DE3929619A1 - Kuppelstange fuer eine vorrichtung zur drehwinkelverstellung einer welle relativ zu einem antriebsrad, insbesondere nockenwelle einer brennkraftmaschine - Google Patents
Kuppelstange fuer eine vorrichtung zur drehwinkelverstellung einer welle relativ zu einem antriebsrad, insbesondere nockenwelle einer brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung geht gemäß dem Oberbegriff des Patent
anspruches 1 von der DE-OS 36 16 234 aus.
Bei dieser bekannten Bauart der Kuppelstange zur funk
tionellen Verbindung einer wellenseitigen, mechanisch
wirksamen Drehwinkel-Verstellanordnung mit einer an
einem lösbaren Maschinengehäusedeckel angeordneten
Betätigungsanordnung ist in einem Ende der Kuppelstange
ein drei Freiheitsgrade aufweisendes Drehgelenk vorge
sehen. Dieses Drehgelenk umfaßt einen mit der Kuppel
stange festverbundenen, zwischen Gleit- oder Wälzein
richtungen angeordneten Scheibenflansch. Zum Ausgleich
eines im wesentlichen achsparallelen Versatzes zwischen
der Verstellanordnung und der Betätigungsanordnung ist
der Scheibenflansch zwischen den Gleit- oder Wälzein
richtungen radial verlagerbar angeordnet, wobei über ein
zulässiges Axialspiel dabei auch in geringem Umfang
Winkelabweichungen zwischen beiden Anordnungen aus
gleichbar sind. Für weitergehende Winkelabweichungen ist
ein mit der Kuppelstange festverbundener, hydraulisch
beaufschlagter Kolben der Betätigungsanordnung mit
radialem Spiel ausschließlich über gummielastische
Dichtungen in einem Zylinder geführt.
Weiter ist aus der EP-OS 02 96 885 eine Kuppelstange für
eine Vorrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Welle
relativ zu einem Antriebsrad bekannt, wobei die einer
seits mit einem Kolben der Betätigungsanordnung fest
verbundene Kuppelstange andererseits über ein Kugelge
lenk mit einem Steuerkolben der Verstellanordnung in
Verbindung steht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungs
gemäße Kuppelstange so fortzubilden, daß neben dem
Ausgleich eines achsparallelen Versatzes auch Winkelab
weichungen zwischen den beiden Anordnungen ausgeglichen
werden.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Patentan
spruches 1 dadurch gelöst, daß der Scheibenflansch als
gesondertes Bauteil mit sphärischen Gleitflächen unter
elastischer Vorspannung zusammenwirkend quer zur Kup
pelstange winkelbeweglich angeordnet ist.
Der Vorteil der Erfindung ist in der spielfreien,
gelenkigen Anordnung des Scheibenflansches an der
Kuppelstange zum gleichzeitigen Ausgleich sowohl eines
Achsversatzes als auch einer Winkelabweichung zwischen
der Verstellanordnung und der Betätigungsanordnung zu
sehen.
Eine durch einfachen Aufbau bevorzugte Ausgestaltung der
Kuppelstange kennzeichnet sich in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung durch die Gestaltung aus einer in einem
Betätigungselement der Betätigungsanordnung auf Anschlag
einschraubbaren Kopfschraube und aus von der Kopf
schraube durchsetzten Distanzhülsen mit einer vorge
spannt zwischengeschalteten Feder, wobei der Scheiben
flansch über sphärische Gleitflächen spielfrei mit dem
Schraubenkopf der Kopfschraube und der benachbarten
Distanzhülse winkelbeweglich angeordnet ist. Diese
gebaute Kuppelstange bietet desweiteren den Vorteil,
durch entsprechende Materialwahl die Außenabmessungen
der Kuppelstange den mit dieser zusammenwirkenden
Bauelementen der beiden Anordnungen ohne Schwierigkeiten
anpassen zu können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Kuppel
stange gekennzeichnet durch eine weitere winkelbeweg
liche Verbindung über sphärische Gleitflächen im ein
schraubseitigen Endbereich der Kuppelstange mit dem
Betätigungselement der Betätigungsanordnung. Damit ist
eine in beiden Endbereichen über Gelenke anschließbare
Kuppelstange erzielt.
In bevorzugter Ausgestaltung des zweiten Gelenkes der
Kuppelstange ist das Betätigungselement der Betäti
gungsanordnung ein rohrartiger Kolben mit sphärisch
gewölbtem Kolbenboden, mit dem die Kuppelstange mittels
einer sphärischen Stirnfläche an einer Distanzhülse der
Kopfschraube einerseits und mittels einer mit sphäri
scher Anschlagfläche ausgebildeten Einschraubmutter für
die auf Anschlag angeordnete Kopfschraube andererseits
über die vorgespannte Feder spielfrei zusammenwirkt.
