DE3918361A1 - Antriebsvorrichtung fuer eine nockenwelle einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nockenwellenantrieb entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen, beispielsweise aus der US-PS 32 58 937 oder der DE-OS 36 16 234 bekannten Nockenwellenantrieben wird zur Veränderung der Ventilsteuerzeiten die Schalt­ muffe axial verschoben, wobei aufgrund der Schrägver­ zahnung eine Verdrehung der Schaltmuffe relativ zum An­ triebsrad erfolgt. Diese Verdrehung wird über die Gerad­ verzahnung an die Nockenwelle weitergegeben.

Bei der Vorrichtung gemäß der US-PS 32 58 937 ist das An­ triebsrad auf einer Welle befestigt, die nahe des An­ triebsrades im Zylinderkopf und an ihrem vom Antriebsrad abgewandten Ende in einer Ausnehmung in der benachbarten Stirnseite der Nockenwelle gelagert und sie nimmt in einer stirnseitigen Ausnehmung die Schaltmuffe auf, die am einen Ende über eine äußere Schrägverzahnung mit der Antriebswelle und am anderen Ende über eine Geradverzah­ nung mit der Nockenwelle in Antriebsverbindung steht. Die Verschiebung der Schaltmuffe erfolgt in der einen Rich­ tung durch eine Feder, die zwischen der Antriebswelle und der Schaltmuffe angeordnet ist, und in der anderen Richtung durch den in einer Druckkammer wirksamen Öl­ druck, wobei der Druck in dieser Kammer durch einen axial verschiebbar in der Antriebswelle angeordneten Steuer­ schieber veränderbar ist, der eine Abflußöffnung aus der Druckkammer in Abhängigkeit von der Drehzahl steuert. Dieser bekannte Nockenwellenantrieb ist in seiner axialen Erstreckung erheblich größer als ein normaler Nocken­ wellenantrieb ohne Veränderung der Ventilsteuerzeiten. Es ist daher praktisch nicht möglich, eine bestimmte Brenn­ kraftmaschine wahlweise mit einem normalen Nockenwellen­ antrieb oder mit einem Nockenwellenantrieb mit veränder­ lichen Steuerzeiten zu versehen oder eine Nockenwelle mit normalem Nockenwellenantrieb nachträglich auf eine Nockenwelle mit veränderlichen Steuerzeiten umzurüsten. Ist die Brennkraftmaschine für den Einbau in Kraftfahr­ zeuge, insbesondere Personenkraftwagen, bestimmt, so be­ reitet aufgrund der außerordentlich beengten Raumver­ hältnisse im Motorraum die Unterbringung einer Brenn­ kraftmaschine, die in irgend einer Dimension nur gering­ fügig vergrößert ist, außerordentliche Probleme, die oft­ mals zu einer kostspieligen Änderung der Karosserie zwingen.

