VORRICHTUNG ZUR VARIABLEN EINSTELLUNG DER STEUERZEITEN VON GASWECHSELVENTILEN EINER BRENNKRAFTMASCHINE

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einer hydraulischen Phasenstelleinrichtung, einer Nockenwelle und einem Druckspeicher, wobei die Phasenstelleinrichtung in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle bringbar ist und drehfest mit der Nockenwelle verbunden ist, wobei eine Phasenlage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle mittels der Phasenstelleinrichtung variabel einstellbar ist und wobei das Innere der Nockenwelle einen Hohlraum aufweist.

Hintergrund der Erfindung

[0002] In modernen Brennkraftmaschinen werden Vorrichtungen zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Die Vorrichtung besteht üblicherweise aus einer Nockenwelle und einer hydraulischen Phasenstelleinrichtung, mittels derer durch Druckmittelzufuhr, bzw. -abfuhr eine Phasenrelation zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle gezielt verändert werden kann. Zu diesem Zweck ist die Phasenstelleinrichtung in einen Antriebsstrang integriert, über welchen Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb realisiert sein.

[0003] Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 195 29 277 A1 bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Phasenstelleinrichtung und eine Nockenwelle. Die Phasenstelleinrichtung weist ein Abtriebselement auf, welches drehbar zu einem Antriebselement angeordnet ist. Das Antriebselement steht in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle. Das Abtriebselement und das Antriebselement begrenzen einen Druckraum, der mittels eines axial verschiebbaren Kolbens in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern unterteilt wird. Durch Druckmittelzufuhr zu bzw. Druckmittelabfuhr von den Druckkammern wird der Kolben innerhalb des Druckraums verschoben. Der Kolben weist eine Schrägverzahnung auf, die mit einer Schrägverzahnung der Nockenwelle kämmt. Durch die eine Axialverschiebung des Kolbens kann somit eine gezielte Verdrehung der Nockenwelle zur Kurbelwelle bewirkt werden.
Die Vorrichtung weist weiterhin einen Druckspeicher auf, der in einem Kurbelgehäuse oder einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Während des normalen Betriebs der Brennkraftmaschine wird der Druckspeicher von einer Druckmittelpumpe der Brennkraftmaschine mit Druckmittel, in der Regel dem Motoröl, befüllt. Sinkt der von der Druckmittelpumpe gelieferte Systemdruck unter einen Wert, der für den funktionssicheren Betrieb der Vorrichtung benötigt wird, so entleert sich der Druckspeicher in den Druckmittelkreislauf der Brennkraftmaschine. Somit können kurzfristige Mindestdruckunterschreitungen innerhalb des Druckmittelsystems abgefangen werden bzw. der Volumenstrom erhöht werden.
Nachteilig an dieser Ausführungsform ist der hohe Bauraumbedarf des Druckspeichers innerhalb des Kurbelgehäuses bzw. des Zylinderkopfes.

[0004] Die DE 102 28 354 A1 1 zeigt eine Nockenwelle mit einer Nockenwellen-Verstelleinrichtung. Innerhalb der Nockenwelle ist ein Druckspeicher und eine Druckerzeugungseinrichtung angeordnet. Die Druckerzeugungseinrichtung kann mit einer Stickstofftablette betrieben werden. Das im Druckspeicher unter Vorspannung stehende Druckmittel (Öl) kann der Nockenwellen-Verstelleinrichtung zugeführt werden.

[0005] Die US 2003/0188705 A1 zeigt einen Hydraulikkreis mit einem Druckspeicher 114, einer Pumpe 102, einem Proportionalventil 68, diversen Hydraulikmittelleitungen und einer Nockenwelle 73, an der stirnseitig ein Nockenwellenversteller 83 befestigt ist.

Aufgabe der Erfindung

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei der Bauraumbedarf der Vorrichtung verringert werden soll.

