VENTILTRIEB EINER BRENNKRAFTMASCHINE MIT EINER VERSTELLEINRICHTUNG

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb zum Steuern von Ladungswechselventilen einer Brennkraftmaschine, umfassend mindestens eine innerhalb eines Zylinderkopfs der Brennkraftmaschine gelagerte Ventilnockenwelle, die über eine Antriebsscheibe in Rotation versetzbar ist, wobei eine einen Verstellmotor und ein Getriebe aufweisende Verstelleinrichtung vorgesehen ist, welche bei Betätigung des Verstellmotors und über das zwischengeschaltete Getriebe gezielt für eine axiale Verschiebung und/oder Verdrehung der mindestens einen Ventilnockenwelle relativ zu der Antriebsscheibe sorgt, um eine über Nocken der mindestens einen Ventilnockenwelle stattfindende Betätigung der Ladungswechselventile gezielt zu variieren.

Hintergrund der Erfindung

[0002] Nach dem Viertaktprinzip arbeitende Brennkraftmaschinen verfügen üblicherweise über Ladungswechselventile in Form von Einlass- und Auslassventilen, um den zum Betrieb der Brennkraftmaschine nötigen Ladungswechsel durchführen zu können. Dabei werden Öffnungs- und Schließbewegungen der jeweiligen Ventile über Nocken einer zugeordneten Ventilnockenwelle eingeleitet.

[0003] Im Bereich der Ottomotoren finden des Weiteren üblicherweise Verstelleinrichtungen Anwendung, über welche die Steuerzeiten der Ladungswechselventile mittels einer Verdrehung der Ventilnockenwelle verschoben und damit an verschiedene Drehzahlen und Zylinderfüllungen der Brennkraftmaschine angepasst werden können. Hierdurch kann eine Steigerung der Qualität des Ladungswechsels erreicht werden.

Stand der Technik

[0004] Aus der DE 102 48 351 A1 ist ein Ventiltrieb zum Steuern von Ladungswechselventilen einer Brennkraftmaschine bekannt, bei welchem eine innerhalb eines Zylinderkopfs der Brennkraftmaschine gelagert angeordnete Ventilnockenwelle über eine Antriebsscheibe in Rotation versetzbar ist. Stirnseitig der Ventilnockenwelle ist dabei eine Verstelleinrichtung vorgesehen, welche über einen außerhalb des Zylinderkopfs in einem zusätzlichen Gehäuse liegenden Verstellmotor und ein Getriebe verfügt, wobei der Verstellmotor über das zwischenliegende Getriebe mit der Ventilnockenwelle in Verbindung steht. Bei einer Betätigung des Verstellmotors kann mittels des Getriebes eine Relatiwerdrehung der Ventilnockenwelle bezüglich der Antriebsscheibe erreicht werden, was zu einer Verschiebung der über Nocken der Ventilnockenwelle stattfindenden Betätigung der Ladungswechselventile führt.

[0005] Eine derartige Anordnung weist allerdings den Nachteil auf, dass die Brennkraftmaschine durch den im zusätzlichen Gehäuse am Zylinderkopf vorgesehenen Verstellmotor einen größeren Platzbedarf aufweist.

[0006] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ventiltrieb zum Steuern von Ladungswechselventilen einer Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, welcher eine möglichst kompakt angeordnete Verstelleinrichtung zu Gunsten einer reduzierten Baulänge der Brennkraftmaschine aufweist.

[0007] Die DE 29 30 266 A1 offenbart eine Nockenwellenanordnung mit einer auf einem Nockenwellenantriebsrad gelagerten Gewindespindel, die quer zu zwei konzentrischen Wellen angeordnet ist. Die Gewindespindel steht mit einem Gegengewinde zumindest einer der beiden Wellen im Eingriff.