Bei der Ausführung gemäß der DE-OS 36 16 234 ist das An­ triebsrad drehbar auf dem Ende der Nockenwelle gelagert und mit einer Hülse verbunden, die in eine stirnseitige Aussparung in der Nockenwelle hineinragt und eine innere Schrägverzahnung trägt, die mit einer entsprechenden äußeren Schrägverzahnung der ebenfalls in dieser Aus­ nehmung angeordneten Schaltmuffe zusammenwirkt. Die Schaltmuffe ist außerdem mit einer äußeren Geradverzah­ nung versehen, die mit einer entsprechenden inneren Ge­ radverzahnung in der genannten stirnseitigen Ausnehmung zusammenwirkt. Die Verschiebung der Schaltmuffe erfolgt in diesem Fall in beiden Richtungen durch Öldruck. Zu diesem Zweck ist die Schaltmuffe über ein Kardangelenk mit einem doppelt wirkenden Schaltkolben verbunden, der in einem Zylinder angeordnet ist und dessen Zylinderraum in zwei Arbeitsräume teilt, die alternativ mit Drucköl beaufschlagt bzw. druckentlastet werden können, wodurch eine Verschiebung der Schaltmuffe in beiden Richtungen ermöglicht wird und eine entsprechende Lageänderung der Nockenwelle gegenüber dem Antriebsrad erfolgt. Dieser Nockenwellenantrieb hat eine erheblich größere axiale Abmessung als ein normaler Nockenwellenantrieb, so daß er nicht an dessen Stelle eingebaut werden kann. Außerdem muß auch die Lagerstelle der Nockenwelle neben dem An­ triebsrad mit einem erheblich größeren Durchmesser als normal ausgeführt werden, da der Durchmesser der Nocken­ welle an diesem Ende größer als normal ausgeführt werden muß, um die Verstelleinrichtung aufnehmen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nocken­ wellenantrieb der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der so kompakt ist, daß er ohne wesentliche Änderungen am Zylinderkopf anstelle des üblichen Nockenwellenantriebs ohne variable Ventilsteuerzeiten eingesetzt werden kann, so daß die Möglichkeit besteht, Brennkraftmaschinen gleichen Typs mit oder ohne variable Ventilsteuerung an­ zubieten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird die Lagerstelle, die beim normalen Nockenwellenantrieb zwischen dem letz­ ten Nocken und dem Antriebsrad liegt, zur Lagerung der Nabe des Antriebsrades verwendbar gemacht, indem die Nockenwelle nach dem dem Antriebsrad benachbarten Nocken endet. Diese Lagerstelle kann daher unverändert sowohl für den normalen Nockenwellenantrieb als auch für den Nockenwellenantrieb mit variablen Steuerzeiten verwendet werden. Durch die Lagerung der Nabe des Antriebsrades auf der anderen Seite im Zylinderkopf wird eine äußerst stabile Lagerung, verglichen mit der üblichen fliegenden Lagerung bei den bekannten Ausführungen, erreicht, wobei die durch die Zugkraft des Antriebsmittels hervorgerufene Biegebeanspruchung wesentlich verringert ist. Aufgrund des geringeren Biegemoments an der Antriebsstelle ergibt sich dort eine geringere Durchbiegung, wodurch die Gefahr eines Verklemmens der Schaltmuffe beseitigt ist und die Reibungskräfte bei der Axialverschiebung der Schaltmuffe verringert werden. Wird anstelle des Nockenwellenantriebs mit variabler Ventilsteuerung eine normale Nockenwelle eingesetzt, so kann, wie vorher ausgeführt, die eine Lagerstelle des Antriebsrades nun zur Lagerung der Nockenwelle verwendet werden. Die andere, nun nicht be­ nötigte Lagerstelle des Antriebsrades wird durch einen Deckel verschlossen.

Erfolgt die Verschiebung der Schaltmuffe in der einen Richtung durch Federkraft, wie dies aus der genannten US-PS bekannt ist, so kann diese Feder zwischen einer Abstützfläche in der Ausnehmung in der Nockenwelle und der benachbarten Stirnfläche der Schaltmuffe angeordnet werden. Dadurch ergibt sich gegenüber der Anordnung bei der genannten US-PS, bei der die Feder sich einerseits an­ der Antriebswelle und andererseits an der Schaltmuffe ab­ stützt, eine Verringerung der axialen Erstreckung der Einrichtung, da die Feder innerhalb der Nockenwelle an­ geordnet ist.

Die Verschiebung der Schaltmuffe erfolgt vorzugsweise in einer Richtung durch Öldruck, während die Verschiebung in der anderen Richtung durch Federkraft oder auch durch die aufgrund der Schrägverzahnung entstehende axiale Kraft­ komponente erfolgen kann. Zur Verschiebung der Schalt­ muffe durch Öldruck wird entsprechend der genannten US-PS 32 58 937 oder auch entsprechend der DE-OS 33 16 162 zwischen einer Stirnfläche der Schaltmuffe und einer mit dem Antriebsrad verbundenen Wand eine Druckkammer vorge­ sehen, in deren Zufluß- oder Abflußtrakt ein von einem Elektromagneten verschiebbarer Steuerschieber vorgesehen ist, der koaxial in der Schaltmuffe angeordnet ist. Zur möglichst raumsparenden Unterbringung des Elektromagneten wird vorgeschlagen, daß der Elektromagnet koaxial zur Schaltmuffe im Zylinderkopf angeordnet ist und in die Nabe des Antriebsrades hineinragt, und daß der Steuer­ schieber direkt mit dem Anker des Elektromagneten ver­ bunden ist.

Der Steuerschieber kann drehfest mit der Schaltmuffe ver­ bunden sein, erstreckt sich mit einem stangenförmigen Fortsatz durch die Schaltmuffe hindurch und trägt an seinem freien, aus der Schaltmuffe vorstehenden Ende einen Federteller. Zwischen diesem Federteller und der Stirnfläche der Schaltmuffe ist eine Feder angeordnet, welche der von dem Elektromagneten verursachten Be­ wegung des Steuerschiebers entgegenwirkt. Durch die dreh­ feste Verbindung von Steuerschieber und Schaltmuffe wird eine Relativdrehung zwischen dem Federteller und der Schaltmuffe verhindert, so daß für die Abstützung der Feder kein Axiallager erforderlich wird.

