 versehen und weist in seiner Innenbohrung 52 eine Nut 54 auf. Die Innenbohrung 52 ermöglicht ein Aufschieben
des Rades 20 auf die Nabe 18, wobei die Nut 54 die Feder 22 an der Nabe 18 erfaßt. Somit ist das Rad 20 mit der axial verlagerbaren Nabe 18
drehfest verbunden, während eine axiale Bewegungsmöglichkeit der Nabe 18 weiterhin möglich bleibt.
Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, weist der ölschleuderring 34 eine äußere
Wölbung 60, eine innere Wölbung 62 und eine Innenbohrung 56 mit einer Nut 58 auf.
1300 41/0799
Fo*d/US"-n2l/i; Dezember 1980
Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, ist die Feder als einfache Schraubenfeder
30 ausgebildet.
Wie aus Fig. 7 zu ersehen ist, weist die Abdeckkappe 24 einen Außenumfang
68 und eine Innenbohrung 71 auf, die dem abgesetzten Teil 14 der Kurbel welle 16 entspricht. Die Abdeckkappe 24 weist weiterhin eine quadratische
öffnung 66 auf, die mit der quadratischen öffnung 40 im abgesetzten Teil
14 der Kurbelwelle 16 übereinstimmt.
Wie aus den Figuren 3 und 7 zu ersehen ist, weist einerseits die Nabe 18
eine Seitenfläche 44 und andererseits die Abdeckkappe 24 eine Seitenfläche 70 auf.
Betrachten wir nunmehr wieder Fig. 1 aus der die zusammengebaute Anordnung
der verschiedenen Einzelteile zu ersehen ist. Die axial verlagerbare Nabe 18 ist hierbei auf dem abgesetzten Teil 14 der Kurbelwelle 16
aufgesetzt. Das Zahnrad 20 und der öl schleuder ring 34 ist auf der Nabe 18
angeordnet, wobei sich der ölschleuderring 34 mit seiner äußeren Wölbung
60 an der Abdeckung 31 und mit seiner inneren Wölbung 62 an der Seitenfläche 63 des Rades 20 abstützt und damit das Rad 20 axial festlegt.
Die Schraubenfeder 30 und die Abdeckkappe 24 sind gleichfalls auf dem abgesetzten Teil 14 der Kurbelwelle 16 angeordnet. Die Abdeckkappe 24
wird hierbei durch einen Sperrstift 72 an dem abgesetzten Teil 14 der Kurbelwelle 16 festgelegt. Die Schraubenfeder 30 stützt sich hierbei
einerseits an der Seitenfläche 70 der Abdeckkappe 24 und andererseits an der Seitenfläche 44 der Nabe 18 ab.
Im Betrieb der Brennkraftmaschine stellt die Kurbelwelle 16 die treibende
und die Nockenwelle 25 die getriebene Welle des Nockenwellenantriebs
dar. Die Kurbelwelle 16 muß hierbei ein Drehmoment auf die Nocken-
130041/0799
Fοί-d/XTS-1121/1. Dezember 1980
■r-
welle 25 übertragen, das die an der Nockenwelle auftretenden Beharrungsund
Reibungskräfte überwindet. Die zwischen der Abdeckkappe 24 und
der verlagerbaren Nabe 28 angeordnete Schraubenfeder 30 muß daher entsprechend steif ausgebildet sein, um eine solche Drehmomentübertragung
ohne eine anfängliche axiale Verlagerung zu ermöglichen.
Bei den meisten Brennkraftmaschinen ist es erwünscht, daß die Ventile
etwas verfrüht geöffnet werden, d. h. daß die Einlaßventile bereits öffnen, bevor der Kolben seinen oberen Totpunkt erreicht und daß die
Auslaßventile öffnen, bevor der Kolben seinen unteren Totpunkt erreicht.
Sobald die Drehzahl der Brennkraftmaschine zunimmt, wird es erwünscht,
die Betätigung der Auslaßventile im Hinblick auf die Kolbenstellung zu verzögern, da ein längeres Geschlossenhalten der Auslaßventile einen
längeren Arbeitstakt und damit eine höhere Kraftabgabe ermöglicht. Da die die Ventile betätigende Nockenwelle unmittelbar von der Kurbelwelle
angetrieben wird, ist es notwendig, zu diesem Zweck ei.ie Phasenverschiebung zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle zu bewirken.