[0008] Die WO 01/71167 A1 offenbart einen Ventiltrieb mit einer Verstellvorrichtung, welche zwei voneinander unabhängig hydraulisch betätigbare Kolben aufweist, womit eine Verdrehung und Verschiebung einer Nockenwelle erzeugt wird.

[0009] Die EP 1 030 036 A2 offenbart Kupplung zwischen einer Nockenwelle und einer Kurbelwelle, wobei ein Zwischenelement Kugeln aufweist, die in Nuten eines Antriebselements und Abtriebselement verlaufen, so dass bei Verschiebung des Zwischenelementes eine Verdrehung zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle erzielt wird.

Offenbarung der Erfindung

[0010] Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauffolgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.

[0011] Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass der Verstellmotor der Verstelleinrichtung überwiegend oder vollständig innerhalb einer gemeinsamen Kammer mit der Antriebsscheibe platziert ist. Durch die Integration des Verstellmotors in die Kammer der Antriebsscheibe können die Baulänge der Brennkraftmaschine reduziert werden und zudem zusätzliche Gehäuseteile zur Einkapselung des Verstellmotors eingespart werden. Dem Fachmann wird hierbei klar sein, dass es sich bei der Kammer der Antriebsscheibe je nach Ausgestaltung der Brennkraftmaschine um den Zylinderkopf oder einen Ketten- bzw. Riemenkasten handeln kann.

[0012] Erfindungsgemäß umfasst das Getriebe der Verstelleinrichtung eine mit einem Ende der Ventilnockenwelle fest verbundene Mutter und eine mit dem Verstellmotor in Verbindung stehende Spindel und stützt sich über eine Axiallagereinheit an einer die Antriebsscheibe tragenden Antriebsbaueinheit ab. Dabei wird eine über den Verstellmotor eingeleitete Relativrotation der Spindel bezüglich der Antriebsscheibe in eine axiale Verschiebung der Mutter umgesetzt. Eine derartige Ausgestaltung des Getriebes hat den wesentlichen Vorteil, dass die durch den Verstellmotor erzeugte Relativrotation bezüglich der Antriebsscheibe kompakt und reibungsarm in eine Axialverschiebung der Ventilnockenwelle überführt wird. Ferner können durch die Ventilnockenwelle in das Getriebe eingeleitete Axialkräfte mittels der vorgesehenen Axiallagereinheit zuverlässig aufgenommen werden.

[0013] Entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Nocken der Ventilnockenwelle eine in axialer Richtung veränderliche Nockenerhebung auf. Mittels dieser sogenannten Raumnocken und einer Verstelleinrichtung, die eine Axialverschiebung der Ventilnockenwelle herbeiführen kann, können die Hübe der zugehörigen Ladungswechselventile zusätzlich zu einer Phasenlageänderung variiert werden. Dementsprechend kann die Ansteuerung der Ladungswechselventile noch präziser an die benötigte Gemischmenge zugunsten einer Entdrosselung der Brennkraftmaschine angepasst werden.

[0014] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die axiale Verschiebung der Mutter in beide Richtungen durch jeweils fest mit dem Zylinderkopf in Verbindung stehende Axialanschläge begrenzbar. Dadurch kann auf einfache Art und Weise einer Beschädigung des Getriebes infolge eines übermäßigen Axialvorschubs der Mutter zuverlässig vorgebeugt werden.

[0015] Es ist eine alternative Ausgestaltung der Erfindung, dass die axiale Verschiebung der Mutter in beide Richtungen durch jeweils ortsfest auf der Spindel platzierte Radialanschläge begrenzbar ist, welche ab einer definierten Position mit jeweils an der Mutter vorgesehenen Auskragungen in Kontakt treten. Eine derartig ausgebildete Begrenzung des axialen Stellweges der Mutter hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Kräfte bei Kontakt der Radialanschläge mit der Mutter auf die Lagerungen der beteiligten Bauteile ausgeübt werden.

