EP1302630A2 - Device for changing the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine, especially a rotary piston phasing device for changing the angle of a camshaft relative to a crank shaft - Google Patents

Abstract

The device (1) which is fixed at the drive end of a cam shaft in the cylinder head of the engine includes a separate locking element (14) mechanically coupling the flywheel (3) to the drive wheel (2). The locking element is formed as a locking pin which is uniformly cylindrical over its entire length and is mounted in an axial bore (17) in the wheel hub (10) of the flywheel whose longitudinal axis has the smallest possible distance from the longitudinal centre axis of the device. <??>The holder (16) for the locking element in one of the side walls of the drive wheel has a square contour with all round larger contour.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Anspruchs 1, und sie ist insbesondere vorteilhaft an Rotationskolben-Verstelleinrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle realisierbar.The invention relates to a device for changing the control times of gas exchange valves an internal combustion engine according to the generic features of claim 1, and it is particularly advantageous on rotary piston adjusting device for adjusting the angle of rotation of a camshaft relative to a Realizable crankshaft.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Aus der DE 196 23 818 A1 ist eine gattungsbildende Ventilsteuerzeiten-Regelvorrichtung bekannt, die am antriebsseitigen Ende einer im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine gelagerten Nockenwelle befestigt und im Prinzip als in Abhängigkeit verschiedener Betriebsparameter der Brennkraftmaschine steuerbarer hydraulischer Stellantrieb ausgebildet ist. Diese Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad und aus einem drehfest mit einer Nokkenwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Flügelrad, welche miteinander in Antriebsverbindung stehen und das Drehmoment der Kurbelwelle auf die Nockenwelle der Brennkraftmaschine übertragen. In einer bevorzugten Ausführungsform weist dabei das Antriebsrad einen durch eine hohlzylindrische Umfangswand und zwei Seitenwände gebildeten Hohlraum auf, in dem durch zwei sich zur Längsmittelachse der Vorrichtung erstreckende radiale Begrenzungswände zwei hydraulische Arbeitsräume gebildet werden. Das Flügelrad weist dementsprechend am Umfang seiner Radnabe zwei sich radial in die Arbeitsräume erstreckende Flügel auf, welche die Arbeitsräume in jeweils eine A-Druckkammer und eine B-Druckkammer unterteilen, die bei wahlweiser oder gleichzeitiger Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel eine Schwenkbewegung oder Fixierung des Flügelrades gegenüber dem Antriebsrad und damit der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle bewirken. Darüber hinaus ist das Flügelrad bei Unterschreitung eines zur Verstellung erforderlichen Druckmitteldrucks, wie beispielsweise beim Abschalten der Brennkraftmaschine, durch ein gesondertes Verriegelungselement in einer bevorzugten Basisposition innerhalb seines Verstellbereiches mit dem Antriebsrad mechanisch koppelbar, um insbesondere beim Neustart der Brennkraftmaschine bis zum Aufbau des erforderlichen Druckmitteldrucks ein aus den Wechselmomenten der Nockenwelle resultierendes Anschlagklappern des Flügelrades an den Begrenzungswänden des Antriebsrades zu vermeiden. Dieses, konkret als abgestufter zylindrischer Verriegelungsstift ausgebildetes Verriegelungselement ist in einer zur Längsmittelachse der Vorrichtung parallelen Bohrung am Ende eines Flügels des Flügelrades angeordnet und durch ein Federelement in eine Verriegelungsstellung innerhalb einer Aufnahme in der nockenwellenabgewandten Seitenwand des Antriebsrades verschiebbar. Dabei wird der mit einem größeren Durchmesser ausgebildete Abschnitt des Verriegelungsstiftes durch die Innenwandung der Bohrung im Flügel und der mit einem geringeren Durchmesser ausgebildete Abschnitt des Verriegelungsstiftes, der verriegelungsseitig zur exakten Lagebestimmung zwischen Flügelrad und Antriebsrad zusätzlich konisch ausgeführt ist, durch eine in die Bohrung eingesetzte Führungsbuchse geführt. Die Aufnahme des Verriegelungsstiftes ist konkret als in die nockenwellenabgewandte Seitenwand des Antriebsrades eingearbeitete längliche Bohrung ausgebildet, die sich in eine Richtung quer zur Drehrichtung des Flügelrades erstreckt und über eine Nut mit einer A-Druckkammer der Vorrichtung verbunden ist. Zusätzlich ist die am Übergang zwischen den zylindrischen Abschnitten des Verriegelungsstiftes entstehende Ringfläche über eine Radialbohrung auch mit einer B-Druckkammer der Vorrichtung verbunden, so dass sowohl bei Druckbeaufschlagung der A-Druckkammern der Vorrichtung als auch bei Druckbeaufschlagung der B-Druckkammern der Vorrichtung der Verriegelungsstift hydraulisch in eine Entkoppelstellung innerhalb der Bohrung im Flügel des Flügelrades bewegt werden kann.From DE 196 23 818 A1 is a generic valve timing control device known, the one at the drive end in the cylinder head Internal combustion engine mounted camshaft and in principle as in Dependency of various operating parameters of the internal combustion engine controllable hydraulic actuator is designed. This device consists in Essentially from a drive connection with a crankshaft of the internal combustion engine stationary drive wheel and from a rotationally fixed with a camshaft the internal combustion engine connected impeller, which with each other are in drive connection and the torque of the crankshaft on the Transfer camshaft of the internal combustion engine. In a preferred embodiment the drive wheel has a hollow cylindrical peripheral wall and two side walls formed cavity in which by two radial boundary walls extending to the longitudinal central axis of the device two hydraulic work rooms are formed. The impeller points accordingly, on the circumference of his wheel hub two radially into the work spaces Extending wings, each of the working spaces in an A pressure chamber and subdivide a B-pressure chamber, which is optional or simultaneous pressurization with a hydraulic pressure medium Swiveling movement or fixing of the impeller in relation to the drive wheel and thus cause the camshaft relative to the crankshaft. About that In addition, the impeller is below one required for adjustment Pressure medium pressure, such as when switching off the internal combustion engine, by a separate locking element in a preferred Basic position within its adjustment range with the drive wheel mechanically can be coupled, in particular when restarting the internal combustion engine to build up the required pressure from the alternating torques resulting rattling of the impeller on the camshaft to avoid the boundary walls of the drive wheel. This, specifically as stepped cylindrical locking pin formed locking element is in a bore parallel to the longitudinal center axis of the device End of a wing of the impeller arranged and in by a spring element a locking position within a receptacle facing away from the camshaft Side wall of the drive wheel slidable. The is with a larger diameter portion of the locking pin due to the inner wall of the hole in the wing and the one with a smaller one Diameter formed section of the locking pin, the locking side for exact position determination between impeller and drive wheel is additionally conical, through a guide bush inserted into the bore guided. The inclusion of the locking pin is specific as in the side wall of the drive wheel facing away from the camshaft elongated bore formed in a direction transverse to the direction of rotation of the impeller and a groove with an A-pressure chamber of the device connected is. In addition, it is at the transition between the cylindrical ones Sections of the locking pin resulting from an annular surface Radial bore also connected to a B pressure chamber of the device, see above that both when pressurizing the A pressure chambers of the device as well as when pressurizing the B pressure chambers of the device Hydraulic locking pin in a decoupling position within the hole can be moved in the wing of the impeller.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist es jedoch, dass die Anordnung des Verriegelungsstiftes in einer Bohrung am Ende eines Flügels des Flügelrades eine massive Bauweise der Flügel bedingt und somit die Zahl der möglichen hydraulischen Arbeitsräume in der Vorrichtung auf maximal drei bis vier begrenzt, wenn mit der Vorrichtung ein üblicher Verstellwinkel von ca. 30° NW realisierbar sein soll. Darüber hinaus ist die relativ große Entfernung zwischen der Längsachse der Bohrung im Flügel des Flügelrades und der Längsmittelachse der Vorrichtung ursächlich dafür, dass sich die Steifigkeit der verriegelten Verbindung zwischen Flügelrad und Antriebsrad verringert und dass der Verriegelungsstift im Motorbetrieb noch erheblichen Fliehkräften unterliegt, die im Zusammenhang mit der gleichzeitig steigenden Schmutzempfindlichkeit der Verriegelung durch die sich rotationsbedingt am Ende der Flügel anlagernden Schmutzpartikel im hydraulischen Druckmittel die Funktion der Verriegelung nachteilig beeinträchtigen können. Ebenso hat sich die Ausführung der Verriegelung mit einem abgestuften zylindrischen Verriegelungsstift, der mit der zwischen den zylindrischen Abschnitten entstehenden Ringfläche und mit seiner verriegelungsseitigen Ringfläche sowohl mit den A-Druckkammern als auch mit den B-Druckkammern der Vorrichtung verbunden ist, dahingehend als nachteilig erwiesen, dass eine Verriegelung beim Abstellen des Motors nicht möglich ist, da mindestens eine der beiden Flächen am Verriegelungsstift noch mit dem Druck des Druckmittels beaufschlagt ist und somit den Verriegelungsstift in seiner Entkoppelstellung in der Bohrung im Flügel des Flügelrades hält. Dadurch ist die Vorrichtung nicht mit einer gezielten Verriegelung betreibbar und vor allem für Anwendungen an SOHC-Motoren oder an Auslassnockenwellen ungeeignet, bei denen eine Verriegelung des Flügelrades beziehungsweise der Nockenwelle in einer "frühen" Steuerzeitenlage der Gaswechselventile der Brennkraftmaschine notwendig ist. Die verriegelungsseitig konische Ausführung des Verriegelungsstiftes mit einem konstanten Kegelwinkel hat darüber hinaus im Zusammenhang mit dessen länglicher Aufnahmebohrung in der nokkenwellenabgewandten Seitenwand des Antriebsrades den Nachteil, dass bei der Verriegelung hohe Bauteilbelastungen am Flügelrad und am Antriebsrad der Vorrichtung auftreten und dass bei der Entriegelung die Gefahr besteht, dass es zum Verklemmen des Verriegelungsstiftes in der Aufnahmebohrung kommt. Zusätzlich ist der erhöhte Bauraumbedarf und der relativ hohe Fertigungsaufwand für den abgestuften Verriegelungsstift noch als Nachteil zu nennen, da diese ursächlich für eine beschränkte Anwendbarkeit der Vorrichtung bei beengten Platzverhältnissen im Motorraum und für relativ hohe Herstellungskosten der Vorrichtung sind.A disadvantage of this known device, however, is that the arrangement of the locking pin in a hole at the end of a wing of the impeller a massive construction of the wing and therefore the number of possible hydraulic work spaces in the device to a maximum of three to four limited if the device has a normal adjustment angle of approx. 30 ° NW should be feasible. In addition, the relatively large distance between the longitudinal axis of the bore in the wing of the impeller and the longitudinal central axis of the device caused the fact that the rigidity of the locked Connection between impeller and drive wheel reduced and that the Locking pin is still subject to considerable centrifugal forces during engine operation in connection with the simultaneously increasing sensitivity to dirt Locking due to the rotation that attaches to the end of the sash Dirt particles in the hydraulic pressure medium the function of the lock can adversely affect. Likewise, the execution of the lock with a graduated cylindrical locking pin that mates with the between the cylindrical sections and with its locking side ring surface both with the A pressure chambers and with is connected to the B pressure chambers of the device, as disadvantageous proved that locking is not possible when the engine is switched off is because at least one of the two surfaces on the locking pin is still with the Pressure of the pressure medium is applied and thus the locking pin in holds its decoupling position in the hole in the wing of the impeller. Thereby the device cannot be operated with a specific locking mechanism and especially for applications on SOHC engines or on exhaust camshafts unsuitable in which a locking of the impeller or Camshaft in an "early" timing position of the gas exchange valves Internal combustion engine is necessary. The conical version on the locking side of the locking pin with a constant taper angle above it also in connection with its elongated receiving hole in the remote from the camshaft Side wall of the drive wheel has the disadvantage that at locking high component loads on the impeller and the drive wheel of the device and that there is a risk of unlocking that it's for jamming the locking pin in the location hole comes. In addition, there is the increased space requirement and the relatively high manufacturing effort to be mentioned as a disadvantage for the graduated locking pin, since this is the cause of a limited applicability of the device in confined spaces in the engine compartment and for relatively high manufacturing costs of the device.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Rotationskolben-Verstelleinrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle, zu konzipieren, welche zwischen ihrem Flügelrad und ihrem Antriebsrad eine einfache und kostengünstig herstellbare Verriegelung mit einem geringen Bauraumbedarf aufweist, die weitestgehend von Fliehkräften unbeeinflussbar sowie schmutzunempfindlich ist und welche so angeordnet bzw. ausgebildet ist, dass die verriegelte Verbindung zwischen Flügelrad und Antriebsrad eine hohe Steifigkeit aufweist und dass ein universeller Einsatz der Vorrichtung auch an SOHC-Motoren oder an Auslassnockenwellen möglich ist. The invention is therefore based on the object of a device for changing the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine, in particular rotary piston adjustment device for adjusting the angle of rotation to design a camshaft versus a crankshaft, which between their impeller and their drive wheel a simple and inexpensive has a lock that can be produced with a small space requirement, which largely unaffected by centrifugal forces and insensitive to dirt and which is arranged or designed so that the locked connection has high rigidity between the impeller and drive wheel and that universal use of the device also on SOHC motors or on Exhaust camshafts is possible.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass das Verriegelungselement als auf seiner gesamten Länge gleichmäßig zylindrischer Verriegelungsstift ausgebildet und in einer Axialbohrung in der Radnabe des Flügelrades angeordnet ist, deren Längsachse einen geringstmöglichen Abstand zur Längsmittelachse der Vorrichtung aufweist.According to the invention, this object is achieved in a device according to the preamble of claim 1 solved such that the locking element as its entire length is formed evenly cylindrical locking pin and is arranged in an axial bore in the wheel hub of the impeller, whose longitudinal axis is the smallest possible distance from the longitudinal central axis of the Has device.