[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Druckspeicher in dem Hohlraum angeordnet ist und mit der Phasenstelleinrichtung kommuniziert.

[0008] Die Vorrichtung weist zumindest eine hydraulische Phasenstelleinrichtung eine Nockenwelle und einen Druckspeicher auf. Die Phasenstelleinrichtung umfasst zumindest ein Antriebselement und ein Abtriebselement. Das Antriebselement steht im montierten Zustand der Vorrichtung über einen Zugmitteltrieb, beispielsweise einem Riemen- oder Kettentrieb oder einen Zahnradtrieb, mit der Kurbelwelle in Antriebsverbindung. Das Abtriebselement ist in einem Winkelbereich schwenkbar relativ zu dem Antriebselement angeordnet und drehfest an der Nockenwelle befestigt.
Innerhalb der Vorrichtung ist zumindest eine Druckkammer vorgesehen, durch deren Druckbeaufschlagung das Abtriebselement relativ zum Antriebselement und damit die Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle verschwenkt werden kann. Vorteilhafterweise sind ein oder mehrere Paare gegeneinander wirkender Druckkammern vorgesehen.
Die Nockenwelle weist einen Hohlraum auf. Diese kann beispielsweise als Hohlwelle ausgebildet sein. Ebenso denkbar sind Ausführungsformen in denen die Nockenwelle aus einem Rohr besteht, auf dessen äußerer Mantelfläche Nocken kraft-, form- oder stoffschlüssig befestigt sind. Ebenso denkbar sind aber auch massiv ausgeführte Nockenwellen, in denen ein Hohlraum, beispielsweise in Form einer Sacklochbohrung, vorgesehen ist. In dem Hohlraum der Nockenwelle ist der Druckspeicher angeordnet. Der Druckspeicher kann beispielsweise form-, kraft- oder stoffschlüssig, ortsfest mit der Nockenwelle verbunden sein.
Dem Inneren der Nockenwelle kann beispielsweise über ein Nockenwellenlager Druckmittel zugeführt werden. Das Druckmittel gelangt einerseits zu der hydraulischen Phasenstelleinrichtung, andererseits zu dem Druckspeicher, der während des normalen Betriebs der Brennkraftmaschine mit Druckmittel befüllt wird. Zu Beginn einer Phasenverstellung wird dem Druckmittelsystem der Brennkraftmaschine einen gewisse Menge Druckmittel entnommen. Als Folge davon sinkt der Systemdruck auf ein geringeres Niveau. Der vor der Verstellung vorhandene Systemdruck steht nicht in vollem Umfang zur Phasenverstellung zur Verfügung. Somit sinkt die Verstellgeschwindigkeit der Phasenverstellung und damit die Performance der gesamten Brennkraftmaschine. Dieser Druckabfall wird bei befülltem Druckspeicher durch diesen abgefangen, die Verstellgeschwindigkeit wird auf einem hohem Niveau gehalten. Durch die Anordnung des Druckspeichers innerhalb der Nockenwelle, eines ansonsten ungenutzten Bauraums, wird der Bauraumbedarf der Brennkraftmaschine signifikant reduziert.

[0009] Der Druckspeicher weist einen längsverschiebbaren Kolben auf. Des Weiteren kann der Druckspeicher ein Federelement aufweisen, das den Kolben gegen die Kraft des Druckmittels mit einer Kraft beaufschlagt. Alternativ können beispielsweise Gaspolster als Kraftspeicher vorgesehen sein. Der Druckspeicher kann beispielsweise als Kolbenspeicher, insbesondere als Kolbenfederspeicher, ausgebildet sein. Dies stellt eine sehr robuste Lösung dar.