[0016] In Weiterbildung der Erfindung ist die Axiallagereinheit nach Art eines zweiseitig wirkenden, vorgespannten Wälzlagers ausgebildet. Durch diese Maßnahme kann eine reibungsarme und robuste Axiallagerung des Getriebes erreicht werden.

[0017] Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen Spindel und Verstellmotor eine Kupplung in Form einer Kreuzschieberkupplung vorgesehen. Vorteilhafterweise können hierdurch radiale und axiale Fertigungs- und Montagetoleranzen zwischen beiden Bauteilen zuverlässig ausgeglichen werden. Dem Fachmann wird allerdings klar sein, dass zu diesem Zweck auch andere Kupplungstypen Anwendung finden können.

[0018] In Weiterbildung der Erfindung ist in radialer Richtung zwischen der Ventilnockenwelle und der die Antriebsscheibe tragenden Antriebsbaueinheit mindestens ein Führungskörper platziert, welcher in seitens der Ventilnockenwelle und seitens der Antriebsbaueinheit vorgesehenen, zueinander korrespondierenden und helixartig verlaufenden Führungsbahnen läuft und bei einer axialen Verschiebung der Ventilnockenwelle deren Relatiwerdrehung bezüglich der Antriebsbaueinheit bewirkt. Mittels einer derartigen Anordnung kann entsprechend der Gestaltung der Führungsbahnen bei einer axialen Verschiebung der Ventilnockenwelle zugleich eine definierte Relativverdrehung der Ventilnockenwelle bezüglich der Antriebsscheibe erreicht werden. Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Führungskörper um eine Kugel, wie sie auch als Wälzkörper in reibungsarmen Kugellagern Verwendung findet.

[0019] Im Hinblick auf den axialen Bauraumbedarf von Antriebseinheit und Getriebe ist es besonders günstig, wenn sich die Spindel und die Führungsbahnen überwiegend oder vollständig axial überlappen.

[0020] In Weiterbildung der Erfindung ist der Verstellmotor nach Art eines Elektromotors ausgebildet. Dadurch kann eine präzise Steuerung des Getriebes der Verstelleinrichtung realisiert werden.

[0021] Es ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, dass die Antriebsscheibe als Kettenscheibe ausgeführt ist. Dementsprechend wird ein robuster und genauer Antrieb der Ventilnockenwelle möglich.

[0022] Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

[0023] Es zeigen:

Fig.1

eine detaillierte Schnittansicht des erfindungsgemäßen Ventiltriebs, im Bereich einen Endes der Ventilnockenwelle;

Fig.2

eine detaillierte Schnittansicht der Ventilnockenwelle mitsamt Verstelleinrichtung;

Fig.3

eine perspektivische Detailansicht eines Getriebes der Verstelleinrichtung des erfindungsgemäßen Ventiltriebes gemäß einer ersten Ausführungsform; und

Fig.4

eine schematische Ansicht eines Getriebes der Verstelleinrichtung des erfindungsgemäßen Ventiltriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