Da das Rad 20 an der Kurbelwelle 16 über die Kette 32 mit dem Rad 23 an der Nockenwelle 25 drehfest verbunden ist, ermöglicht eine Veränderung
der Winkellage des Rades 20 gegenüber der Kurbelwelle 16 eine solche
Phasenverschiebung.
Dreht sich die Kurbelwelle 16 in Fig. 2 gesehen im Uhrzeigersinn , so
nimmt die axial verlagerbare Nabe 18 eine Stellung ein, die durch die Kraft der Druck-Schraubenfeder 30 bestimmt ist. Erhöht die Kurbelwelle
16 ihre Drehzahl, so werden die Beharrungs- und Reibungskräfte an
der Nockenwelle 25 zunehmen und eine Erhöhung der Drehmomentbelastung an der Nabe 18 bewirken. Die Nabe 18 sucht hierbei hinter der
Drehung der Nockenwelle 25 zurückzubleiben. Sobald dies eintritt, ver-
130041/0799
Ford/US-1121/1. Dezember 1980
-yr-
dreht sich die Nabe 18 um ein paar Grad gegenüber der Kurbelwelle 16
und die Enden 38 und 39 in Verbindung mit den schraubenförmigen Nuten 48 und 49 bewegen die Nabe 18 axial nach außen entgegen der Kraft der
Schraubenfeder 30. Dadurch erhöht sich die Vorspannung der Schraubenfeder 30 und es stellt sich zwischen dem zu übertragenden Drehmoment
und der Kraft der Schraubenfeder 30 eine neue Gleichgewichtslage ein.
Erhöht die Kurbelwelle 16 ihre Drehzahl noch weiter, so wird ein weiteres Zurückbleiben der Nabe 18 gegenüber der Kurbelwelle 16 auftreten
und die hierbei auftretende Verdrehung der Nabe 18 um ein paar Grad gegenüber der Kurbelwelle 16, wird wieder eine axiale Verlagerung
und eine Erhöhung der Vorspannung der Schraubenfeder bewirken, bis wieder eine neue Gleichgewichtslage erreicht ist.
Durch die axiale Verlagerung der Nabe 18 wird eine winkelmässige
Veränderung des Rades 20 gegenüber der Kurbelwelle 16 bewirkt und damit eine Phasenverschiebung der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle.
Verringert die Kurbelwelle 16 ihre Drehzahl, so verringern sich die
an der Nockenwelle auftretenden Beharrungs- und Reibungskräfte und die höhere Vorspannung der Schraubenfeder 30 kann die Nabe 18 axial
verlagern und hierdurch die Veränderung der Winkellage so weit zurücknehmen bis wieder eine Gleichgewichtslage erreicht ist.
Auf diese Weise wird bei zunehmender Drehzahl der Kurbelwelle und einer entsprechenden Erhöhung der Kräfte an der Nockenwelle die
Steuer zeiten für die Ventile etwas zurückgenommen, während bei einer Verringerung der Drehzahl der Kurbelwelle und sich entsprechend verringernden
Kräften an der Nockenwelle die Steuerzeiten der Ventile
130041/0799
Ford/US-11 Zl/l. Dezember 1980
13,
wieder vorverlegt werden.
Während sich die axial verlagerbare Nabe 18 entsprechend der Drehmomentbelastung
axial bewegt, wird das Zahnrad 20 durch den Ölschleuderring 34 in Flucht mit der Kette 32 gehalten.
Da die Verzögerungskräfte an der Nockenwelle 25 wesentlich größer sind
als die Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte an der Kurbelwelle 16,
kann durch eine entsprechend steife Auslegung der Druck-Schraubenfeder
30 sichergestellt werden, daß eine Verlagerung der Nabe 18 nur durch die Änderungen der Drehmomentbelastungen durch die Nockenwelle und
nicht durch Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte der Kurbelwelle
erfolgt. Ist durch eine entsprechend steife Druck- Schraubenfeder sichergestellt,
daß die Nabe nicht auf Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte
der Kurbelwelle reagiert, so kann eine gewünschte Veränderung der Steuer zeiten der Ventile in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine
erfolgen.