In zweckmäßiger Weiterbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung weist dabei die in einer der Seitenwände des Antriebsrades angeordnete Aufnahme des Verriegelungsstiftes eine viereckförmige und in ihrer Fläche um ein definiertes allseitiges Spiel größer als die Querschnittsfläche des Verriegelungsstiftes ausgebildete Kontur auf und ist mit einer einmündenden Wurmnut zur Druckmittelzuführung ausgebildet die mit einer in Verriegelungsstellung des Flügelrades drucklosen A-Druckkammer der Vorrichtung verbunden ist und somit bewirkt, dass die Aufnahme des Verriegelungsstiftes nur bei Druckbeaufschlagung der Druckkammern der Vorrichtung mit dem zur Entriegelung des Verriegelungsstiftes notwendigen Druck des hydraulischen Druckmittels beaufschlagbar ist.In an expedient development of the device designed according to the invention has the arranged in one of the side walls of the drive wheel Inclusion of the locking pin around a square and in its area a defined all-round play larger than the cross-sectional area of the locking pin trained contour and is with a confluent Worm groove designed for pressure medium supply with one in the locked position of the impeller unpressurized A pressure chamber of the device connected is and thus causes that the inclusion of the locking pin only at Pressurizing the pressure chambers of the device with the for unlocking the locking pin necessary pressure of the hydraulic pressure medium is acted upon.