Um das Gewicht der von dem Elektromagneten zu bewegenden Teile so gering wie möglich zu halten und die Abmessungen des Elektromagneten möglichst klein zu halten, kann an der die Druckkammer begrenzenden Wand ein rohrförmiger Fortsatz vorgesehen werden, der in ein Sackloch in der Stirnfläche der Schaltmuffe hineinragt und den Steuer­ schieber aufnimmt. Der Steuerschieber kann gelenkig mit dem Anker des Elektromagneten verbunden sein, um einen engen Luftspalt zwischen dem Anker und der Spule des Elektromagneten zulassen zu können.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgen­ den unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Teiles eines Zylinderkopfes einer Hubkolben-Brennkraftmaschine, teilweise ge­ schnitten, mit einer ersten Nockenwellen-Verstell­ einrichtung, wobei die Schaltmuffe in der oberen Hälfte in der einen Endstellung und in der unteren Hälfte in der anderen Endstellung dargestellt ist,

Fig. 2 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 eines zweiten Aus­ führungsbeispiels, wobei wiederum die Schaltmuffe in der oberen Hälfte in der einen Endstellung und in der unteren Hälfte in der anderen Endstellung dargestellt ist.

Fig. 3 eine Abwandlung der Ausführung gemäß Fig. 2, wobei die Schaltmuffe in der einen Endstellung darge­ stellt ist, und

Fig. 4 die Ausführung von Fig. 3 mit der Schaltmuffe in der anderen Endstellung.

In Fig. 1 ist mit 1 der Zylinderkopf einer Brennkraft­ maschine bezeichnet, in welchem eine Nockenwelle 2 mit Nocken 3 drehbar gelagert ist. Zwei Lagerstellen 4 sind in der Zeichnung ohne die dazugehörigen oberen Lager­ deckel oder -schalen dargestellt.

Im Zylinderkopf 1 ist ferner koaxial zur Nockenwelle 2 ein Antriebskettenrad 5 gelagert, das durch Schrauben 6 mit einer zweiteiligen Nabe 7, 8 verbunden ist. Das Nabenteil 7 ist im Zylinderkopf 1 in einer Lagerstelle 9 gelagert, die bei einem Nockenwellenantrieb ohne variable Ventilsteuerung zur Lagerung der Nockenwelle zwischen dem letzten Nocken 3 a und dem dann auf der Nockenwelle sitzenden Antriebsrad dient. Im vorliegenden Fall ist, wie ersichtlich, die Nockenwelle 2 hinter dem letzten Nocken 3 a abgeschnitten, so daß die Lagerstelle 9 zur Lagerung des Antriebsrades 5 zur Verfügung steht. Auf der anderen Seite des Antriebszahnrades 5 ist das Nabenteil 8 in einer weiteren Lagerstelle 10 im Zylinderkopf 1 ge­ lagert. Mit 44 sind die Gewindelöcher für die Befesti­ gungsschrauben der nicht gezeigten Lagerdeckel be­ zeichnet.

Zur Übertragung der Drehkraft von dem Antriebszahnrad 5 auf die Nockenwelle 2 dient eine Schaltmuffe 11, die koaxial zum Antriebszahnrad 5 und zur Nockenwelle 2 axial verschiebbar im Nabenteil 7 gelagert ist und eine äußere Schrägverzahnung 12 aufweist, die mit einer entsprechen­ den inneren Schrägverzahnung 13 im zweiten Nabenteil 8 zusammenwirkt. Die Schaltmuffe 11 erstreckt sich in eine Axialbohrung 14 in der Nockenwelle 2 und ist an ihrem nockenwellenseitigen Ende mit einer äußeren Geradver­ zahnung 15 versehen, die in eine entsprechende Geradver­ zahnung 16 in der Wand der Bohrung 14 eingreift. In der Bohrung 14 ist ein Anschlag 17 vorgesehen, an den sich eine Feder 18 abstützt, welche auf die Schaltmuffe 11 wirkt und bestrebt ist, diese in der Zeichnung nach links zu drücken.