In Fig. 9 sind die Beharrungs- und Reibungskräfte an der Nockenwelle
e iner Brennkraftmaschine der Drehzahl der Brennkraftmaschine gegenübergestellt.
Hierbei ergibt sich, daß in einem Bereich 74 die Belastungen der Nockenwelle 25 abflachen und weniger stark steigen als die Drehzahl
der Brennkraftmaschine. Die Kraft der Schraubenfeder 30 würde in diesem Bereich die Nabe 18 wieder in Richtung einer Vorverlegung der
Steuerzeiten verschieben. Es kann wünschenswert sein, diesen Bereich entsprechend auszugleichen.
Dies kann dadurch erzielt werden, indem die schraubenförmigen Nuten
und 49 in einem Bereich 76 und 78 eine steilere Steigung erhalten, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, so daß ein größerer axialer Weg für eine gleiche
13004 1/0 799
Ford/US-l?<di/l. Dezember 1980
It
Veränderung der Winkellage der Nabe 18 erforderlich wird. Die Abschnitte
76 und 78 wirken hierbei mit den Enden 38 und 39 derart zusammen, daß diese Enden in den Bereich der Abschnitte 76 und 78
gelangen, wenn die Brennkraftmaschine die entsprechende kritische Drehzahl erreicht.
Es kann ebenso wünschenswert sein, daß die Veränderung der Winkellage
und damit der Phasenverschiebung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle oberhalb einer bestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine
geringer gehalten wird. Das kann dadurch erzielt werden, indem wie aus Fig. 11 zu ersehen ist, koaxial zur Druck-Schraubenfeder 30 eine
weitere Schraubenfeder 80 angeordnet wird, deren Ende 82 erst nach einer vorbestimmten axialen Verlagerung 84 der Nabe 18 in Anlage und
Zusammenwirken mit dieser gelangt. Nach dieser Verlagerung steigt
die durch die Drehmomentbelastung zu übersteigende Kraft der nun gemeinsam wirkenden Schraubenfedern 30 und 80 stark an, so daß eine
entsprechende Erhöhung der Drehzahl der Kurbelwelle nur eine geringere Veränderung der Winkellage bewirkt.
130041 /0799
Leerseite
Claims (5)
- Fo-r-ö/US -ι 121-/I. Dezember 1980PatentansprücheNockenwellenantrieb für Brennkraftmaschinen, mit einem an der Kurbelwelle angeordneten Zahn- Ketten- oder Zahnriemenrad und einem über Zahnräder, eine Kette oder einem Zahnriemen angetriebenen, entsprechenden Rad an der Nockenwelle, wobei die Nabe eines der an den Wellen angeordneten Räder durch axiale Verlagerung auf ihrer Welle über schraubenförmige Nut-Feder-Führungen in ihrer Winkellage gegenüber ihrer Welle veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der axial verlagerbaren Nabe (18) des Rades (20) ander Kurbelwelle (16) und einem an dieser festgelegten Befestigingskappe (24) eine belastungsabhängige Einrichtung (30 , 48/49 und 38/39) eingeschaltet ist, die in Abhängigkeit von Änderungen der Drehmomentbelastung an der Nabe (18) eine axiale Verlagerung derselben und damit eine gleichzeitige Veränderung ihrer Winkellage gegenüber der Kurbelwelle (16) bewirkt.
- 2. Nockenwellenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die belastungsabhängige Einrichtung aus einer einen abgesetzten Teil (14) der Kurbelwelle (16) umfassenden Schraubenfeder (30) und aus am Innenumfang der Nabe (18) ausgebildeten schraubenförmigen Nuten (48 und 49) besteht, die mit Enden (38 und 39) eines im abgesetzten Teil (14) der Kurbelwelle (16) angeordneten Führungsbolzen (36) zusammenwirken.