Als vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung wird es darüber hinaus vorgeschlagen, dass der Verriegelungsstift an seinem zur Aufnahme weisenden Ende mit einer Phase und einer Verrundung seiner stirnseitigen Kante sowie mit einer hohlen Stirnseite ausgebildet ist, während er in seiner rückseitigen Stirnseite eine Grundbohrung zur Fixierung des einen Endes des bevorzugt als Druckschraubenfeder ausgebildeten Federelementes aufweist. Das andere Ende des Federelementes stützt sich dabei an einem in die Axialbohrung für den Verriegelungsstift eingesetzten und mit einer Zentrierspitze ausgebildeten Gegenhalter ab, der bevorzugt einen Y-förmigen Profilquerschnitt aufweist und bei welchem die zwischen seinen Profilschenkeln gebildeten Längsnuten zugleich zur Druckmittel-Entlüftung der Axialbohrung vorgesehen sind. As an advantageous embodiment of the device designed according to the invention it is also proposed that the locking pin on its towards the recording end with a phase and a rounding of its end edge and is formed with a hollow end face, while he has a basic hole in his rear face for fixing one End of the spring element, which is preferably designed as a compression coil spring having. The other end of the spring element is supported on one in the axial hole used for the locking pin and with a centering tip trained counterholder, which preferably has a Y-shaped profile cross section and in which the formed between its profile legs Longitudinal grooves are also provided for the pressure medium ventilation of the axial bore are.

Die Ausbildung des aufnahmeseitigen Endes des Verriegelungsstiftes mit der beschriebenen definierten Kontur dient dabei der Sicherstellung, dass die während des Entriegelungsvorgangs ab einem bestimmten Punkt eintretende Drehmomentbelastung des Verriegelungsstiftes nicht ein Verklemmen des selben verursacht bzw. ein sicheres und beschleunigtes Entriegeln des Verriegelungsstiftes ermöglicht. An diesem, kurz nach beginnender Druckbeaufschlagung der A-Druckkammern der Vorrichtung und der mit diesen verbundenen Aufnahme des Verriegelungsstiftes entsprechenden Punkt weist der Verriegelungsstift eine noch nicht vollständig in seine Entriegelungsstellung verschobene Stellung auf, in der durch den ständig ansteigenden Druck des hydraulischen Druckmittels eine spielbedingte Relativverdrehung zwischen dem Flügelrad und dem Antriebsrad der Vorrichtung einsetzt und die dadurch auf die Mantelfläche des Verriegelungsstiftes auftretende Konturkante seiner Aufnahme eine Scherkraft bzw. ein Drehmoment auf den Verriegelungsstift ausübt. Da das aufnahmeseitige Ende des Verriegelungsstiftes an diesem Punkt jedoch die erwähnte Phase und die sich anschließende Verrundung der stirnseitigen Kante aufweist, wird somit einerseits ein Verklemmen des Verriegelungsstiftes vermieden und andererseits ein zusätzlicher abrollbedingter Katapulteffekt erzeugt, bei welchem das wirkende Drehmoment in eine Axialkraft umgewandelt und zur Beschleunigung der Axialbewegung des Verriegelungsstiftes in seine Entriegelungsstellung genutzt wird.The formation of the receiving end of the locking pin with the The defined contour described here serves to ensure that the during of the unlocking process starting from a certain point Torque loading of the locking pin does not jam the same causes or a safe and accelerated unlocking of the locking pin allows. At this, shortly after the start of pressurization the A pressure chambers of the device and those connected to it Receiving the locking pin corresponding point has the locking pin one that has not yet been completely moved into its unlocked position Position in which by the constantly increasing pressure of the hydraulic Pressure means a relative rotation between the impeller due to play and uses the drive wheel of the device and thereby on the Circumferential surface of the locking pin occurring contour edge of its recording exerts a shear force or a torque on the locking pin. There the receiving end of the locking pin at this point, however the phase mentioned and the subsequent rounding of the front Edge has, on the one hand, jamming of the locking pin avoided and on the other hand an additional roll-off catapult effect generated, in which the acting torque is converted into an axial force and to accelerate the axial movement of the locking pin in its unlocked position is used.

Die hohle Ausbildung der aufnahmeseitigen Stirnseite des Verriegelungsstiftes hat sich dagegen zur Verringerung der Adhäsionskräfte zwischen der Fläche dieser Stirnseite und der Anschlagfläche in der Aufnahme des Verriegelungsstiftes als vorteilhaft erwiesen und trägt dadurch, dass nur noch die Adhäsionskräfte zwischen der entstehenden Ringfläche an der Stirnseite des Verriegelungsstiftes und der Anschlagfläche in der Aufnahme überwunden werden müssen, zu einer Verkürzung der Entriegelungszeit bei.The hollow design of the receiving end face of the locking pin however, has been used to reduce the adhesive forces between the surface this end face and the stop surface in the receptacle of the locking pin proven to be advantageous and contributes to the fact that only the adhesive forces between the resulting ring surface on the end face of the locking pin and the stop surface in the receptacle can be overcome need to reduce the unlocking time.

Hinsichtlich der in der rückseitigen Stirnseite des Verriegelungsstiftes angeordneten Grundbohrung, in der das eine Ende des als Druckschraubenfeder ausgebildeten Federelementes fixiert wird, besteht alternativ auch die Möglichkeit, diese komplett wegfallen zulassen, wenn die verwendete Druckschraubenfeder nicht wie vorgesehen im Durchmesser kleiner als der Verriegelungsstift sondern annähernd den gleichen Durchmesser aufweist oder wenn anstelle der Druckschraubenfeder beispielsweise eine einseitig den Durchmesser des Verriegelungsstiftes aufweisende Kegelfeder zur Anwendung kommt. Ebenso ist es möglich, das andere Ende des Federelementes statt an der Zentrierspitze des beschriebenen Gegenhalters an einem als eingesetzte Buchse oder in anderer geeigneter Weise ausgebildeten Gegenhalter abzustützen, welcher eine zentrische und/oder mehrere konzentrische Bohrungen zur Druckmittel-Entlüftung der Axialbohrung aufweist, oder auch die Axialbohrung als Stufenbohrung auszubilden, bei welcher der entstehende Absatz der Bohrung zur Abstützung des anderen Endes des Federelementes genutzt wird und die Druckmittel-Entlüftung durch den durchmesserverringerten Teil der Axialbohrung erfolgt. Die Druckmittel-Entlüftung erfolgt dabei unabhängig von deren Ausführung vorteilhafter weise immer gegen den bestehenden atmosphärischen Druck und ist in gleicher Weise sowohl an kettengetriebenen als auch an riemengetriebenen Vorrichtungen ausführbar, wobei das entlüftete Druckmittel bei einem Kettentrieb direkt in den Zylinderkopf und bei Riementrieben über eine zusätzliche Flanschdichtung an der nockenwellenzugewandten Seitenwand der Vorrichtung in eine Tankleitung in der Nockenwelle abgeführt wird.With regard to that arranged in the rear end face of the locking pin Blind hole in which one end of the as a compression coil spring trained spring element is fixed, there is also the alternative Allow them to disappear completely if the compression coil spring used not smaller in diameter than the locking pin as intended but has approximately the same diameter or if instead the compression coil spring, for example, one-sided the diameter of the locking pin conical spring is used. It is also possible to use the other end of the spring element instead of the centering tip of the counter-holder described on an inserted socket or to support counterholders designed in another suitable manner, which has a central and / or several concentric holes for Has pressure medium ventilation of the axial bore, or the axial bore to be designed as a stepped bore, in which the resulting step of the bore is used to support the other end of the spring element and the pressure medium venting through the reduced diameter part of the axial bore he follows. The pressure medium is vented independently of it Execution advantageously always against the existing atmospheric Pressure and is in the same way both on chain driven as well executable on belt-driven devices, the vented pressure medium with a chain drive directly into the cylinder head and with belt drives via an additional flange seal on the side wall facing the camshaft the device discharged into a tank line in the camshaft becomes.