Um eine Veränderung der Winkellage der Nockenwelle 2 relativ zum Antriebszahnrad 5 und damit eine Veränderung der Ventilsteuerzeiten zu erzielen, wird die Schaltmuffe 11 entgegen der Kraft der Feder 18 in der Zeichnung nach rechts verschoben. Durch die Schrägverzahnung 12, 13 erfolgt dabei eine Verdrehung der Schaltmuffe 11 relativ zu dem Antriebszahnrad 5, und diese Verdrehung wird durch die Geradverzahnung 15, 16 auf die Nockenwelle 2 über­ tragen. Diese Verschiebung der Schaltmuffe 11 wird im Ausführungsbeispiel durch Öldruck, und zwar durch den Druck des zur Schmierung der Lagerstellen der Nockenwelle und des Antriebszahnrades 5 dienenden Schmieröls, be­ wirkt. Zu diesem Zweck ist zwischen der linken Stirn­ seite 20 der Schaltmuffe 11 und einer mit dem Nabenteil 8 verbundenen Stirnwand 21 eine Druckkammer 22 vorgesehen, welcher Drucköl aus einer Druckölbohrung 23 im Zylinder­ kopf 1 zugeführt wird. Das Drucköl fließt durch einen radialen Kanal 24 im Nabenteil 7 in eine breite Umfangs­ nut 25 in der Umfangsfläche der Schaltmuffe 11 und von dort in einen Querkanal 26, der in einer Längsbohrung 27 in der Schaltmuffe 11 mündet, in welcher ein rohrförmiger Steuerschieber 28 angeordnet ist. Das Drucköl kann aus dem Querkanal 26 durch einen Längsschlitz 29 in der Wand des Steuerschiebers 28 in dessen Innenraum 30 gelangen und von dort aus durch Öffnungen 31 in der Wand des Steuerschiebers 28 in die Druckkammer 22 strömen, wenn der Steuerschieber 28 um einen entsprechenden Betrag in der Zeichnung nach links verschoben ist, wie dies in der unteren Hälfte der Fig. 1 dargestellt ist. Diese Ver­ schiebung des Steuerschiebers 28 wird mit Hilfe eines Elektromagneten 32 bewirkt, dessen Anker 33 mit dem Steuerschieber 28 verbunden ist. Der Elektromagnet 32 ist durch Schrauben 34 an den Zylinderkopf 1 angeschraubt und erstreckt sich in das Nabenteil 8 hinein, wodurch die Baulänge des Nockenwellenantriebes so klein wie möglich gehalten wird.

Der Steuerschieber 28 erstreckt sich mit einem stangen­ förmigen Fortsatz 35 durch eine axiale Durchgangsbohrung 36 in der Schaltmuffe 11 hindurch und ist an seinem freien, von der Schaltmuffe 11 vorstehenden Ende mit einem Federteller 37 versehen. Eine schwache Feder 38, welche lediglich die Aufgabe hat, den Steuerschieber 28 nach Abschalten des Elektromagneten 32 in seine in der oberen Hälfte der Fig. 1 dargestellte Ausgangslage zu­ rückzubringen, ist zwischen dem Federteller 37 und dem benachbarten stirnseitigen Ende der Schaltmuffe 11 ange­ ordnet. Der stangenförmige Fortsatz 35 ist ferner durch einen radialen, in einen Längsschlitz eingreifenden Stift 40 drehfest, jedoch axial verschiebbar mit der Schaltmuffe 11 verbunden, so daß keine relative Drehbe­ wegung zwischen ihm und der Schaltmuffe 11 stattfindet und sich eine Ausbildung des Federtellers 37 als Axial­ lager erübrigt.

Die Wirkungsweise der dargestellten Einrichtung zur Ver­ änderung der Phasenlage zwischen Nockenwelle 2 und An­ triebszahnrad 5 arbeitet wie folgt:

Es sei angenommen, daß im Normalbetrieb der Elektromagnet 32 nicht erregt ist und die Schaltmuffe 11 durch die Feder 18 in die in der oberen Hälfte der Fig. 1 darge­ stellte linke Endstellung gedrückt ist. Wenn in einem be­ stimmten Betriebsbereich eine Veränderung der Steuer­ zeiten der von den Nocken 3 betätigten Ventile gewünscht wird, wird der Elektromagnet 32 erregt und dadurch der Anker 33 zusammen mit dem Steuerschieber 28 entgegen der Wirkung der Feder 38 nach links verschoben, wie dies in der unteren Hälfte der Fig. 1 dargestellt ist. Dadurch kommen die Öffnungen 31 in der Wand des Steuerschiebers 27 in Verbindung mit der Druckkammer 22 und Drucköl kann aus der Ölbohrung 23 durch die Bohrung 24, die Umfangsnut 25, die Querbohrung 26, den Längsschlitz 29, den Innen­ raum 30 des Steuerschiebers 28 und die Öffnungen 31 in die Druckkammer 22 einströmen. Durch den sich in dieser Kammer 22 aufbauenden Druck wird die Schaltmuffe 11 ent­ gegen der Wirkung der Feder 18 in der Zeichnung nach rechts verschoben und es findet aufgrund der Schrägver­ zahnung 12, 13 eine Verdrehung der Schaltmuffe 11 und über die Geradverzahnung 15, 16 eine entsprechende Ver­ drehung der Nockenwelle 2 statt. Wird der Elektromagnet 32 entregt, so wird durch die Feder 38 der Steuerschieber 28 wieder in die in der oberen Hälfte der Fig. 1 darge­ stellte Lage zurückgeführt, in welcher die Druckölver­ sorgung der Druckkammer 22 unterbrochen ist. Diese Druck­ kammer 22 ist über die Zahnlücken der Schrägverzahnung 12, 13 und eine Drosselbohrung 43 mit dem drucklosen Raum im Zylinderkopf 1 verbunden, so daß das Drucköl aus der Druckkammer 22 entweichen und die Feder 18 die Schalt­ muffe 11 nach links verschieben kann, wodurch die ur­ sprüngliche linke Lage der Nockenwelle relativ zum An­ triebszahnrad 5 wieder hergestellt ist. Die Drossel­ bohrung 43 ist so bemessen, daß sie den Druckaufbau in der Druckkammer 22 in der in der unteren Hälfte der Fig. 1 dargestellten Stellung des Steuerschiebers 28 nicht beeinträchtigt, da in dieser Stellung die Druckkammer 22 ständig mit Drucköl versorgt wird.

Soll der Zylinderkopf 1 mit einer normalen Nockenwelle ohne eine Einrichtung zur Veränderung der Ventilsteuer­ zeiten versehen werden, so wird die Lagerstelle 9 oder 10 zur Lagerung der Nockenwelle zwischen dem letzten Nocken und dem drehfest auf dem Ende der Nockenwelle ange­ brachten Antriebsrad verwendet und die Öffnung der Lager­ stelle 10 durch einen Deckel verschlossen. Irgendwelche Änderungen am Zylinderkopf 1 sind dabei nicht erforder­ lich.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, bei dem gleiche oder gleichartige Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1, jedoch mit einem Strich, bezeichnet sind, unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in erster Linie durch eine wesentlich einfacher aufgebaute Steuerung des Druckes in der Druckkammer 22′. Die Stirnwand 21′, welche die Druckkammer 22′ begrenzt, ist mit einem zentrischen, rohrförmigen Fortsatz 50 ver­ sehen, der an seinem Ende 51 geschlossen ist und in der (in der oberen Hälfte der Fig. 2 dargestellten) linken Endstellung der Schaltmuffe 11′ mit radialem Spiel in ein zentrales Sackloch 52 in der Stirnwand 20′ der Schalt­ muffe 11′ hineinragt. In dem rohrförmigen Fortsatz 50, dessen Wand 53 mit einer Durchtrittsöffnung 54 versehen ist, ist der Steuerschieber 28′ angeordnet, der mit dem Anker 33′ des Elektromagneten 32′ durch einen radialen Flansch 55 winkelbeweglich verbunden ist. Der Anker 33′ und mit ihm der Steuerschieber 28′ wird durch eine schwache Feder 38′ in die in der oberen Hälfte der Fig. 1 dargestellte rechte Ruhelage gedrückt, in welcher die Öffnung 54 von dem Steuerschieber 28′ freigegeben ist und die Druckkammer 22′ mit einem Ölrückführraum 56 außerhalb der Druckkammer 22′ in Verbindung bringt. Die Druckölzu­ führung zu der Druckkammer 22′ erfolgt über die Lager­ fläche 57 des Nabenteils 8′ und radiale Kanäle 58 im Nabenteil 8′ . In der in der oberen Hälfte der Fig. 2 gezeigten Stellung ist, wie erwähnt, die Öffnung 54 frei­ gegeben und somit ist die Druckkammer 22′ druckentlastet. Die Bewegung der Schaltmuffe 11′ in ihre linke End­ stellung erfolgt hierbei durch die von der Schrägver­ zahnung 12′, 13′ ausgeübte, nach links wirkende Axial­ kraft sowie durch den Öldruck in einer Ringkammer 59 zwischen der Umfangsfläche der Schaltmuffe 11′ und der Innenfläche des Nabenteils 7′, die von Dichtringen 59 a begrenzt ist und der Schmieröl unter Druck durch einen Kanal 60 zugeführt wird. Der Öldruck wirkt auf die linke Stirnfläche 59 b dieser Ringkammer 59 und ist somit be­ strebt, die Schaltmuffe 11′ nach links zu schieben. Wird der Elektromagnet 32′ erregt und dadurch der Anker 33′ mit dem Steuerschieber 28′ nach links verschoben, wie dies in der unteren Hälfte der Fig. 2 dargestellt ist, so wird die Öffnung 54 durch den Steuerschieber 28′ ab­ gesperrt und es kann sich nun in der Druckkammer 22′ ein Druck aufbauen, der auf die linke Stirnfläche 20′ der Schaltmuffe 11′ wirkt und diese entgegen der Axialkraft der Schrägverzahnung 12, 13 und dem Druck in der Ring­ kammer 59 nach rechts verschiebt. Die Entlüftung der Kammer 61 zwischen der rechten Stirnfläche 62 und dem Nabenteil 7′ erfolgt wie beim ersten Ausführungsbeispiel durch Bohrungen 43′.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 muß aufgrund der Lage­ rung des Steuerschiebers 28 in der Schaltmuffe 11 und der starren Verbindung desselben mit dem Anker 33 im Hinblick auf Fertigungstoleranzen ein verhältnismäßig großer Luft­ spalt zwischen dem Anker 33 und der Spule des Elektro­ magneten 32 vorgesehen werden, was zur Folge hat, daß eine größere magnetische Kraft und ein entsprechend größer bemessener Elektromagnet erforderlich ist, zumal die von dem Elektromagneten zu bewegende Masse (Steuer­ schieber 28, Stange 35) verhältnismäßig groß ist. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 dagegen ist die Masse des Steuerschiebers 28′ erheblich geringer und es sind weniger Toleranzen zu beachten, wodurch der erwähnte Luftspalt klein sein und der Elektromagnet 32′ kleinere Abmessungen haben kann. Dies ist im Hinblick auf die äußerst beengten Raumverhältnisse insbesondere zur Lösung der Aufgabe, eine bestehende Brennkraftmaschine mit einer derartigen variablen Ventilsteuerung zu versehen, von großer Bedeutung. Ein weiterer Vorteil der Ausführung gemäß Fig. 2 besteht darin, daß die gesamte Stirnseite 20′ der Schaltmuffe 11′ einschließlich der Stirnfläche des Sackloches 52 dem Öldruck ausgesetzt ist, so daß größere Verstellkräfte auf die Schaltmuffe 11′ ausgeübt werden können.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4, bei dem gleiche oder gleichartige Teile mit gleichen Bezugs­ zeichen wie in Fig. 2, jedoch mit einem Doppelstrich, bezeichnet sind, erfolgt der Druckölzufluß zur Druck­ kammer 22′′ (Fig. 4) durch einen Kanal 70 in der Wand 21′′, der mit dem radialen Kanal 58′′ im Nabenteil 8′′ in Ver­ bindung steht. Die Wand 53′′ des Fortsatzes 50′′ weist eine Zuflußöffnung 71 und eine Abflußöffnung 72 auf, die mit der Druckkammer 22′′ in Verbindung steht. Der Steuer­ schieber 28′′ ist mit zwei axial und in Umfangsrichtung versetzten Überströmkanäle 74 und 75 versehen, von denen der Überströmkanal 74 den Zuflußkanal 70 mit der Zufluß­ öffnung 71 in Verbindung bringt, wenn sich der Steuer­ schieber 28′′ in seiner linken Endstellung (Fig. 4) be­ findet, und der Überströmkanal 75 die Abflußöffnung 72 mit dem Ölrückführraum 56′′ in Verbindung bringt, wenn sich der Steuerschieber 28′′ in seiner rechten End­ stellung (Fig. 3) befindet.