[0010] In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Druckspeicher ein Gehäuse aufweist, das in dem Hohlraum angeordnet ist und in dem der Kolben längsverschiebbar geführt ist. Somit muss eine Wandung des Hohlraums der Nockenwelle nicht aufwändig nachbearbeitet werden. Die Lauffläche des Kolbens wird durch eine Innenmantelfläche das Gehäuse dargestellt. Das Gehäuse kann beispielsweise als zylindrisches oder topfförmiges Blechteil realisiert sein, welches beispielsweise durch einen spanlosen Formgebungsprozess, beispielsweise durch ein Tiefziehverfahren, hergestellt werden kann. Dadurch werden das Gewicht und die Herstellungskosten des Gehäuses gering gehalten. Durch das Tiefziehverfahren wird die Lauffläche des Kolbens automatisch mit der nötigen Genauigkeit hergestellt. Aufwändige Nachbearbeitungsschritte sind nicht nötig

[0011] Des Weiteren kann vorgesehen sein, den Druckspeicher mittels einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Gehäuse und einer Wandung des Hohlraums in diesem ortsfest angeordnet ist. Alternativ können auch stoff- oder formschlüssige Verbindungen, wie Klebe-, Löt- oder Schweißverbindungen vorgesehen sein.

[0012] In einer Konkretisierung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse einen Führungsabschnitt und der Kolben eine Außenmantelfläche aufweist, die einer Innenmantelfläche des Führungsabschnitts angepasst ist. Der Kolben ist auf einer Führungsfläche des Führungsabschnitts axial beweglich geführt. Dabei entspricht die Länge des Führungsabschnitts dem Hub des Kolbens innerhalb des Druckspeichers. Der Führungsabschnitt kann sich beispielsweise über die gesamte Länge des Kolbens erstrecken. In dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuse und der Wandung des Hohlraums entlang der gesamten Länge des Führungsabschnitts ausgebildet ist, wodurch die Verbindung eine hohe Stabilität erhält. Zu diesem Zweck ist dessen Außenmantelfläche der Wandung des Hohlraums anzupassen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse an beiden axialen Enden des Führungsabschnitts einen durchmesservergrößerten Bereich aufweist, deren Außenmantelflächen der Wandung des Hohlraums angepasst sind. Somit liegt eine kraftschlüssige Verbindung nur zwischen den durchmesservergrößerten Bereichen und der Wandung des Hohlraums vor. Dadurch wird eine Deformation der Führungsfläche während der Montage des Druckspeichers in dem Hohlraum vermieden, was zu einem Verklemmen des Kolbens in dem Gehäuse führen könnte.

[0013] Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse zumindest in einer Verschieberichtung des Kolbens, vorteilhafterweise in beiden, zumindest einen Anschlag zur Wegbegrenzung des Kolbens aufweist. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Nockenwelle rohrförmig ausgebildet ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0014] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:

Figur 1

nur sehr schematisch eine Brennkraftmaschine,

Figur 2

einen Längsschnitt durch eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine,

Figur 3

einen Querschnitt durch die Phasenstelleinrichtung aus Figur 2 entlang der Linie III-III, wobei die Zentralschraube nicht dargestellt ist,

Figuren 4,5

die Einzelheit X aus Figur 2,

Figur 6

eine Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung analog zu Figur 4.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

[0015] In Figur 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 skizziert, wobei ein auf einer Kurbelwelle 2 sitzender Kolben 3 in einem Zylinder 4 angedeutet ist. Die Kurbelwelle 2 steht in der dargestellten Ausführungsform über je einen Zugmitteltrieb 5 mit einer Einlassnockenwelle 6 bzw. Auslassnockenwelle 7 in Verbindung, wobei eine erste und eine zweite Vorrichtung 11 für eine Relativdrehung zwischen Kurbelwelle 2 und den Nockenwellen 6, 7 sorgen können. Nocken 8 der Nockenwellen 6, 7 betätigen ein oder mehrere Einlassgaswechselventile 9 bzw. ein oder mehrere Auslassgaswechselventile 10. Ebenso kann vorgesehen sein nur eine der Nockenwellen 6, 7 mit einer Vorrichtung 11 auszustatten, oder nur eine Nockenwelle 6, 7 vorzusehen, welche mit einer Vorrichtung 11 versehen ist.

[0016] Die Figuren 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 11 im Längs- bzw. im Querschnitt. Die Vorrichtung 11 weist eine Phasenstelleinrichtung 12, eine Nockenwelle 6, 7 und einen Druckspeicher 15 auf.
Die Phasenstelleinrichtung 12 umfasst ein Antriebselement 14, ein Abtriebselement 16 und zwei Seitendeckel 17, 18, die an den axialen Seitenflächen des Antriebselements 14 angeordnet sind. Das Abtriebselement 16 ist in Form eines Flügelrades ausgeführt und weist ein im Wesentlichen zylindrisch ausgeführtes Nabenelement 19 auf, von dessen äußerer zylindrischer Mantelfläche sich in der dargestellten Ausführungsform fünf Flügel 20 in radialer Richtung nach außen erstrecken.
Ausgehend von einer äußeren Umfangswand 21 des Antriebselements 14 erstrecken sich fünf Vorsprünge 22 radial nach innen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Vorsprünge 22 und die Flügel 20 einteilig mit der Umfangswand 21 bzw. dem Nabenelement 19 ausgebildet. Das Antriebselement 14 ist mittels radial innen liegender Umfangswände der Vorsprünge 22 relativ zu dem Abtriebselement 16 drehbar zu diesem angeordnet.

[0017] An einer äußeren Mantelfläche des Antriebselements 14 ist ein Kettenrad 23 ausgebildet, über das mittels eines nicht dargestellten Kettentriebs Drehmoment von der Kurbelwelle 2 auf das Antriebselement 14 übertragen werden kann. Das Abtriebselement 16 ist drehfest mit der Nockenwelle 6,7 verbunden. Zu diesem Zweck durchgreift in der dargestellten Ausführungsform eine Zentralschraube 13 eine Zentralöffnung 16a des Abtriebselements 16 und greift in einen Gewindeabschnitt 25 der Nockenwelle 6, 7 ein. Dabei liegt ein Absatz der Zentralschraube 13 an der der Nockenwelle 6, 7 abgewandten Seitenfläche des Abtriebselements 16 an.

[0018] Je einer der Seitendeckel 17, 18 ist an einer der axialen Seitenflächen des Antriebselements 14 angeordnet und drehfest an diesem fixiert. Zu diesem Zweck ist in jedem Vorsprung 22 eine Axialöffnung 26 vorgesehen. Des Weiteren sind in den Seitendeckeln 17, 18 jeweils fünf Öffnungen vorgesehen, die derart angeordnet sind, dass diese mit den Axialöffnungen 26 fluchten. Jeweils eine Schraube 27 durchgreift eine Öffnung des zweiten Seitendeckels 18, eine Axialöffnung 26 und eine Öffnung des ersten Seitendeckels 17. Dabei greift ein Gewindeabschnitt der Schraube 27 in einen Gewindeabschnitt ein, der in der Öffnung des ersten Seitendeckels 17 ausgebildet ist.

[0019] Innerhalb der Vorrichtung 11 ist zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarten Vorsprüngen 22 ein Druckraum 28 ausgebildet. Jeder der Druckräume 28 wird in Umfangsrichtung von gegenüberliegenden, im Wesentlichen radial verlaufenden Begrenzungswänden 29 benachbarter Vorsprünge 22, in axialer Richtung von den Seitendeckeln 17, 18, radial nach innen von dem Nabenelement 19 und radial nach außen von der Umfangswand 21 begrenzt. In jeden der Druckräume 28 ragt ein Flügel 20, wobei die Flügel 20 derart ausgebildet sind, dass diese sowohl an den Seitendeckeln 17, 18, als auch an der Umfangswand 21 anliegen. Jeder Flügel 20 teilt somit den jeweiligen Druckraum 28 in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern 30, 31.

[0020] Das Abtriebselement 16 ist in einem definierten Winkelbreich drehbar zu dem Antriebselement 14 angeordnet. Der Winkelbereich wird in einer Drehrichtung des Abtriebselements 16 dadurch begrenzt, dass die Flügel 20 an je einer korrespondierenden Begrenzungswand 29 (Frühanschlag 32) der Druckräume 28 zum Anliegen kommen. Analog wird der Winkelbereich in der anderen Drehrichtung dadurch begrenzt, dass die Flügel 20 an den anderen Begrenzungswänden 29 der Druckräume 28, die als Spätanschlag 33 dienen, zum Anliegen kommen.
Durch Druckbeaufschlagung einer Gruppe von Druckkammern 30, 31 und Druckentlastung der anderen Gruppe kann die Phasenlage des Antriebselements 14 zum Abtriebselement 16 (und damit die Phasenlage der Nockenwelle 6, 7 zur Kurbelwelle 2) variiert werden. Durch Druckbeaufschlagung beider Gruppen von Druckkammern 30, 31 kann die Phasenlage konstant gehalten werden.

[0021] Die Nockenwelle 6, 7 weist im Bereich eines Nockenwellenlagers 39 mehrere Öffnungen 35 auf, über die von einer Druckmittelpumpe 48 gefördertes Druckmittel in deren Inneres gelangt. Innerhalb der Nockenwelle 6, 7 ist ein Druckmittelpfad 36 ausgebildet, der einerseits mit den Öffnungen 35 und andererseits mit dem Steuerventil 34 kommuniziert. Zur Versorgung der Phasenstelleinrichtung 12 mit Druckmittel ist im Inneren der Zentralschraube 13 ein Steuerventil 34 angeordnet. Mittels des Steuerventils 34 kann Druckmittel wahlweise zu den ersten oder zweiten Druckkammern 30, 31 geleitet und von den jeweils anderen Druckkammern 30, 31 abgeführt werden.

[0022] Im Inneren der Zentralschraube 13 ist ein Druckmittelkanal 37 vorgesehen, der einerseits mit dem Druckmittelpfad 36 und andererseits mit einem Hohlraum 38 der hohl ausgebildeten Nockenwelle 6, 7 kommuniziert. Der Druckmittelkanal 37 ist als axiale Bohrung ausgebildet, die den Gewindeabschnitt der Zentralschraube 13 durchgreift.
In dem Hohlraum 38 ist der Druckspeicher 15 angeordnet. In den Figuren 4 und 5 ist der Druckspeicher im befüllten (Figur 4) bzw. im entleerten Zustand (Figur 5) dargestellt. Der Druckspeicher 15 umfasst ein Gehäuse 40, einen Kolben 41 und einen Kraftspeicher, in der dargestellten Ausführungsform ein Federelement 42. Das Gehäuse 40 ist innerhalb des Hohlraums 38 angeordnet und fest mit einer Wandung 43 des Hohlraums 38 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform ist die äußere Mantelfläche des Gehäuses 40 der Wandung 43 angepasst und kraftschlüssig mit dieser verbunden. Denkbar sind auch Ausführungsformen, in denen das Gehäuse 40 stoff- oder formschlüssig mit der Wandung 43 verbunden ist. Zusätzlich kann das Gehäuse 40 mittels eines Sicherungsrings 24 fixiert werden.
Im Inneren des Gehäuses 40 ist der Kolben 41 axial verschiebbar angeordnet, wobei dieser in der dargestellten Ausführungsform topfförmig ausgebildet ist.