Als weitere zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung wird es hinsichtlich der Aufnahme des Verriegelungsstiftes noch vorgeschlagen, diese in die nockenwellenabgewandte Seitenwand des Antriebsrades einzuarbeiten und derart zu positionieren, dass deren viereckförmige Kontur bei montierter Vorrichtung unterhalb der Radialstirnseite einer der Begrenzungswände des Antriebsrades angeordnet ist und deren mit einem viertelkreisförmigen Verlauf bis in Höhe der Anschlagfläche einer benachbarten Begrenzungswand des Antriebsrades reichende Wurmnut von einer Drehrichtungsseite des Flügelrades aus in die Kontur einmündet. Die der Seite mit der einmündenden Wurmnut gegenüberliegende Seite der Kontur der Aufnahme ist dabei zusätzlich mit einem gehärteten Einlaufradius zur Erleichterung des Einrastens des Verriegelungsstiftes in die Aufnahme ausgebildet, während die Ecken der Kontur mit einem den Durchmesser des Verriegelungsstiftes angepassten Radius abgerundet sind. Der Grund der Aufnahme weist darüber hinaus zwei unterschiedlich tiefe Ebenen auf, von denen die obere Ebene als Anschlagfläche für die aufnahmeseitige Stirnseite des Verriegelungsstiftes ausgebildet ist. Die in die obere Ebene eingearbeitete untere Ebene des Aufnahmegrundes weist dagegen einen Übergang zur einmündenden Wurmnut auf und ist zur Zuleitung des hydraulischen Druckmittels zur Stirnseite des Verriegelungsstiftes vorgesehen. Dabei weist die einmündende Wurmnut bevorzugt einen quadratischen oder annähern quadratischen Querschnitt auf und ist mit einer geringeren Tiefe als die Aufnahme in die Seitenwand des Antriebsrades eingearbeitet. Denkbar sind hierbei jedoch auch andere geeignete Querschnitte für die Wurmnut und/oder eine gleiche bzw. gleichmäßig in die untere Ebene der Aufnahme übergehende Tiefe der Wurmnut.As a further expedient development of those designed according to the invention Device will still with regard to the inclusion of the locking pin proposed this in the side facing away from the camshaft of the drive wheel incorporate and position such that their quadrangular Contour when the device is mounted below the radial face of one of the Boundary walls of the drive wheel is arranged and the one with quarter-circular course up to the level of the stop surface of an adjacent one Worm groove reaching the boundary wall of the drive wheel from one direction of rotation of the impeller opens into the contour. The side with the opening worm groove is opposite side of the contour of the recording additionally with a hardened inlet radius to make it easier to snap into place of the locking pin formed in the receptacle, while the Corners of the contour with a diameter adapted to the locking pin Radius are rounded. The reason for the admission also points two different depths, of which the upper level serves as a stop surface designed for the receiving end face of the locking pin is. The lower level of the reason for inclusion worked into the upper level however, shows a transition to the confluent worm groove and is for supplying the hydraulic pressure medium to the end face of the locking pin intended. The merging worm groove is preferred a square or approximate square cross section and is with a smaller depth than the inclusion in the side wall of the drive wheel incorporated. However, other suitable cross sections are also conceivable here for the worm groove and / or an equal or even in the lower one Level of recording passing depth of worm groove.

Die wie eingangs erwähnt in ihrer Fläche um ein definiertes Spiel größer als die Querschnittsfläche des Verriegelungsstiftes ausgebildete Kontur der Aufnahme dient im Übrigen einerseits dem Ausgleich des Radiallagerspiels zwischen dem auf den Radialstirnseiten der Begrenzungswände des Antriebsrades gelagerten Flügelrad und dem Antriebsrad sowie andererseits dem Ausgleich von fertigungsbedingten Positionstoleranzen zwischen dem Verriegelungsstift in der Radnabe des Flügelrades und dessen Aufnahme in der Seitenwand des Antriebsrades sowohl in Radial- als auch in Umfangsrichtung der Vorrichtung. Außerdem ermöglicht es die vergrößert ausgebildete Aufnahme, bei der Montage der Vorrichtung ein optimales Spiel für den Verriegelungsstift einzustellen, um ein Verklemmen des Verriegelungsstiftes in der Aufnahme zu vermeiden. Die Abdichtung der vergrößerten Aufnahme und der einmündenden Wurmnut gegen interne Druckmittel-Leckagen erfolgt dabei durch die nockenwellenabgewandte Seitenfläche der Radnabe des Flügelrades, die bei montierter Vorrichtung an der Innenfläche der nockenwellenabgewandten Seitenwand des Antriebsrades anliegt. The surface area, as mentioned at the beginning, is larger than a defined play the cross-sectional area of the locking pin formed contour of the receptacle serves on the one hand to balance the radial bearing play between that on the radial end faces of the boundary walls of the drive wheel mounted impeller and the drive wheel and on the other hand the compensation of manufacturing-related position tolerances between the locking pin in the wheel hub of the impeller and its inclusion in the side wall of the drive wheel in both the radial and circumferential directions Contraption. In addition, the enlarged image enables optimal play for the locking pin when mounting the device to prevent jamming of the locking pin in the holder avoid. Sealing the enlarged intake and the opening The worm groove against internal pressure medium leaks is created by the one facing away from the camshaft Side surface of the wheel hub of the impeller, which when mounted Device on the inner surface of the side wall facing away from the camshaft of the drive wheel.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Rotationskolben-Verstelleinrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen den Vorteil auf, dass durch die Verlagerung der Verriegelung von einem Flügel des Flügelrades in die Radnabe des Flügelrades bzw. durch die erhebliche Verkürzung der Entfernung zwischen der Längsachse der Verriegelung und der Längsmittelachse der Vorrichtung einerseits sich die Steifigkeit der verriegelten Verbindung zwischen dem Flügelrad und dem Antriebsrad wesentlich erhöht und andererseits die im Motorbetrieb auf den Verriegelungsstift wirkenden Fliehkräfte erheblich verringert werden. Da die Verriegelung somit auch nicht mehr im Bereich der Druckkammern der Vorrichtung sowie außerhalb der Druckmittelleitungen zu diesen Druckkammern angeordnet ist, sind sowohl fliehkraftbedingte als auch durch sich anlagernde Schmutzpartikel im hydraulischen Druckmittel bedingte Funktionsstörungen der Verriegelung nahezu ausgeschlossen. Ebenso ist es dadurch möglich, die Flügel des Flügelrades weniger massiv beispielsweise in Plattenform auszubilden und somit die Herstellungskosten der Vorrichtung zu senken sowie die Zahl der möglichen Arbeitsräume in der Vorrichtung zu erhöhen.The inventive device for changing the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine, in particular a rotary piston adjusting device for adjusting the angle of rotation of a camshaft with respect to a crankshaft thus points towards those from the prior art Technology known devices have the advantage of being relocated the locking of a wing of the impeller in the wheel hub of the impeller or by significantly reducing the distance between the Longitudinal axis of the lock and the longitudinal central axis of the device on the one hand the stiffness of the locked connection between the impeller and the drive wheel significantly increased and on the other hand that in motor operation centrifugal forces acting on the locking pin can be significantly reduced. Since the lock is no longer in the area of the pressure chambers Device and outside of the pressure medium lines to these pressure chambers is arranged, are both due to centrifugal force and due to accumulating Dirt particles in the hydraulic pressure medium due to malfunctions locking almost impossible. It is also possible the blades of the impeller are less solid, for example in plate form train and thus reduce the manufacturing costs of the device and to increase the number of possible work spaces in the device.

Darüber hinaus hat die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung den Vorteil, dass der auf seiner gesamten Länge gleichmäßig zylindrisch ausgebildete Verriegelungsstift einfach und kostengünstig herstellbar ist sowie einen geringen Bauraumbedarf aufweist, so dass die Herstellungskosten der Vorrichtung noch weiter gesenkt werden und die Vorrichtung auch bei beengten Platzverhältnissen im Motorraum universell einsetzbar ist. Die spezielle Ausführung der Aufnahme des Verriegelungsstiftes und der mit der Aufnahme in Wirkverbindung stehenden Stirnseite des Verriegelungsstiftes sind dabei ursächlich dafür, dass bei der Verriegelung keinerlei Bauteilbelastungen mehr zwischen dem Flügelrad und dem Antriebsrad der Vorrichtung auftreten und dass bei der Entriegelung ein Verklemmen des Verriegelungsstiftes in der Aufnahme nicht mehr möglich ist. In addition, the device designed according to the invention has the advantage that the locking pin is uniformly cylindrical over its entire length is simple and inexpensive to manufacture and a low Has space requirements, so that the manufacturing cost of the device still be further reduced and the device even in confined spaces is universally applicable in the engine compartment. The special execution of the recording of the locking pin and in operative connection with the receptacle standing face of the locking pin are the cause of that no more component loads between the impeller when locking and the drive wheel of the device occur and that when unlocking jamming of the locking pin in the receptacle no longer is possible.

Außerdem hat die Verbindung der Aufnahme des Verriegelungsstiftes ausschließlich mit einer der A-Druckkammern der Vorrichtung den besonderen Vorteil, dass dadurch eine gezielte Verriegelung der Vorrichtung beim Abstellen der Brennkraftmaschine möglich ist. Da beim Abstellen der Brennkraftmaschine und somit bei stromlosen Steuerventil der Vorrichtung der Druckmitteldruck auf den B-Druckkammern der Vorrichtung anliegt, wird das Flügelrad zumeist unter Volumenminimierung der jeweiligen A-Druckkammern der Vorrichtung in die für den Start der Brennkraftmaschine notwenige Basisposition verdreht, in welcher der Verriegelungsstift dann zuverlässig einriegelt. Bei Einhaltung einer solchen Schaltlogik für das Steuerventil, das heißt, den Druckmitteldruck bei abgestellter Brennkraftmaschine immer auf die Druckkammern der Vorrichtung zu schalten, die das Flügelrad noch in die gewünschte Basisposition verdrehen, ist die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung somit sowohl an Einlassnockenwellen mit Verriegelung in "später" Steuerzeitenlage der Gaswechselventile als auch bei Auslassnockenwellen und an SOHC-Motoren mit Verriegelung in "früher" Steuerzeitenlage der Gaswechselventile einsetzbar.In addition, the connection of the lock pin has only with one of the device's A pressure chambers the special one The advantage of this being that the device is specifically locked when it is switched off the internal combustion engine is possible. Because when the engine is turned off and thus the pressure medium pressure when the control valve of the device is de-energized bears on the B pressure chambers of the device, the impeller mostly while minimizing the volume of the respective A pressure chambers of the device in the base position necessary for starting the internal combustion engine twisted, in which the locking pin then reliably locks. If adhered to such a switching logic for the control valve, that is, the pressure medium pressure when the internal combustion engine is switched off, always on the pressure chambers the device to switch the impeller still in the desired base position twist, the device designed according to the invention is thus both on intake camshafts with locking in "later" timing position the gas exchange valves as well as with exhaust camshafts and on SOHC engines with locking in "earlier" timing position of the gas exchange valves used.

Beim Einsatz der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung an Auslassnokkenwellen oder an SOHC-Motoren hat es sich darüber hinaus noch als vorteilhaft erwiesen, dass in Richtung "spät", also in Richtung von der Basisposition weg wirkende Schleppmoment der Nockenwelle zum Ausgleich der Verstellzeiten der Vorrichtung und zur Unterstützung der Drehbewegung des Flügelrades in die Basisposition der Brennkraftmaschine durch ein zusätzliches Federelement auszugleichen, dass am Antriebsrad und am Flügelrad angreift und zwischen diesen ein Vorlastmoment erzeugt. Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung kann dies besonders vorteilhaft durch eine außen vor der nockenwellenabgewandten Seitenwand des Antriebsrades angeordnete Flachband-Spiralfeder realisiert werden, deren äußerer Aufhängungspunkt durch eine verlängerte Befestigungsschraube für die Seitenwände gebildet wird und deren innerer Aufhängungspunkt mit der Zentralaschraube der Vorrichtung verbunden ist. When using the device designed according to the invention on exhaust camshafts or on SOHC engines, it has also proven advantageous proven that towards "late", ie towards the base position drag torque of the camshaft acting to compensate for the adjustment times the device and to support the rotary movement of the impeller in the base position of the internal combustion engine by an additional spring element to compensate that attacks on the drive wheel and the impeller and a preload moment is generated between them. In the trained according to the invention This can be particularly advantageous through an outside device Ribbon coil spring arranged on the side of the drive wheel facing away from the camshaft can be realized, whose outer suspension point by an extended fastening screw for the side walls is formed and their inner suspension point with the central screw of the device connected is.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und ist in den zugehörigen Zeichnungen schematisch dargestellt. Dabei zeigen:

Figur 1

einen Längsschnitt B-B nach Figur 2 durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung;

Figur 2

einen Querschnitt A-A nach Figur 1 durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung;

Figur 3

eine vergrößerte Ansicht der Einzelheit X gemäß Figur 1 auf den Verriegelungsstift der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung;

Figur 4

eine Draufsicht auf die Innenseite der nockenwellenabgewandten Seitenwand des Antriebsrades der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung;

Figur 5

eine vergrößerte Ansicht der Einzelheit Z gemäß Figur 4 auf die Aufnahme des Verriegelungsstiftes der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung;

Figur 6

einen Querschnitt C-C nach Figur 5 durch die Aufnahme des Verriegelungsstiftes der erfindungsgemäß ausgerichteten Vorrichtung.

The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and is shown schematically in the accompanying drawings. Show:

Figure 1

a longitudinal section BB of Figure 2 by an inventive device;

Figure 2

a cross-section AA of Figure 1 through an inventive device;

Figure 3

an enlarged view of the detail X of Figure 1 on the locking pin of the inventive device;

Figure 4

a plan view of the inside of the side facing away from the camshaft of the drive wheel of the device designed according to the invention;

Figure 5

an enlarged view of the detail Z of Figure 4 on the inclusion of the locking pin of the inventive device;

Figure 6

a cross section CC according to Figure 5 by receiving the locking pin of the device aligned according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Aus den Figuren 1 und 2 geht deutliche eine Vorrichtung 1 zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine hervor, die als Rotationskolben-Verstelleinrichtung zur Drehwinkelverstellung einer nicht dargestellten Nockenwelle gegenüber einer ebenfalls nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Diese Vorrichtung 1 ist am antriebsseitigen Ende einer im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gelagerten Nockenwelle befestigt und im Prinzip als hydraulischer Stellantrieb ausgebildet, der in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine durch das in Figur 1 mit 33 bezeichnete Hydraulikventil gesteuert wird.1 and 2 clearly show a device 1 for changing the Control times of gas exchange valves of an internal combustion engine, which as Rotary piston adjusting device for adjusting the angle of rotation of a not shown Camshaft compared to a crankshaft, also not shown an internal combustion engine is formed. This device 1 is on the drive side End of one in the cylinder head of the internal combustion engine Camshaft attached and designed in principle as a hydraulic actuator, depending on various operating parameters of the internal combustion engine is controlled by the hydraulic valve designated 33 in FIG.

Des weiteren ist in den Figuren 1 und 2 zu sehen, dass die Vorrichtung 1 im Wesentlichen aus einem mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad 2 und aus einem drehfest mit der Nokkenwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Flügelrad 3 besteht, wobei das Flügelrad 3 im Antriebsrad 2 schwenkbar gelagert ist und mit diesem in Antriebsverbindung steht. Das Antriebsrad 2 weist dabei einen durch eine hohlzylindrische Umfangswand 4 und zwei Seitenwände 5, 6 gebildeten Hohlraum auf, in dem durch fünf zur Längsmittelachse der Vorrichtung 1 gerichtete radiale Begrenzungswände 7 und 8 fünf gleichmäßig umfangverteilte hydraulische Arbeitsräume 9 gebildet werden. Das Flügelrad 3 der Vorrichtung 1 weist dementsprechend am Umfang seiner Radnabe 10 fünf gleichmäßig umfangsverteilte und sich jeweils radial in einen Arbeitsraum 9 des Antriebsrades 2 erstreckende Flügel 11 auf, welche die Arbeitsräume 9 in jeweils eine A-Druckkammer 12 und eine B-Druckkammer 13 unterteilen, die bei wahlweiser oder gleichzeitiger Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel eine Schwenkbewegung oder Fixierung des Flügelrades 3 gegenüber dem Antriebsrad 2 und damit eine Drehwinkelverstellung oder hydraulische Einspannung der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle bewirken.Furthermore, it can be seen in FIGS. 1 and 2 that the device 1 in FIG Essentially from a drive connection with the crankshaft of the internal combustion engine stationary drive wheel 2 and from a rotationally fixed with the camshaft the internal combustion engine connected impeller 3, which Impeller 3 is pivotally mounted in the drive wheel 2 and with this in drive connection stands. The drive wheel 2 has one through a hollow cylindrical Circumferential wall 4 and two side walls 5, 6 formed cavity on, in the direction directed by five to the longitudinal central axis of the device 1 radial Boundary walls 7 and 8 five evenly distributed hydraulic Workrooms 9 are formed. The impeller 3 of the device 1 has accordingly on the circumference of his wheel hub 10 five evenly circumferentially distributed and each radially into a working space 9 of the drive wheel 2 extending wing 11, which each of the working spaces 9 in an A pressure chamber Subdivide 12 and a B-pressure chamber 13, which at optional or simultaneous pressurization with a hydraulic pressure medium Pivotal movement or fixation of the impeller 3 relative to the drive wheel 2 and thus an angle of rotation adjustment or hydraulic clamping cause the camshaft to the crankshaft.

Weiterhin ist insbesondere aus Figur 1 ersichtlich, dass die Vorrichtung 1 zur Vermeidung eines aus den Wechselmomenten der Nockenwelle resultierenden Anschlagklapperns des Flügelrades 3 beim Start der Brennkraftmaschine ein gesondertes Verriegelungselement 14 aufweist, mit dem das Flügelrad 3 bei Unterschreitung eines zur Verstellung erforderlichen Druckmitteldrucks in einer bevorzugten Basisposition innerhalb seines Verstellbereiches mit dem Antriebsrad 2 mechanisch koppelbar ist. Dieses Verriegelungselement 14 ist in einer zur Längsmittelachse der Vorrichtung 1 parallelen Bohrung im Flügelrad 3 angeordnet und durch ein Federelement 15 in eine Verriegelungsstellung innerhalb einer Aufnahme 16 in der Seitenwand 5 des Antriebsrades 2 verschiebbar. Durch eine Verbindung der Aufnahme 16 des Verriegelungselementes 14 mit zumindest einer Druckkammer 12 oder 13 innerhalb der Vorrichtung 1 ist es möglich, das Verriegelungselement 14 bei Druckbeaufschlagung der Druckkammern 12, 13 wieder hydraulisch in seiner Entriegelungsstellung innerhalb der Bohrung im Flügelrad 3 zu bewegen.Furthermore, it can be seen in particular from FIG. 1 that the device 1 for Avoidance of one resulting from the alternating torques of the camshaft Rattling of the impeller 3 at the start of the internal combustion engine has a separate locking element 14 with which the impeller 3 Falling below a pressure medium pressure required for adjustment in a preferred base position within its adjustment range with the drive wheel 2 can be coupled mechanically. This locking element 14 is in a bore parallel to the longitudinal center axis of the device 1 in the impeller 3 arranged and by a spring element 15 in a locking position slidable within a receptacle 16 in the side wall 5 of the drive wheel 2. By connecting the receptacle 16 of the locking element 14 with at least one pressure chamber 12 or 13 within the device 1, it is possible for the locking element 14 to be under pressure the pressure chambers 12, 13 again hydraulically in its unlocked position to move within the bore in the impeller 3.

Insbesondere den Figuren 1 bis 3 ist diesbezüglich noch entnehmbar, dass das Verriegelungselement 14 erfindungsgemäß als auf seiner gesamten Länge gleichmäßig zylindrischer Verriegelungsstift ausgebildet ist, der in einer durchgehenden Axialbohrung 17 in der Radnabe 10 des Flügelrades 3 angeordnet ist. In Figur 2 ist dabei deutlich zu sehen, dass die Längsachse dieser Axialbohrung 17 einen geringstmöglichen Abstand zur Längsmittelachse der Vorrichtung 1 aufweist, um die im Motorbetrieb entstehenden Fliehkrafteinflüsse auf das Verriegelungselement 14 zu minimieren. Darüber hinaus ist das Verriegelungselement 14, wie aus Figur 3 hervorgeht, aufnahmeseitig mit einer Phase 19 und einer Verrundung 20 seiner stirnseitigen Kante ausgebildet, welche die Axialbewegung des Verriegelungselementes 14 in seine Entriegelungsstellung beschleunigen und dabei in Verklemmen desselben vermeiden sollen. Ein durch Adhäsionskräfte bedingtes "Kleben" des Verriegelungselementes 14 in der Aufnahme 16 wird dabei zusätzlich durch die ebenfalls in Figur 3 sichtbare hohle Ausbildung der vorderen Stirnseite 21 des Verriegelungselementes 14 vermieden. An seiner rückseitigen Stirnseite 22 weist das Verriegelungselement 14 dagegen eine Grundbohrung 23 auf, in der, wie ebenso aus Figur 3 entnehmbar ist, das eine Ende des als Druckschraubenfeder ausgebildeten Federelementes 15 fixiert wird. Das andere Ende dieses Federelementes 15 stützt sich dabei an einem in die Axialbohrung 17 eingesetzten und mit einer Zentrierspitze 24 ausgebildeten Gegenhalter 15 ab, der einen Y-förmigen Profilquerschnitt aufweist und bei welchem die zwischen seinen Profilschenkeln gebildeten Längsnuten 26 zugleich zur Druckmittel-Entlüftung der Axialbohrung 17 vorgesehen sind. In particular, FIGS. 1 to 3 show that the Locking element 14 according to the invention than over its entire length evenly cylindrical locking pin is formed in a continuous Axial bore 17 arranged in the wheel hub 10 of the impeller 3 is. In Figure 2 it can be clearly seen that the longitudinal axis of this axial bore 17 the smallest possible distance to the longitudinal central axis of the device 1, around the centrifugal forces that arise during engine operation to minimize the locking element 14. In addition, the locking element 14, as can be seen from FIG. 3, on the receiving side with a Phase 19 and a fillet 20 formed on its front edge, which the axial movement of the locking element 14 in its unlocked position accelerate and avoid jamming it should. A "sticking" of the locking element due to adhesive forces 14 in the receptacle 16 is additionally shown in FIG 3 visible hollow design of the front end face 21 of the locking element 14 avoided. On its rear end face 22 that Locking element 14, on the other hand, has a basic bore 23 in which, as can also be seen from Figure 3, the one end of the pressure coil spring trained spring element 15 is fixed. The other end of this Spring element 15 is supported on one inserted into the axial bore 17 and formed with a centering tip 24 counterholder 15, the has a Y-shaped profile cross section and in which the between its Profile legs formed longitudinal grooves 26 at the same time for pressure medium ventilation the axial bore 17 are provided.