- 3. Nockenwellenantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlagerbare Nabe (18) an ihrem Außenumfang eine axial verlaufende Feder (22) aufweist, über die sie das Rad (20) über eine an seiner Innenbohrung (52) ausgebildeten Nut (54) und einen Ölschleuderring (34) über eine an seiner Innen-130041/0739 original inspected. Dezember 1980bohrung (56) ausgebildete Nut (58) auf Drehung mitnimmt, wobei sich der ölschleuderring (34) einerseits mit seiner äußeren Wölbung (60) an einer Abdeckung (31) für die Kette (32) und mit seiner inneren Wölbung (62) am Rad (20) abstützt.
- 4. Nockenwellenantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadur ch ge kennzei c hn e t, daß die schraubenförmigen Nuten (48 und 49) in einem vorbestimmten Bereich (76/78) eine veränderte Steigung aufweisen.
- 5. Nockenwellenantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zur ersten Schraubenfeder (30) eine zweite, kürzere Schraubenfeder (80) angeordnet ist, die erst nach einer vorbestimmten axialen Verlagerung (84) der Nabe (18) in Anlage und Zusammenwirken mit dieser gelangt.130041/0799
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/106,137 US4302985A (en) | 1979-12-21 | 1979-12-21 | Phase controlling system for two rotatable shafts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3046426A1 true DE3046426A1 (de) | 1981-10-08 |
Family
ID=22309694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803046426 Withdrawn DE3046426A1 (de) | 1979-12-21 | 1980-12-10 | Nockenwellenantrieb fuer brennkraftmaschinen |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4302985A (de) |
JP (1) | JPS5690154A (de) |
BR (1) | BR8008990A (de) |
CA (1) | CA1153943A (de) |
DE (1) | DE3046426A1 (de) |
GB (1) | GB2067264B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018221451A1 (de) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Getriebe sowie Kraftfahrzeug |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2096695A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-20 | Ford Motor Co | Ic engine camshaft drive mechanism |
JPS58152962A (ja) * | 1982-03-08 | 1983-09-10 | Toyota Motor Corp | 巻き掛け伝動装置における連動タイミング可変機構 |
US4545338A (en) * | 1984-12-03 | 1985-10-08 | Stephen E. Lawing | Cam shaft timing control device |
US4832658A (en) * | 1987-04-02 | 1989-05-23 | Candy Mfg. Co., Inc. | Phase adjusting mechanism |
JP3076390B2 (ja) * | 1991-03-26 | 2000-08-14 | マツダ株式会社 | エンジンのカムタイミング制御装置 |
US5355849A (en) * | 1992-07-20 | 1994-10-18 | Miljenko Schiattino | Automatic variator valve overlap or timing and valve section |
US5309876A (en) * | 1992-07-20 | 1994-05-10 | Miljenko Schiattino | Automatic variator of valve overlap and valve section |
US5860328A (en) * | 1995-06-22 | 1999-01-19 | Chrysler Corporation | Shaft phase control mechanism with an axially shiftable splined member |
US5673659A (en) * | 1995-06-22 | 1997-10-07 | Chrysler Corporation | Lead screw driven shaft phase control mechanism |
US6210281B1 (en) * | 1998-10-21 | 2001-04-03 | The Mead Corporation | Phase-adjustment mechanism |
WO2006047099A2 (en) | 2004-10-26 | 2006-05-04 | George Louie | Continuously variable valve timing device |
US8016684B2 (en) * | 2008-07-29 | 2011-09-13 | Honda Motor Company, Ltd. | Centrifugal advance mechanism |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1787717A (en) * | 1929-03-30 | 1931-01-06 | Boulet Georges | Valve gear for internal-combustion engines |
US2839036A (en) * | 1956-05-07 | 1958-06-17 | Kiekhaefer Corp | Rotary valve timing mechanism |
US3401572A (en) * | 1966-09-12 | 1968-09-17 | Caterpillar Tractor Co | Compact speed sensitive timing device for internal combustion engines |
US3502059A (en) * | 1968-03-20 | 1970-03-24 | Gen Motors Corp | Adjustable gear train |