[0023] Das gesamte Gehäuse 40 dient als Führungsabschnitt 44, wobei eine Innenmantelfläche des Führungsabschnitts 44 als Führungsfläche 45 für einen zylindrischen Abschnitt des Kolbens 41 ausgebildet ist. Dabei kann der zylindrische Abschnitt des Kolbens 41 ganz oder bereichsweise an der Führungsfläche 45 anliegen. Die Außenmantelfläche des Kolbens 41 ist der Führungsfläche 45 derart angepasst, dass dieser das Gehäuse 40 druckmitteldicht in zwei Bereiche axial vor und hinter dem Boden des Kolbens 41 trennt. Der Kolben 41 wird mittels des Federelements 42, welches im Bereich des zylindrischen Abschnitts angeordnet ist mit einer Kraft beaufschlagt. Das Federelement 42 stützt sich einerseits an einem Anschlag 46, der an dem der Phasenstelleinrichtung 12 abgewandten Ende des Gehäuses 40 ausgebildet ist, und andererseits an dem Boden des Kolbens 41 ab. Somit beaufschlagt das Federelement 42 den Kolben 41 mit einer Kraft in Richtung des Druckmittelkanals 37. Dabei wird der Verschiebeweg des Kolbens 41 in Richtung auf den Druckmittelkanal 37 zu durch einen Anschlag 46 begrenzt, der an dem der Phasenstelleinrichtung 12 zugewandten Ende ausgebildet ist.
In der dargestellten Ausführungsform sind das Gehäuse 40 und der Kolben 41 als Blechteile ausgebildet, die beispielsweise durch ein spanloses Herstellungsverfahren, beispielsweise einem Tiefziehverfahren, hergestellt sind. Dies hat den Vorteil, dass die Führungsfläche 45 und der zylindrische Abschnitt des Kolbens 41 durch diesen Formgebungsprozess so präzise herstellbar sind, dass diese nicht nachbearbeitet werden müssen. Durch den Einsatz des Gehäuses 40 entfallen auch kostenintensive Nachbearbeitungsschritte der Wandung 43 des Hohlraums 38.

[0024] In Figur 6 ist eine zweite Ausführungsform eines Druckspeichers 15 dargestellt. Dieser weist gegenüber der ersten Ausführungsform den Unterschied auf, dass der Führungsabschnitt 44 sich nicht über die gesamte axiale Länge des Gehäuses 41 erstreckt und nicht an der Wandung 43 des Hohlraums 38 anliegt. An den Führungsabschnitt 44 schließt sich in axialer Richtung je ein durchmesservergrößerter Bereich 47 an. Dabei sind die Außenmantelflächen der durchmesservergrößerten Bereiche 47 der Wandung 43 angepasst. Somit liegt die kraftschlüssige Verbindung zwischen Gehäuse 40 und Wandung 43 nur im Bereich der durchmesservergrößerten Bereiche 47 vor. Dadurch wird eine Deformation der Führungsfläche 45 während des Einpressvorgangs des Gehäuses 40 in den Hohlraum 38 vermieden.

[0025] Während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 wird von der Druckmittelpumpe 48 Druckmittel über die Öffnungen 35, den Druckmittelpfad 36 und das Steuerventil 34 zu der Phasenstelleinrichtung 12 geleitet. Des Weiteren wird Druckmittel über die Öffnungen 35, den Druckmittelpfad 36, den Druckmittelkanal 37 und eine Gehäuseöffnung 50 in das Gehäuse 40 geleitet. Das Druckmittel beaufschlagt den Kolben 41 mit einer Kraft, wodurch dieser gegen die Kraft des Federelements 42 axial verschoben wird. Der Druckspeicher 15 wird befüllt (Figur 4). Sinkt der von der Druckmittelpumpe 48 gelieferte Systemdruck, so sinkt die Kraft des Druckmittels auf den Kolben 41, wodurch dieser durch das Federelement 42 in Richtung des Druckmittelkanals 37 verschoben wird und somit dem System Druckmittel zuführt. Auf Grund eines Rückschlagventils 49 wird das Druckmittel daran gehindert in das Druckmittelsystem zurückzufließen und steht somit vollständig der Phasenstelleinrichtung 12 zur Verfügung, wodurch deren Ansprechempfindlichkeit und deren Verstellgeschwindigkeit auf einem hohen Niveau gehalten werden.