[0024] In Fig.1 ist eine detaillierte Schnittansicht des erfindungsgemäßen Ventiltriebs im Bereich einen Endes einer Ventilnockenwelle 1 dargestellt. Diese Ventilnockenwelle 1 verfügt über mehrere Nocken 2, welche im Einzelnen jeweils über eine Betätigungseinrichtung 3 mit zwei zugeordneten Ladungswechselventilen 4a und 4b in Wirkverbindung stehen. Die Ventilnockenwelle 1 ist des Weiteren in einem Zylinderkopf 5 der Brennkraftmaschine rotierbar gelagert und verfügt an ihrem einen Ende über eine Antriebsscheibe 6, welche in diesem Fall als Kettenscheibe ausgebildet ist und über welche sie mittels einer hier nicht dargestellten Kette mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Verbindung steht. Bei laufender Brennkraftmaschine wird die Ventilnockenwelle 1 mittels dieser Antriebsscheibe 6 über die Kurbelwelle angetrieben und betätigt hierbei über ihre Nocken 2 die jeweils zugeordneten Ladungswechselventile 4a und 4b. Bei den Nocken 2 handelt es sich um sogenannte Raumnocken, die jeweils eine in axialer Richtung veränderliche Nockenerhebung aufweisen. Durch axiale Verschiebung der Ventilnockenwelle 1 relativ zur Betätigungseinrichtung 3 wird die über die Betätigungseinrichtung 3 auf die Ladungswechselventile 4a und 4b übertragene Erhebung des Nockens 2 gezielt variiert. Dies resultiert in einer Veränderung des Hubes der Ladungswechselventile 4a und 4b. Gleichzeitig wird durch eine Relativverdrehung der Ventilnockenwelle 1 bezüglich der Antriebsscheibe 6 eine Steuerzeitenänderung der Ladungswechselventile 4a und 4b erreicht, wobei die Ladungswechselventile 4a und 4b je nach Verdrehrichtung der Ventilnockenwelle 1 mit früherer oder späterer Phasenlage öffnen.

[0025] Um die axialen Verschiebungen und Relativverdrehungen der Ventilnockenwelle 1 zu steuern, ist im Bereich der Antriebsscheibe 6 eine Verstelleinrichtung 7 mit einem Verstellmotor 8 vorgesehen, der mit der Antriebsscheibe 6 überwiegend in einer gemeinsamen Kammer 9 platziert ist. Diese ist durch einen unmittelbar auf den Zylinderkopf 5 aufgesetzten Deckel 10 definiert. Die überwiegende Integration der Verstelleinrichtung 7 in die Kammer 9 der Antriebsscheibe 6 stellt eine besonders kompakte Bauweise zugunsten einer geringen Baulängen der Brennkraftmaschine dar.

[0026] Zur besseren Verständlichkeit des Zusammenwirkens der Ventilnockenwelle 1 mit der Verstelleinrichtung 7 ist in Fig. 2 eine Schnittansicht der Ventilnockenwelle 1 auf Seiten der Verstelleinrichtung 7 ohne umliegenden Zylinderkopf 5 dargestellt. Wie zu erkennen ist, ist die Ventilnockenwelle 1 als Hohlwelle ausgeführt und steht an ihrem Ende mit einer Mutter 11 eines Getriebes 12 der Verstelleinrichtung 7 fest in Verbindung. Die Mutter 11 ist an ihrem Innendurchmesser mit einem Gewinde auf einem hierzu korrespondierenden Gewinde einer Spindel 13 aufgesetzt, wobei eine relative Rotation der Spindel 13 zur Mutter 11 eine axiale Bewegung der Mutter 11 in die entsprechende Richtung hervorruft. Die Spindel 13 steht an ihrer der Ventilnockenwelle 1 abgewandten Seite mit dem Innenring einer Axiallagereinheit 14 in Verbindung, welche als zweiseitig wirkendes, vorgespanntes Wälzlager ausgebildet ist. Der Innenring dieser Axiallagereinheit 14 kann hierbei bezüglich des Außenrings eine Rotation ausführen und steht des Weiteren über eine Kreuzschieberkupplung 15 mit dem Verstellmotor 8 in Wirkverbindung.

[0027] Der hier nicht geschnitten dargestellte Verstellmotor 8 ist als Elektromotor ausgeführt und verfügt auf bekannte Weise über einen Rotor, der mit der Kreuzschieberkupplung 15 verbunden ist, und einen mit Deckel 10 verbundenen Statorteil. Dem Fachmann wird allerdings klar sein, dass der Verstellmotor 8 auch in Form eines alternativen Aktuators verwirklicht sein kann, beispielsweise in Form einer Hysteresebremse. Der Außenring der Axiallagereinheit 14 ist fest an einer Antriebsbaueinheit 16 angegliedert, die zwischen einem ersten Teil 17 und einem zweiten Teil 18 die hier nicht dargestellte Antriebsscheibe 6 trägt und zudem mittels des ersten Teils 17 den Innenring 19 einer Gleitlagerung zur Lagerung der Ventilnockenwelle 1 im Zylinderkopf 5 ausbildet.