Bei dieser Ausführung begrenzt die ringförmige Stirn­ fläche 62′′ des Schaltmuffenabschnittes 76, der die Schrägverzahnung 12′′ trägt, mit der Wand 77 des Naben­ teils 7′′ eine Kammer 78, die über einen Kanal 79 und den Ringspalt 80 zwischen der Umfangsfläche des dünneren Ab­ schnittes 81 der Schaltmuffe 11′′ und dem Nabenteil 7′′ mit Schmieröl unter Druck versorgt wird. Der Druck in der Kammer 78 ist bestrebt, die Schaltmuffe 11′′ in Fig. 3 nach links zu bewegen. Diese Bestrebung wird unter­ stützt durch die Feder 18′′.

Die Wirkungsweise dieser Ausführung ist folgende: In Fig. 4 ist der Steuerschieber 28′′ in seiner linken Endstellung, in welcher der Druckölzuflußkanal 70 mit der Druckkammer 22′′ in Verbindung steht. Da die Stirnfläche 20′′ der Schaltmuffe 11′′ größer ist als die Ringfläche 62′′, wird die Schaltmuffe 11′′ entgegen dem Druck in der Kammer 78 und entgegen der Wirkung der Feder 18′′ nach rechts in die Stellung gemäß Fig. 4 bewegt. Dabei findet aufgrund der Schrägverzahnung 12′′, 13′′ eine entsprechende Verdrehung der Nockenwelle 2′′ relativ zum Antriebszahnrad 5′′ statt, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde. Wird der Steuerschieber 28′′ nach Entregung des Elektromagneten 32′′ durch die Feder 38′′ nach rechts be­ wegt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, so verbindet der Überströmkanal 75 über die Abflußöffnung 72 die Druckkammer 22′′ mit dem Ölrückführraum 56′′, während der Zuflußkanal 70 abgesperrt ist. Der in der Kammer 78 wirkende Öldruck kann nun zusammen mit der Feder 18′′ die Schaltmuffe 11′′ nach links bewegen, wodurch die Ver­ drehung der Nockenwelle 2′′ wieder rückgängig gemacht wird. Diese Ausführung hat gegenüber der Ausführung ge­ mäß Fig. 1 den zusätzlichen Vorteil, daß der Schalt­ muffenabschnitt 76 auf beiden Seiten mit dem gleichen Öldruck beaufschlagt ist, so daß keine Leckage über die Verzahnung 12′′, 13′′ eintritt und eine Dichtung zwischen der Schaltmuffe 11 bzw. 11′ und dem Nabenteil 7 bzw. 7′ entfallen kann, wie ein Vergleich der Fig. 1 und 2 mit Fig. 3 zeigt. Dadurch wird wiederum Platz in axialer Richtung eingespart.

Die Schrägverzahnung 12′′, 13′′ kann in diesem Fall so angeordnet werden, daß ihre axiale Schubkraft nach rechts auf die Schaltmuffe 11′′ wirkt, da für eine Bewegung nach links der auf die ringförmige Stirnfläche 62′′ wirkende Schmieröldruck ausgenutzt wird.

Claims (10)

1. Antriebsvorrichtung für eine Nockenwelle (2) einer Brennkraftmaschine, mit einer Einrichtung zum Ver­ drehen der im Zylinderkopf (1) der Brennkraftmaschine gelagerten Nockenwelle (2) relativ zu einem koaxialen Antriebsrad (5), mit einer koaxial zur Nockenwelle (2) angeordneten, axial zwischen zwei Endstellungen ver­ schiebbaren Schaltmuffe (11), die einerseits über eine axial neben dieser angeordnete Geradverzahnung (15, 16) drehfest mit dem Antriebsrad (5) bzw. mit der Nockenwelle (2) verbunden ist und mit ihrem einen Ende in eine Ausnehmung (14) in dem dem Antriebsrad (5) be­ nachbarten Ende der Nockenwelle (2) hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (5) auf einer Nabe (7, 8) ange­ ordnet ist, die zu beiden Seiten des Antriebsrades (5) im Zylinderkopf (1) gelagert ist, und daß die Nockenwelle (2) nach dem dem Antriebsrad (5) benach­ barten Nocken (3 a) endet.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nabe (7, 8) des Antriebsrades (5) symmetrisch zum Antriebsrad (5) eine innere Schräg­ verzahnung (13) aufweist, in welche eine entsprechende äußere Schrägverzahnung (12) auf der Außenfläche der Schaltmuffe (11) eingreift.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Ver­ schiebung der Schaltmuffe in einer Richtung durch Federkraft erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (18) zwischen einer Abstützfläche (17) in der Ausnehmung (14) in der Nockenwelle (2) und der be­ nachbarten Stirnfläche der Schaltmuffe (11) ange­ ordnet ist.