Bezugszeichen

[0026] 

1

Brennkraftmaschine

2

Kurbelwelle

3

Kolben

4

Zylinder

5

Zugmitteltrieb

6

Einlassnockenwelle

7

Auslassnockenwelle

8

Nocken

9

Einlassgaswechselventil

10

Auslassgaswechselventil

11

Vorrichtung

12

Phasenstelleinrichtung

13

Zentralschraube

14

Antriebselement

15

Druckspeicher

16

Abtriebselement

16a

Zentralöffnung

17

Seitendeckel

18

Seitendeckel

19

Nabenelement

20

Flügel

21

Umfangswand

22

Vorsprung

23

Kettenrad

24

Sicherungsring

25

Gewindeabschnitt

26

Axialöffnung

27

Schraube

28

Druckraum

29

Begrenzungswand

30

erste Druckkammer

31

zweite Druckkammer

32

Frühanschlag

33

Spätanschlag

34

Steuerventil

35

Öffnungen

36

Druckmittelpfad

37

Druckmittelkanal

38

Hohlraum

39

Nockenwellenlager

40

Gehäuse

41

Kolben

42

Federelement

43

Wandung

44

Führungsabschnitt

45

Führungsfläche

46

Anschlag

47

Bereich

48

Druckmittelpumpe

49

Rückschlagventil

50

Gehäuseöffnung

Ansprüche

1. Vorrichtung (11) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9, 10) einer Brennkraftmaschine (1) mit

- einer hydraulischen Phasenstelleinrichtung (12), einer Nockenwelle (6, 7) und einem Druckspeicher (15),

- wobei die Phasenstelleinrichtung (12) in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle (2) bringbar ist und drehfest mit der Nockenwelle (6, 7) verbunden ist,

- wobei eine Phasenlage der Nockenwelle (6, 7) relativ zur Kurbelwelle (2) mittels der Phasenstelleinrichtung (12) variabel einstellbar ist und

- wobei das Innere der Nockenwelle (6, 7) einen Hohlraum (38) aufweist,

- wobei der Druckspeicher (15) in dem Hohlraum (38) angeordnet ist und mit der Phasenstelleinrichtung (12) kommuniziert,

- wobei der Druckspeicher (15) einen längsverschiebbaren Kolben (41) aufweist

- dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (15) ein Gehäuse (40) aufweist, das in dem Hohlraum (38) angeordnet ist und in dem der Kolben (41) längsverschiebbar geführt ist.

2. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (13) ein Federelement (42) aufweist, das den Kolben (41) gegen die Kraft des Druckmittels mit einer Kraft beaufschlagt.

3. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (40) zumindest in einer Verschieberichtung des Kolbens (41) zumindest einen Anschlag (46) zur Wegbegrenzung des Kolbens (41) aufweist.

4. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (15) mittels einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Gehäuse (40) und einer Wandung (43) des Hohlraums (38) in diesem ortsfest angeordnet ist.

5. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (40) einen Führungsabschnitt (44) und der Kolben (41) eine Außenmantelfläche aufweist, die einer Innenmantelfläche des Führungsabschnitts (44) angepasst ist.

6. Vorrichtung (11) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Führungsabschnitt (44) über die gesamte Länge des Kolbens (41) erstreckt.

7. Vorrichtung (11) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (40) an beiden axialen Enden des Führungsabschnitts (44) einen durchmesservergrößerten Bereich (47) aufweist, deren Außenmantelflächen der Wandung des Hohlraums (38) angepasst sind.

Claims

1. Device (11) for variably adjusting the control times of gas exchange valves (9, 10) of an internal combustion engine (1) having

- a hydraulic phase setting device (12), a camshaft (6, 7) and a pressure accumulator (15),

- it being possible for the phase setting device (12) to be brought into a drive connection with a crankshaft (2), and said phase setting device (12) being connected fixedly to the camshaft (6, 7) so as to rotate with it,

- a phase relation of the camshaft (6, 7) relative to the crankshaft (2) being variably adjustable by means of the phase setting device (12), and

- the interior of the camshaft (6, 7) having a cavity (38),

- the pressure accumulator (15) being arranged in the cavity (38) and communicating with the phase setting device (12),

- the pressure accumulator (15) having a longitudinally displaceable piston (41), characterized in that the pressure accumulator (15) has a housing (40) which is arranged in the cavity (38) and in which the piston (41) is guided such that it can be displaced longitudinally.

2. Device (11) according to Claim 1, characterized in that the pressure accumulator (13) has a spring element (42) which loads the piston (41) with a force counter to the force of the pressure medium.

3. Device (11) according to Claim 1, characterized in that, at least in one displacement direction of the piston (41), the housing (40) has at least one stop (46) for limiting the travel of the piston (41).

4. The device (11) according to Claim 1, characterized in that the pressure accumulator (15) is arranged in a stationary manner in the cavity (38) between the housing (40) and a wall (43) of said cavity (38) by means of a nonpositive connection.

5. Device (11) according to Claim 1, characterized in that the housing (40) has a guide section (44) and the piston (41) has an outer circumferential face which is adapted to an inner circumferential face of the guide section (44).

6. Device (11) according to Claim 5, characterized in that the guide section (44) extends over the entire length of the piston (41).

7. Device (11) according to Claim 5, characterized in that, at both axial ends of the guide section (44), the housing (40) has a region (47) of increased diameter, the outer circumferential faces of which are adapted to the wall of the cavity (38).

Revendications

1. Ensemble (11) servant à établir de manière variable les instants de commutation de soupapes (9, 10) de remplacement des gaz d'un moteur (1) à combustion interne, l'ensemble présentant
un dispositif hydraulique (12) de réglage de phase, un arbre (6, 7) à cames et un réservoir sous pression (15),
le dispositif hydraulique (12) de réglage de phase pouvant être amené à être relié à entraînement à un arbre (2) de vilebrequin et étant relié à rotation solidaire à l'arbre (6, 7) à cames,
la position de la phase de l'arbre (6, 7) à cames par rapport à l'arbre (2) de vilebrequin pouvant être établie de manière variable au moyen du dispositif hydraulique (12) de réglage de phase,
l'intérieur de l'arbre (6, 7) à cames présentant une cavité (38),
le réservoir sous pression (15) étant disposé dans la cavité (38) et communiquant avec le dispositif hydraulique (12) de réglage de phase,
le réservoir sous pression (15) présentant un piston (41) coulissant longitudinalement,
caractérisé en ce que
le réservoir sous pression (15) présente un boîtier (40) disposé dans la cavité (38) et dans lequel le piston (41) est guidé à coulissement longitudinal.

2. Ensemble (11) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir sous pression (13) présente un élément élastique (42) qui applique sur le piston (41) une force opposée à la force du moyen de poussée.

3. Ensemble (11) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (40) présente au moins dans une direction de coulissement du piston (41) au moins une butée (46) qui limite la course du piston (41).

4. Ensemble (11) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir sous pression (15) est immobilisé dans la cavité (38) au moyen d'une liaison en correspondance mécanique entre le boîtier (40) et une paroi (43) de cette cavité.

5. Ensemble (11) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (40) présente une partie de guidage (44) et le piston (41) une surface d'enveloppe extérieure adaptée à la surface d'enveloppe intérieure de la partie de guidage (44).

6. Ensemble (11) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie de guidage (44) s'étend sur toute la longueur du piston (41).

7. Ensemble (11) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le boîtier (40) présente aux deux extrémités axiales de la partie de guidage (44) une partie (47) de plus grand diamètre dont les surface extérieures sont adaptées à la paroi de la cavité (38).

Zeichnung