Schließlich kann als vorgespannte Feder eine Anzahl
gegeneinander gerichtet angeordneter Tellerfedern
dienen, die zur Montageerleichterung der Kuppelstange in
einer Aufnahmehülse angeordnet sind.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge
stellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Eine Vorrichtung 1 zur Drehwinkelverstellung einer
Nockenwelle 2 einer nicht weiter dargestellten Brenn
kraftmaschine relativ zu einem Antriebsrad 3 umfaßt eine
zwischen Antriebsrad 3 und Nockenwelle 2 durch axiale
Verstellung mechanisch wirksame Verstellanordnung 4 und
eine an einem Maschinengehäusedeckel 5 angeordnete
Betätigungsanordnung 6. Das mit axialem Spiel an der
Nockenwelle 2 axial gesichert angeordnete Antriebsrad 3
steht mit einer Hohlnabe 7 in Verbindung, die in einer
ersten, wellenäußeren Ausnehmung 8 der Nockenwelle 2
drehwinkelbeweglich gelagert ist. Diese Hohlnabe 7 weist
an ihrer Innenseite eine Schräg- bzw. Schraubverzah
nung 9 auf, in die ein Koppelglied 10 eingreift. Das
Koppelglied 10 steht über einen Fortsatz 11 mit einer
äußeren Geradverzahnung 12 mit der Nockenwelle 2 in
drehfester und axial beweglicher Verbindung. Durch
axiale Verlagerung des Koppelgliedes 10 wird eine
Drehwinkelverstellung der Nockenwelle 2 relativ zum
Antriebsrad 3 bewirkt.
Die an einem lösbar ausgebildeten Maschinengehäuse
deckel 5 angeordnete Betätigungsanordnung 6 umfaßt einen
hydraulischen Linearmotor 13, der aus einem Zylinder 14
und einem darin hydraulisch verlagerbaren Kolben 15
gebildet ist. Der Kolben 15 der Betätigungsanordnung 6
steht mit dem Koppelglied 10 der Verstellanordnung 4
über eine Kuppelstange 16 in Verbindung. Mit dem Koppel
glied 10 wirkt die Kuppelstange 16 über ein Drehge
lenk 17 zusammen, das einen zwischen Wälzeinrichtun
gen 18 angeordneten Scheibenflansch 19 umfaßt.
Zum Ausgleich eines achsparallelen Versatzes der Betä
tigungsanordnung 6 zu der Verstellanordnung 4 ist der an
der Kuppelstange 16 angeordnete Scheibenflansch 19
zwischen den Wälzeinrichtungen 18 radial verstellbar.
Zum Ausgleich von Winkelabweichungen zwischen den beiden
vorgenannten Anordnungen 4 und 6 ist der Scheiben
flansch 19 als gesondertes Bauteil mit sphärischen
Gleitflächen 20 unter elastischer Vorspannung zusammen
wirkend quer zur Kuppelstange 16 winkelbeweglich ange
ordnet.
Der Scheibenflansch 19 ist mittig durchbrochen und wird
von einer zur Bildung der Kuppelstange 16 vorgesehenen
Kopfschraube 21 durchsetzt. Der Scheibenflansch 19 ist
über sphärische Gleitflächen 20 spielfrei zwischen dem
Schraubenkopf 22 der Kopfschraube 21 und einer ersten
Distanzhülse 23 winkelbeweglich angeordnet. Zwischen der
ersten Distanzhülse 23 und einer zweiten Distanzhülse 24
ist eine Feder 25 vorgesehen, die aus einer Anzahl
gegeneinander gerichtet, in einer Aufnahmehülse vorge
spannt angeordneter Tellerfedern gebildet ist. Um eine
über der Verstellkraft des Koppelgliedes 20 liegende,
durch weitere Steigerung der Vorspannung der Feder 25 zu
erzielende Federkraft zu bewirken, wird die Kopfschrau
be 21 im Kolben 15 des Linearmotors 13 auf einen vorbe
stimmten Anschlag eingeschraubt, wobei die zweite
Distanzhülse 24 am Kolben 15 anliegt. Mit der auf
Anschlag einschraubbaren Kopfschraube 21 wird die
Feder 25 derart vorgespannt, daß die Federkraft die
Verstellkraft einerseits deutlich überwiegt und anderer
seits die Winkelbeweglichkeit des Scheibenflansches 19
relativ zur Kopfschraube 21 zuläßt.
Die Kuppelstange 16 kann in einfacher Ausführung gemäß
der o.g. Darstellung lediglich mit dem Scheiben
flansch 19 des Drehgelenkes 17 in kugelgelenkartiger
Verbindung stehen, wobei die zweite Distanzhülse 24 mit
dem Kolben 15 des Linearmotors 13 über jeweils ebene
Stirnflächen winkelunbeweglich in Verbindung steht. Eine
weitere kugelgelenkartige Verbindung zwischen der
Kuppelstange 16 und dem Kolben 15 wird durch sphärische
Gleitflächen 26 zwischen dem sphärisch gewölbten Kolben
boden 27 und der Distanzhülse 24 erzielt. Zur relativen
Winkelbeweglichkeit der Kuppelstange 16 zum Kolben 15
ist in dem vorzugsweise rohrartig gestalteten Kolben 15
eine mit sphärischer Anschlagfläche ausgebildete Ein
schraubmutter 28 für die auf Anschlag eingeschraubte
Kopfschraube 21 vorgesehen.
Die erfindungsgemäß gestaltete Kuppelstange mit durch
Federvorspannung spielfreien Gelenken läßt größere
Toleranzen für Mitten- und Winkelabweichungen zu ohne
daß die Betriebssicherheit bei Überschreitung vorgege
bener Toleranzen sofort gefährdet ist, wobei für das
Drehlager ein günstigeres Verschleißverhalten erreicht
wird.
Claims (5)
1. Kuppelstange für eine Vorrichtung zur Drehwinkel
verstellung einer Welle relativ zu einem Antriebs
rad, insbesondere Nockenwelle einer Brennkraftma
schine,
- - wobei die Vorrichtung (1) eine zwischen Antriebs rad (3) und Welle (2) durch axiale Verstellung mechanisch wirksame Verstellanordnung (4) und eine an Maschinengehäuseteilen (5) angeordnete Betätigungsanordnung (6) umfaßt, und
- - die beide Anordnungen (4, 6) verbindende Kuppel stange (16) in einem Endbereich mit einem zwischen Gleit- oder Wälzeinrichtungen (18) angeordneten Scheibenflansch (19) eines Drehgelenkes (17) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
- - daß der Scheibenflansch (19) als gesondertes Bauteil mit sphärischen Gleitflächen (20) unter elastischer Vorspannung zusammenwirkend quer zur Kuppelstange (16) winkelbeweglich angeordnet ist.
2. Kuppelstange nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
die Gestaltung aus einer in einem Betätigungsele
ment (Kolben 15) der Betätigungsanordnung (6) auf
Anschlag einschraubbaren Kopfschraube (21) und aus
- - von der Kopfschraube (21) durchsetzten Distanzhül sen (23, 24) mit einer vorgespannt zwischengeschal teten Feder (25), wobei
- - der Scheibenflansch (19) über sphärische Gleitflä chen (20) spielfrei zwischen dem Schraubenkopf (22) der Kopfschraube (21) und der benachbarten Distanz hülse (23) winkelbeweglich angeordnet ist.
3. Kuppelstange nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet
durch eine winkelbewegliche Verbindung über sphäri
sche Gleitflächen (26) im einschraubseitigen
Endbereich der Kuppelstange (16) mit dem Betäti
gungselement (Kolben 15) der Betätigungsanord
nung (6).
4. Kuppelstange nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Betätigungselement ein rohrartiger Kol ben (15) mit sphärisch gewölbtem Kolbenboden (27) ist, mit
- - dem die Kuppelstange (16) mittels einer sphärischen Stirnfläche (26) an einer Distanzhülse (24) der Kopfschraube (21) einerseits und
- - mittels einer mit sphärischer Anschlagfläche ausgebildeten Einschraubmutter (28) für die auf Anschlag angeordnete Kopfschraube (21) andererseits über die vorgespannte Feder (25) spielfrei zusam menwirkt.
5. Kuppelstange nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß als vorgespannte
Feder (25) eine Anzahl gegeneinandergerichtet
angeordneter Tellerferdern dient, die in einer
Aufnahmehülse angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893929619 DE3929619A1 (de) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | Kuppelstange fuer eine vorrichtung zur drehwinkelverstellung einer welle relativ zu einem antriebsrad, insbesondere nockenwelle einer brennkraftmaschine |
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DE19893929619 DE3929619A1 (de) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | Kuppelstange fuer eine vorrichtung zur drehwinkelverstellung einer welle relativ zu einem antriebsrad, insbesondere nockenwelle einer brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3929619A1 true DE3929619A1 (de) | 1991-03-07 |
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ID=6388750
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DE19893929619 Withdrawn DE3929619A1 (de) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | Kuppelstange fuer eine vorrichtung zur drehwinkelverstellung einer welle relativ zu einem antriebsrad, insbesondere nockenwelle einer brennkraftmaschine |
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