4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Verschiebung der Schaltmuffe (11) in einer Richtung durch Öldruck erfolgt, gekennzeichnet durch

• a) eine Druckkammer (22) zwischen einer Stirnfläche (20) der Schaltmuffe (11) und einem die hohle Nabe (7, 8) des Antriebsrades (5) einseitig abschließen­ den Deckel (21),
• b) einen koaxial zu der Schaltmuffe (11) angeordneten Steuerschieber (28) zur Steuerung des Zu- und/oder Abflusses zu bzw. von der Druckkammer, und
• c) einen koaxial zur Schaltmuffe (11) im Zylinderkopf (1) angeordneten und in die Nabe des Antriebsrades hineinragenden Elektromagneten (32), dessen Anker (33) direkt mit dem Steuerschieber (28) verbunden ist.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerschieber (28) drehfest mit der Schaltmuffe (11) verbunden ist und sich mit einem stangenförmigen Fortsatz (35) durch die Schaltmuffe (11) hindurch erstreckt, daß das freie, aus der Schaltmuffe (11) vorstehende Ende des Fortsatzes (35) einen Federteller (37) trägt, und daß eine Feder (38) zwischen diesem Federteller (37) und der Stirnfläche der Schaltmuffe (11) angeordnet ist, welche der von dem Elektromagneten (32) verursachten Bewegung des Steuerschiebers (28) entgegenwirkt.

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wand (21′, 21′′) einen zentrischen, rohrförmigen, an seinem Ende geschlossenen Fortsatz (50, 50′′) aufweist, daß in der Stirnfläche (20′, 20′′) der Schaltmuffe (11′, 11′′) ein zentrisches Sackloch (52) zur zumindest zeitweisen Aufnahme des Fortsatzes (50, 50′′) vorgesehen ist, daß der Steuerschieber (28′, 28′′) in dem Fortsatz angeordnet ist, und daß in der Wand (53, 53′′) des Fortsatzes (50) mit der Druck­ kammer (22′, 22′′) in Verbindung stehende, von dem Steuerschieber (28′, 28′′) beherrschte Ölzu- und/oder -abflußöffnungen (54 bzw. 71, 72) vorgesehen sind.

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Nabe (7′, 8′) des Antriebsrades mindestens ein mit der Kammer (22′) ständing in Ver­ bindung stehender Ölzuflußkanal (58) und in der Wand (53) des Fortsatzes (50) mindestens eine Ölabfluß­ öffnung (54) vorgesehen ist, die einerseits mit der Druckkammer (22′) und andererseits mit einem Ölrück­ flußraum (56) außerhalb der Druckkammer in Verbindung steht und von dem Steuerschieber (28′) absperrbar bzw. freigebbar ist.

8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Wand (21′′) ein Ölzuflußkanal (70) vorgesehen ist, daß in der Wand (53′′) des Fort­ satzes (50′′) eine Zuflußöffnung (71) und eine Abfluß­ öffnung (72) vorgesehen sind, und daß der Steuer­ schieber (28′′) zwei axial und in Umfangsrichtung zu­ einander versetzte Überströmkanäle (74, 75) aufweist, von denen je nach Stellung des Steuerschiebers der eine Überströmkanal (74) mit dem Zuflußkanal (70) und der Zuflußöffnung (71) oder der andere Überströmkanal (75) mit der Abflußöffnung (72) und mit einem Ölrück­ flußraum (56′′) außerhalb der Druckkammer (22′′) ver­ bunden ist.

9. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (28′, 28′′) gelenkig mit dem Anker (33′, 33′′) des Elektro­ magneten (32′, 32′′) verbunden ist.

10. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab­ schnitt (76) der Schaltmuffe (11′′) der die mit der Innenverzahnung (13′′) der Antriebsrad-Nabe in Ein­ griff stehende Außenverzahnung (12′′) trägt, direkt an die Stirnfläche (20′′) der Schaltmuffe (11′′) an­ schließt und einen größeren Durchmesser hat als der daran anschließende, in der Nabe geführte Abschnitt (81), und daß die dadurch gebildete ringförmige Stirn­ fläche (62′′) des mit der Außenverzahnung versehenen Schaltmuffenabschnitts (76) mit einem mit dem An­ triebsrad (5′′) verbundenen Bauteil (7′′) eine Kammer (78) begrenzt, die mit der gleichen Öldruckquelle wie die Druckkammer (22′′) in Verbindung ist.