[0028] Zwischen dem als Hohlwelle ausgeführten ersten Teil 17 und der Ventilnockenwelle 1 sind in radialer Richtung Führungskörper 20 in Form von Kugeln platziert, die in seitens der Ventilnockenwelle 1 und seitens des zweiten Teils 17 der Antriebsbaueinheit 16 vorgesehenen, zueinander korrespondierenden Führungsbahnen 21 und 22 laufen. Diese sind jeweils helixartig ausgebildet und ermöglichen so zum einen die Übertragung eines Drehmoments von der Antriebsscheibe 6 mittels der Antriebsbaueinheit 16 auf die Ventilnockenwelle 1 und bewirken zum anderen bei einer axialen Verschiebung der Ventilnockenwelle 1 über die Führungskörper 20 eine Relativverdrehung der Ventilnockenwelle 1 bezüglich der Antriebsbaueinheit 16.

[0029] Das Getriebe 12 und die Antriebsbaueinheit 16 sind radial ineinander verschachtelt angeordnet, wobei sich die Spindel 13 und die Führungsbahnen 21, 22 axial vollständig axial überlappen.

[0030] Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird über die Antriebsscheibe 6 und mittels der Antriebsbaueinheit 16 ein Drehmoment auf die Ventilnockenwelle 1 übertragen, wobei das gesamte Getriebe 12 sowie der Rotor des Verstellmotors 8 mit gleicher Drehzahl mit rotieren. Wird nun durch Betätigung des Verstellmotors 8 die Rotation des Motors verstärkt oder verzögert, so wird dies mittels der Kreuzschieberkupplung 15 auf die Spindel 13 übertragen. Die sich daraufhin einstellende Differenzdrehzahl zwischen Spindel 13 und Mutter 11 bewirkt eine axiale Verschiebung der Mutter 11, wobei die Richtung dieser axialen Verschiebung dem Vorzeichen der Drehzahldifferenz zwischen Spindel 13 und Mutter 11 entspricht. Die Mutter 11 führt bei dieser Bewegung die Ventilnockenwelle 1 mit sich, die gleichzeitig aufgrund der Führungsbahnen 21 und 22 und der Führungskörper 20 eine Relativverdrehung bezüglich der Antriebsbaueinheit 16 ausführt. Um allerdings einer Beschädigung des Getriebes 12 durch eine zu weite axiale Verschiebung der Mutter 11 vorzubeugen, sind auf der Spindel 13 beidseits der Mutter 11 ortsfest platzierte Radialanschläge 23 und 24 vorgesehen, wobei der Radialanschlag 24 durch den Innenring der Axiallagereinheit 14 ausgebildet ist. Die Radialanschläge 23 und 24 treten jeweils ab einer definierten Position der Mutter 11 mit daran verlaufenden Auskragungen 25 und 26 in Kontakt. Zur besseren Nachvollziehbarkeit ist ein Zusammenwirken dieser Elemente in der perspektivischen Detailansicht in Fig.3 näher dargestellt.

[0031] Aus Fig.4 ist eine alternative Möglichkeit zur Begrenzung der axialen Bewegung einer Mutter 11' dargestellt. Im Unterschied zu der vorher beschriebenen Variante wird hierbei eine durch die Spindel 13 hervorgerufene, axiale Verschiebung der Mutter 11' durch beidseitig angeordnete - hier nur auf einer Seite dargestellt - Axialanschläge 27 bewerkstelligt, die fest mit dem Zylinderkopf 5 verbunden sind.

Bezugszeichenliste

[0032] 

1

Ventilnockenwelle

2

Nocken

3

Betätigungseinrichtung

4a, 4b

Ladungswechselventile

5

Zylinderkopf

6

Antriebsscheibe

7

Verstelleinrichtung

8

Verstellmotor

9

Kammer

10

Deckel

11, 11'

Mutter

12

Getriebe

13

Spindel

14

Axiallagereinheit

15

Kreuzschieberkupplung

16

Antriebsbaueinheit

17

erster Teil Antriebsbaueinheit

18

zweiter Teil Antriebsbaueinheit

19

Innenring Gleitlagerung

20

Führungskörper

21

Führungsbahn Ventilnockenwelle

22

Führungsbahn Antriebsbaueinheit

23, 24

Radialanschläge

25, 26

Auskragungen Mutter

27

Axialanschlag

Ansprüche

1. Ventiltrieb zum Steuern von Ladungswechselventilen (4a, 4b) einer Brennkraftmaschine, umfassend mindestens eine innerhalb eines Zylinderkopfs (5) der Brennkraftmaschine gelagerte Ventilnockenwelle (1), die über eine Antriebsscheibe (6) in Rotation versetzbar ist, wobei eine einen Verstellmotor (8) und ein Getriebe (12) aufweisende Verstelleinrichtung (7) vorgesehen ist, welche bei Betätigung des Verstellmotors (8) und über das Getriebe (12) gezielt für eine axiale Verschiebung und Verdrehung der mindestens einen Ventilnockenwelle (1) relativ zu der Antriebsscheibe (6) sorgt, um eine über Nocken (2) der mindestens einen Ventilnockenwelle (1) stattfindende Betätigung der Ladungswechselventile (4a, 4b) gezielt zu variieren, und wobei der Verstellmotor (8) innerhalb einer mit der Antriebsscheibe (6) gemeinsamen Kammer des Zylinderkopfes (5) oder eines Ketten-bzw. Riemenkastens (9) platziert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (12) eine mit einem Ende der mindestens einen Ventilnockenwelle (1) fest verbundene Mutter (11, 11') und eine mit dem Verstellmotor (8) in Verbindung stehende Spindel (13) umfasst und sich über eine Axiallagereinheit (14) an einer die Antriebsscheibe (6) tragenden Antriebsbaueinheit (16) abstützt, wobei eine über den Verstellmotor (8) eingeleitete Relativrotation der Spindel (13) bezüglich der Antriebsscheibe (6) in eine axiale Verschiebung der Mutter (11, 11) umsetzbar ist.

2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (2) der mindestens einen Ventilnockenwelle (1) eine in axialer Richtung veränderliche Nockenerhebung aufweisen.

3. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Verschiebung der Mutter (11') in beide Richtungen durch jeweils fest mit dem Zylinderkopf (5) in Verbindung stehende Axialanschläge (27) begrenzbar ist.

4. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Verschiebung der Mutter (11) in beide Richtungen durch jeweils ortsfest auf der Spindel (13) platzierte Radialanschläge (23, 24) begrenzbar ist, welche ab einer definierten Position mit jeweils an der Mutter (11) vorgesehenen Auskragungen (25, 26) in Kontakt treten.

5. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagereinheit (14) nach Art eines zweiseitig wirkenden, vorgespannten Wälzlagers ausgebildet ist.

6. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Spindel (13) und Verstellmotor (8) eine Kupplung in Form einer Kreuzschieberkupplung (15) vorgesehen ist.

7. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass in radialer Richtung zwischen der mindestens einen Ventilnockenwelle (1) und der die Antriebsscheibe (6) tragenden Antriebsbaueinheit (16) mindestens ein Führungskörper (20) platziert ist, welcher in seitens der mindestens einen Ventilnockenwelle (1) und seitens der Antriebsbaueinheit (16) vorgesehenen, zueinander korrespondierenden und helixartig verlaufenden Führungsbahnen (21, 22) läuft und bei einer axialen Verschiebung der mindestens einen Ventilnockenwelle (1) eine Relativverdrehung der mindestens einen Ventilnockenwelle (1) bezüglich der Antriebsbaueinheit (16) bewirkt.

8. Ventiltrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (13) und die Führungsbahnen (21, 22) sich überwiegend oder vollständig axial überlappend angeordnet sind.

9. Ventiltrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Führungskörper (20) kugelförmig ausgestaltet ist.

10. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmotor (8) nach Art eines Elektromotors ausgebildet ist.

11. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsscheibe (6) als Kettenscheibe ausgeführt ist.

12. Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, umfassend einen Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1-12.

Claims

1. Valve drive for controlling gas exchange valves (4a, 4b) of an internal combustion engine, comprising at least one valve camshaft (1) which is mounted within a cylinder head (5) of the internal combustion engine and can be set into rotation via a driving disk (6), wherein an adjustment device (7) having an adjustment motor (8) and a gearing (12) is provided, which adjustment device ensures an axial displacement and rotation of the at least one valve camshaft (1) relative to the driving disk (6) in a specific manner when the adjustment motor (8) is actuated and via the gearing (12) in order in a specific manner to vary an actuation of the gas exchange valves (4a, 4b) which occurs via cams (2) of the at least one valve camshaft (1), and wherein the adjustment motor (8) is placed within a common chamber of the cylinder head (5) or of a chain guard or belt guard (9) with the driving disk (6), characterized in that the gearing (12) comprises a nut (11, 11') connected fixedly to one end of the at least one valve camshaft (1) and a spindle (13) connected to the adjustment motor (B), and is supported via an axial bearing unit (14) on a driving constructional unit (16) which bears the driving disk (6), and a relative rotation, which is introduced via the adjustment motor (8), of the spindle (13) with respect to the driving disk (6) can be converted into an axial displacement of the nut (11, 11').

2. Valve drive according to Claim 1, characterized in that the cams (2) of the at least one valve camshaft (1) have a cam lift which is variable in the axial direction.

3. Valve drive according to Claim 1 or 2, characterized in that the axial displacement of the nut (11') in both directions can be limited by axial stops (27) which are each connected fixedly to the cylinder head (5).

4. Valve drive according to Claim 1 or 2, characterized in that the axial displacement of the nut (11) in both directions can be limited by radial stops (23, 24) which are each placed in a fixed position on the spindle (13) and, beyond a defined position, enter into contact with respective projections (25, 26) provided on the nut (11).

5. Valve drive according to one of Claims 1-4, characterized in that the axial bearing unit (14) is designed in the manner of a prestressed rolling bearing which acts on two sides.

6. Valve drive according to one of Claims 1-5, characterized in that a coupling in the form of a cross slide coupling (15) is provided between the spindle (13) and adjustment motor (8).

7. Valve drive according to one of Claims 2-6, characterized in that at least one guide body (20) is placed in the radial direction between the at least one valve camshaft (1) and the driving constructional unit (16) which bears the driving disk (6), which guide body runs in guide tracks (21, 22), which are provided on the at least one valve camshaft (1) and on the driving constructional unit (16), correspond to each other and run helically, and, upon axial displacement of the at least on valve camshaft (1), brings about a relative rotation of the at least one valve camshaft (1) with respect to the driving constructional unit (16).

8. Valve drive according to Claim 7, characterized in that the spindle (13) and the guide tracks (21, 22) are arranged so as to predominantly or completely overlap axially.

9. Valve drive according to Claim 7, characterized in that the at least one guide body (20) is of spherical configuration.

10. Valve drive according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment motor (8) is designed in the manner of an electric motor.

11. Valve drive according to one of the preceding claims, characterized in that the driving disk (6) is designed as a chain disk.

12. Internal combustion engine for driving a motor vehicle, comprising a valve drive according to one of Claims 1-12.

Revendications

1. Commande de soupapes pour commander des soupapes à changement de charge (4a, 4b) d'un moteur à combustion interne, comprenant au moins un arbre à cames de soupape (1) monté à l'intérieur d'une culasse (5) du moteur à combustion interne, lequel peut être mis en rotation par le biais d'un disque d'entraînement (6), un dispositif de réglage (7) présentant un moteur de réglage (8) et une transmission (12) étant prévu, lequel, lors de l'actionnement du moteur de réglage (8) et par le biais de la transmission (12), assure de manière spécifique un déplacement axial et une rotation de l'au moins un arbre à cames de soupape (1) par rapport au disque d'entraînement (6) afin de faire varier de manière spécifique un actionnement des soupapes de changement de charge (4a, 4b) se produisant par le biais de cames (2) de l'au moins un arbre à cames de soupape (1), et le moteur de réglage (8) étant placé à l'intérieur d'une chambre de la culasse (5) commune au disque d'entraînement (6) ou d'un compartiment de chaîne ou de courroie (9), caractérisée en ce que la transmission (12) comprend un écrou (11, 11') connecté fixement à une extrémité de l'au moins un arbre à cames de soupape (1) et une broche (13) en liaison avec le moteur de réglage (8) et s'appuie par le biais d'une unité de palier axial (14) contre une unité structurelle d'entraînement (16) portant le disque d'entraînement (6), une rotation relative de la broche (13) par rapport au disque d'entraînement (6), introduite par le biais du moteur de réglage (8), pouvant être convertie en un déplacement axial de l'écrou (11, 11').

2. Commande de soupapes selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cames (2) de l'au moins un arbre à cames de soupape (1) présentent un soulèvement de cames variable dans la direction axiale.

3. Commande de soupapes selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le déplacement axial de l'écrou (11') dans les deux directions peut être limité à chaque fois par des butées axiales (27) connectées fixement à la culasse (5).

4. Commande de soupapes selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le déplacement axial de l'écrou (11) dans les deux directions peut être limité à chaque fois par des butées radiales (23, 24) placées fixement sur la broche (13), lesquelles viennent en contact à partir d'une position définie avec des parties saillantes (25, 26) prévues à chaque fois sur l'écrou (11).

5. Commande de soupapes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'unité de palier axial (14) est réalisée à la manière d'un palier à roulement précontraint agissant des deux côtés.

6. Commande de soupapes selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'entre la broche (13) et le moteur de réglage (8) est prévu un accouplement sous la forme d'un accouplement à coulisses croisées (15).

7. Commande de soupapes selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que dans la direction radiale entre l'au moins un arbre à cames de soupape (1) et l'unité structurelle d'entraînement (16) portant le disque d'entraînement (6) est placé au moins un corps de guidage (20) qui roule dans des pistes de guidage (21, 22) prévues du côté de l'au moins un arbre à cames de soupape (1) et du côté de l'unité structurelle d'entraînement (16), se correspondant mutuellement et s'étendant en hélice et qui, lors d'un déplacement axial de l'au moins un arbre à cames de soupape (1), provoque une rotation relative de l'au moins un arbre à cames de soupape (1) par rapport à l'unité structurelle d'entraînement (16).

8. Commande de soupapes selon la revendication 7, caractérisée en ce que la broche (13) et les pistes de guidage (21, 22) sont disposées de manière à se chevaucher axialement complètement ou dans une large mesure.

9. Commande de soupapes selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'au moins un corps de guidage (20) est configuré sous forme sphérique.

10. Commande de soupapes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moteur de réglage (8) est réalisé à la manière d'un moteur électrique.

11. Commande de soupapes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le disque d'entraînement (6) est réalisé sous forme de poulie à chaîne.

12. Moteur à combustion interne pour l'entraînement d'un véhicule automobile, comprenant une commande de soupapes selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.

Zeichnung