Die in Figur 4 erkennbare Aufnahme 16 des Verriegelungselementes 14 weist des weiteren erfindungsgemäß eine viereckförmige und in ihrer Fläche um eine definiertes allseitiges Spiel größer als die Querschnittsfläche des Verriegelungselementes 14 ausgebildete Kontur auf und ist mit einer einmündenden Wurmnut 18 ausgebildet, die ausschließlich mit einer in Verriegelungsstellung drucklosen A-Druckkammer 12 der Vorrichtung 1 verbunden ist. Dadurch ist sichergestellt, dass die Aufnahme 16 des Verriegelungselementes 14 nur bei Druckbeaufschlagung der A-Druckkammern 12 der Vorrichtung 1 über die Wurmnut 18 mit dem Druck des hydraulischen Druckmittels beaufschlagt und somit das Verriegelungselement 14 in seine Entriegelungsstellung bewegt wird.The receptacle 16 of the locking element 14 which can be seen in FIG. 4 has furthermore according to the invention a quadrangular and in its area by one Defined all-round play larger than the cross-sectional area of the locking element 14 trained contour and is with a confluence Worm groove 18 formed exclusively with one in the locked position unpressurized A pressure chamber 12 of the device 1 is connected. This is ensures that the receptacle 16 of the locking element 14 only at Pressurizing the A pressure chambers 12 of the device 1 via the Worm groove 18 pressurized with the pressure of the hydraulic pressure medium and thus the locking element 14 is moved into its unlocked position.

Darüber hinaus ist aus Figur 4 ersichtlich, dass die Aufnahme 16 des Verriegelungselementes 14 in die nockenwellenabgewandte Seitenwand 5 des Antriebsrades 2 eingearbeitet und derart positioniert ist, dass deren viereckförmige Kontur bei montierter Vorrichtung 1 unterhalb der in der Zeichnung gestrichelt angedeuteten Radialstirnseite 27 einer Begrenzungswand 7 des Antriebsrades 2 angeordnet ist. Dabei weist die Wurmnut 18 einen viertelkreisförmigen Verlauf bis in Höhe der ebenfalls gestrichelt dargestellten Anschlagfläche 28 einer benachbarten Begrenzungswand 8 auf und mündet von einer in Drehrichtung des Flügelrades 3 liegenden Seite aus in die Kontur der Aufnahme 16 ein. Die der Seite mit der Wurmnut 18 gegenüberliegende Seite der Kontur der Aufnahme 16 ist dagegen, wie die Vergrößerungen der Figuren 5 und 6 zeigen, mit einem gehärteten Einlaufradius 29 ausgebildet, der das Einrasten des Verriegelungselementes 14 in die Aufnahme 16 erleichtert. Ebenso wird in den Figuren 5 und 6 gezeigt, dass die nicht näher bezeichneten Ecken der Kontur mit einem dem Durchmesser des Verriegelungsstiftes 14 entsprechenden Radius abgerundet sind und dass der Grund der Aufnahme 16 zwei unterschiedlich tiefe Ebenen 30, 31 aufweist. Die obere Ebene 30 ist dabei als Anschlagfläche des Verriegelungsstiftes 14 in der Aufnahme 16 ausgebildet, während die in die obere Ebene 30 eingearbeitete untere Ebene 31 einen Übergang 32 zur einmündenden Wurmnut 18 aufweist und zur Zuleitung des hydraulischen Druckmittels zur Stirnseite 21 des Verriegelungselementes 14 vorgesehen ist. In addition, it can be seen from Figure 4 that the receptacle 16 of the locking element 14 into the side wall 5 of the drive wheel facing away from the camshaft 2 incorporated and positioned so that their square Contour with mounted device 1 below the dashed in the drawing indicated radial end face 27 of a boundary wall 7 of the drive wheel 2 is arranged. The worm groove 18 has a quarter circle Course up to the level of the stop surface 28, also shown in broken lines an adjacent boundary wall 8 and opens from one in the direction of rotation of the impeller 3 lying in the contour of the receptacle 16th on. The side of the contour of the side opposite the worm groove 18 Recording 16, on the other hand, as the enlargements of FIGS. 5 and 6 show, formed with a hardened inlet radius 29, which engages the locking element 14 in the receptacle 16 relieved. Likewise, in the Figures 5 and 6 shown that the unspecified corners of the contour with a radius corresponding to the diameter of the locking pin 14 are rounded and that the reason of the recording 16 two different has deep levels 30, 31. The upper level 30 is a stop surface of the locking pin 14 formed in the receptacle 16 while the lower level 31 incorporated into the upper level 30 has a transition 32 to the confluent worm groove 18 and to supply the hydraulic Pressure medium to the end face 21 of the locking element 14 is provided.

BezugszahlenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Vorrichtungcontraption

22

Antriebsraddrive wheel

33

Flügelradimpeller

44

Umfangswandperipheral wall

55

SeitenwandSide wall

66

SeitenwandSide wall

77

Begrenzungswandboundary wall

88th

Begrenzungswandboundary wall

99

Arbeitsraumworking space

1010

Radnabewheel hub

1111

Flügel 28 AnschlagflächeWing 28 stop surface

1212

A-DruckkammerA pressure chamber

1313

B-DruckkammerB-pressure chamber

1414

Verriegelungselementlocking element

1515

Federelementspring element

1616

Aufnahmeadmission

1717

Axialbohrungaxial bore

1818

Wurmnutworm groove

1919

Phasephase

2020

Verrundungrounding

2121

hohle Stirnseitehollow end face

2222

rückseitige Stirnseiteback face

2323

Grundbohrungblind hole

2424

Zentrierspitzecentering

2525

Gegenhalterbackstop

2626

Längsnutenlongitudinal grooves

2727

RadialstirnseiteRadial front end

2929

Einlaufradiusentry radius

3030

obere Ebeneupper level

3131

untere Ebenelower level

3232

Übergangcrossing

3333

Hydraulikventilhydraulic valve

Claims (5)

Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Rotationskolben-Verstelleinrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle, mit folgenden Merkmalen: die Vorrichtung (1) ist am antriebsseitigen Ende einer im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gelagerten Nockenwelle befestigt und im Prinzip als in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine steuerbarer hydraulischer Stellantrieb ausgebildet, die Vorrichtung (1) besteht im Wesentlichen aus einem mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung stehendem Antriebsrad (2) und aus einem drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenem Flügelrad (3), das Antriebsrad (2) weist einen durch eine hohlzylindrische Umfangswand (4) und zwei Seitenwände (5, 6) gebildeten Hohlraum auf, in dem durch mindestens zwei radiale Begrenzungswände (7, 8) mindestens ein hydraulischer Arbeitsraum (9) gebildet wird, das Flügelrad (3) weist am Umfang seiner Radnabe (10) mindestens einen sich radial in einen Arbeitsraum (9) des Antriebsrades (2) erstreckenden Flügel (11) auf, der diesen in jeweils eine A-Druckkammer (12) und eine B-Druckkammer (13) unterteilt, die Druckkammern (12, 13) bewirken bei wahlweiser oder gleichzeitiger Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel eine Schwenkbewegung oder Fixierung des Flügelrades (3) gegenüber dem Antriebsrad (2) und damit der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle, das Flügelrad (3) ist bei Unterschreitung eines zur Verstellung erforderlichen Druckmitteldrucks durch ein gesondertes Verriegelungselement (14) in einer bevorzugten Basisposition innerhalb seines Verstellbereiches mit dem Antriebsrad (2) mechanisch koppelbar, das Verriegelungselement (14) ist in einer zur Längsmittelachse der Vorrichtung (1) parallelen Bohrung im Flügelrad (3) angeordnet und durch ein Federelement (15) in eine Verriegelungsstellung innerhalb einer Aufnahme (16) in einer der Seitenwände (5, 6) des Antriebsrades (2) verschiebbar, die Aufnahme (16) des Verriegelungselementes (14) ist mit zumindest einer Druckkammer (12 oder 13) innerhalb der Vorrichtung (1) verbunden, so dass bei Druckbeaufschlagung dieser Druckkammer (12 oder 13) das Verriegelungselement (14) hydraulisch in eine Entriegelungsstellung innerhalb der Bohrung im Flügelrad (3) bewegbar ist,    dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (14) als auf seiner gesamten Länge gleichmäßig zylindrischer Verriegelungsstift ausgebildet und in einer Axialbohrung (17) in der Radnabe (10) des Flügelrades (3) angeordnet ist, deren Längsachse einen geringstmöglichen Abstand zur Längsmittelachse der Vorrichtung (1) aufweist, Device for changing the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine, in particular a rotary piston adjusting device for adjusting the angle of rotation of a camshaft relative to a crankshaft, with the following features: The device (1) is fastened to the drive end of a camshaft mounted in the cylinder head of the internal combustion engine and, in principle, is designed as a hydraulic actuator that can be controlled as a function of various operating parameters of the internal combustion engine. The device (1) essentially consists of a drive wheel (2) which is in drive connection with a crankshaft of the internal combustion engine and an impeller (3) which is non-rotatably connected to a camshaft of the internal combustion engine, the drive wheel (2) has a cavity formed by a hollow cylindrical peripheral wall (4) and two side walls (5, 6), in which at least one hydraulic working space (9) is formed by at least two radial boundary walls (7, 8), The impeller (3) has on the circumference of its wheel hub (10) at least one wing (11) which extends radially into a working space (9) of the drive wheel (2) and which in each case has an A pressure chamber (12) and a B Pressure chamber (13) divided, the pressure chambers (12, 13) bring about a swiveling movement or fixation of the impeller (3) with respect to the drive wheel (2) and thus the camshaft with respect to the crankshaft with optional or simultaneous pressurization with a hydraulic pressure medium, the impeller (3) can be mechanically coupled to the drive wheel (2) in a preferred base position within its adjustment range when the pressure medium pressure required for adjustment is undershot by means of a separate locking element, the locking element (14) is arranged in a bore in the impeller (3) parallel to the longitudinal center axis of the device (1) and by a spring element (15) into a locking position within a receptacle (16) in one of the side walls (5, 6) of the drive wheel (2) slidable, the receptacle (16) of the locking element (14) is connected to at least one pressure chamber (12 or 13) within the device (1), so that when this pressure chamber (12 or 13) is pressurized, the locking element (14) hydraulically into an unlocking position within the Bore in the impeller (3) is movable, characterized in that the locking element (14) is designed as a locking pin which is uniformly cylindrical over its entire length and is arranged in an axial bore (17) in the wheel hub (10) of the impeller (3), the longitudinal axis of which is as close as possible to the longitudinal central axis of the device (1), Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (16) des Verriegelungselementes (14) in einer der Seitenwände (5, 6) des Antriebsrades (2) eine viereckförmige und in ihrer Fläche um ein definiertes allseitiges Spiel größer als die Querschnittsfläche des Verriegelungselementes (14) ausgebildete Kontur aufweist und mit einer einmündenden Wurmnut (18) zur Druckmittelzuführung ausgebildet ist, die ausschließlich mit einer in Verriegelungsstellung des Flügelrades (3) drucklosen A-Druckkammer (12) der Vorrichtung (1) verbunden ist und über welche die Aufnahme (16) des Verriegelungselementes (14) nur bei Druckbeaufschlagung der A-Druckkammern (12) mit dem Druck des hydraulischen Druckmittels beaufschlagbar ist. Device according to claim 1, characterized in that the receptacle (16) of the locking element (14) in one of the side walls (5, 6) of the drive wheel (2) has a square shape and is larger in area by a defined all-round play than the cross-sectional area of the locking element (14) and with a opening worm groove (18) is designed for pressure medium supply, which is only connected to a non-pressurized A pressure chamber (12) of the device (1) in the locked position of the impeller (3) and via which the receptacle (16) of the locking element (14) only with when the A pressure chambers (12) are pressurized Pressure of the hydraulic pressure medium can be applied. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (14) mit einer Fase (19) und einer Verrundung (20) seiner stirnseitigen Kante sowie mit einer hohlen Stirnseite (21) ausgebildet ist, während es in seiner rückseitigen Stirnseite (22) eine Grundbohrung (23) zur Fixierung des einen Endes des bevorzugt als Druckschraubenfeder ausgebildeten Federelementes (15) aufweist, dessen anderes Ende sich an einem in die Axialbohrung (17) eingesetzten und mit einer Zentrierspitze (24) ausgebildeten Gegenhalter (15) mit einem Y-förmigen Profilquerschnitt abstützt, bei welchem die zwischen seinen Profilschenkeln gebildeten Längsnuten (26) zugleich zur Druckmittel-Entlüftung der Axialbohrung (17) vorgesehen sind. Device according to claim 1, characterized in that the locking element (14) is formed with a chamfer (19) and a rounding (20) of its end edge and with a hollow end face (21), while in its rear end face (22) there is a basic bore (23) for fixing one end the spring element (15), which is preferably designed as a compression coil spring, the other end of which is supported on a counter-holder (15) which is inserted into the axial bore (17) and is formed with a centering tip (24) and has a Y-shaped profile cross section, in which the longitudinal grooves (26) formed between its profile legs also serve to vent the pressure medium Axial bore (17) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (16) des Verriegelungselementes (14) bevorzugt in die nokkenwellenabgewandte Seitenwand (5) des Antriebsrades (2) eingearbeitet und derart positioniert ist, dass deren viereckförmige Kontur bei montierter Vorrichtung (1) unterhalb der Radialstirnseite (27) einer der Begrenzungswände (7 oder 8) des Antriebsrades (2) angeordnet ist, wobei deren bevorzugt mit einem viertelkreisförmigen Verlauf bis in Höhe der Anschlagfläche (28) einer benachbarten Begrenzungswand (8 oder 7) des Antriebsrades (2) reichende Wurmnut (18) von einer in Drehrichtung des Flügelrades (3) liegenden Seite aus in die Kontur der Aufnahme (16) einmündend angeordnet ist. Device according to claim 1, characterized in that the receptacle (16) of the locking element (14) is preferably incorporated into the side wall (5) of the drive wheel (2) facing away from the camshaft and is positioned in such a way that, when the device (1) is mounted, its quadrangular contour below the radial end face (27) of one of the boundary walls (7 or 8) of the drive wheel (2) is arranged, the worm groove (18), which preferably extends with a quarter-circular course up to the stop surface (28) of an adjacent boundary wall (8 or 7) of the drive wheel (2), from a side lying in the direction of rotation of the impeller (3) into the contour of the receptacle (16) is arranged at the mouth. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die der Seite mit der Wurmnut (18) gegenüberliegenden Seite der Kontur der Aufnahme (16) mit einem oberflächengehärteten Einlaufradius (29) ausgebildet ist, während die Ecken der Kontur mit einem an das Verriegelungselement (14) angepassten Radius abgerundet sind und der Grund der Aufnahme (16) zwei unterschiedlich tiefe Ebenen (30, 31) aufweist, von denen die obere Ebene (30) als Anschlagfläche des Verriegelungselementes (14) ausgebildet ist, während die in die obere Ebene (30) eingearbeitete untere Ebene (31) einen Übergang (32) zur einmündenden Wurmnut (18) aufweist und zur Zuleitung des hydraulische Druckmittels zur Stirnseite (21) des Verriegelungselementes (14) vorgesehen ist. Apparatus according to claim 4, characterized in that the side of the contour of the receptacle (16) opposite the side with the worm groove (18) is formed with a surface-hardened inlet radius (29), while the corners of the contour are rounded off with a radius adapted to the locking element (14) and the base of the receptacle (16) has two levels (30, 31) of different depths, of which the upper level (30) is designed as a stop surface of the locking element (14), while the lower level (31) incorporated into the upper level (30) has a transition (32) to the confluent worm groove (18) and for the supply of the hydraulic Pressure medium to the end face (21) of the locking element (14) is provided.

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