US3523465A (en) * | 1968-10-31 | 1970-08-11 | William Emory Harrell | Adjustable cam shafts |
US3626720A (en) * | 1968-12-19 | 1971-12-14 | Eaton Yale & Towne | Emission control device |
US3732745A (en) * | 1971-12-01 | 1973-05-15 | M Jackson | Camshaft drive converter kit and method |
FR2209395A5 (de) * | 1972-12-01 | 1974-06-28 | Peugeot & Renault | |
US3827413A (en) * | 1973-03-02 | 1974-08-06 | Eaton Corp | Timing control system |
FR2258561B1 (de) * | 1974-01-21 | 1976-10-08 | Renault | |
JPS5112603U (de) * | 1974-07-12 | 1976-01-29 | ||
US4096836A (en) * | 1977-01-19 | 1978-06-27 | General Motors Corporation | Variable timing device particularly for engine camshafts |
US4177773A (en) * | 1977-12-27 | 1979-12-11 | Cribbs John R | Damped automatic variable valve timing device for internal combustion engines |
-
1979
- 1979-12-21 US US06/106,137 patent/US4302985A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-10-02 CA CA000361944A patent/CA1153943A/en not_active Expired
- 1980-11-10 JP JP15807980A patent/JPS5690154A/ja active Granted
- 1980-11-25 BR BR8008990A patent/BR8008990A/pt unknown
- 1980-12-10 DE DE19803046426 patent/DE3046426A1/de not_active Withdrawn
- 1980-12-19 GB GB8040707A patent/GB2067264B/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018221451A1 (de) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Getriebe sowie Kraftfahrzeug |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5690154A (en) | 1981-07-22 |
BR8008990A (pt) | 1981-10-20 |
JPS6349108B2 (de) | 1988-10-03 |
CA1153943A (en) | 1983-09-20 |
GB2067264A (en) | 1981-07-22 |
US4302985A (en) | 1981-12-01 |
GB2067264B (en) | 1983-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0659232B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur variablen steuerung eines ventils einer brennkraftmaschine | |
DE3014005C2 (de) | ||
DE102007027979B4 (de) | Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit Nockenwellen-Tunnellager | |
DE69421686T2 (de) | Ventilantriebssystem für eine interne brennkraftmaschine | |
DE3126620C2 (de) | ||
DE19960742B4 (de) | Variabler Ventiltrieb, vorzugsweise für Verbrennungsmotoren | |
DE4301453C2 (de) | Variable Ventilsteuerung von Brennkraftmaschinen | |
DE68911173T2 (de) | Ventilsteuervorrichtung für Brennkraftmaschine. | |
DE3046426A1 (de) | Nockenwellenantrieb fuer brennkraftmaschinen | |
DE3939934A1 (de) | Ventilsteuerung fuer gaswechselventile von brennkraftmaschinen | |
DE4034406C2 (de) | ||
DE3610639A1 (de) | Ventilgestaenge fuer einen viertaktmotor | |
DE3243682A1 (de) | Vorrichtung zum veraendern der ventilabstimmung bei brennkraftmaschinen | |
DE69405250T2 (de) | Variable ventilzeitsteuerung | |
DE10312961C5 (de) | Vorrichtung zur variablen Betätigung der Gaswechselventile von Verbrennungsmotoren | |
DE2825856A1 (de) | Ventiltrieb | |
DE4237777A1 (de) | ||
DE4121475C2 (de) | Ventilzeitsteuervorrichtung für Verbrennungskraftmaschine | |
WO1993008377A1 (de) | Vorrichtung zur betätigung der ventile in verbrennungsmotoren mittels umlaufender nocken | |
DE4135257C2 (de) | Vorrichtung zur Betätigung der Ventile in Verbrennungsmotoren mittels umlaufender Nocken | |
DE19632242C2 (de) | Vorrichtung zur Änderung der Phasenlage einer Nockenwelle relativ zu einem treibenden Teil in einer Brennkraftmaschine | |
DE10325749A1 (de) | Ventilmechanismus einer Brennkraftmaschine | |
DE69303740T2 (de) | Ventilantrieb für eine Brennkraftmaschine | |
DE19702670A1 (de) | Variable Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen | |
DE3534412C2 (de) | Einrichtung zur belastungs- und drehzahlabhängigen Verstellung der Steuerzeiten eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |