DE19502836C2 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehzahl eines Nockens zur Gaswechselsteuerung nach Patentanspruch 1.

Es ist bekannt, den Nocken zum Steuern eines Einlaß- oder Auslaßventils einer Brennkraftmaschine über eine Drehantriebsanordnung anzutreiben, die bewirkt, daß bei einer konstanten Drehzahl der Brennkraftmaschine die Drehung des Nockens zyklisch um eine mittlere Drehzahl verändert wird. Während jedes vollständigen Nockenumlaufs tritt eine zeitweilige Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit und eine zeitweilige Absenkung der Winkelgeschwindigkeit auf. Die sich hieraus ergebende mittlere Winkelgeschwindigkeit des Nockens entspricht der Winkelgeschwindigkeit eines Nockens einer Brennkraftmaschine ohne zyklische Änderung der Winkelgeschwindigkeit.

Wird die Veränderung der Winkelgeschwindigkeit des Nockens derart gewählt, daß die Geschwindigkeitsüberhöhung des Nockens in einem Bereich der Drehung auftritt, in dem der Nocken das Ventil betätigt, wird die effektive Öffnungsdauer des Ventils verkürzt. Tritt die Geschwindigkeitsabsenkung in dem Bereich der Drehung des Nockens auf, in dem dieser das Ventil betätigt, wird eine längere Öffnungsdauer des Ventils bewirkt. Mittels einer derartigen Anordnung ist es möglich, die Öffnungszeiten der Ventile der Brennkraftmaschine variabel zu gestalten.

Eine derartige Drehantriebsanordnung für eine Brennkraftmaschine ist in der nicht vorveröffentlichten DE 195 01 172 A1 beschrieben, deren Offenbarungsinhalt durch explizite Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Bei dieser Brennkraftmaschine wird die zyklische Geschwindigkeitsänderung des Nockens durch eine Drehantriebsordnung bewirkt, bei der ein erster Drehkörper auf einer Welle angeordnet und drehfest mit dieser verbunden ist, ein zweiter Drehkörper drehbar auf dem ersten Drehkörper gelagert ist, und ein Zwischenglied in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Welle drehbar gelagert ist und eine erste Gleitführung sowie eine zweite Gleitführung aufweist.

Die Drehbewegung des ersten Drehkörpers wird durch ein erstes Übertragungselement und die erste Gleitführung auf das Zwischenglied übertragen und von dem Zwischenglied über die zweite Gleitführung und das zweite Übertragungselement auf den zweiten Drehkörper. Nimmt das Zwischenglied eine Stellung ein, in der seine Drehachse gegenüber der Drehachse der Welle versetzt ist, so wird bei einer Drehung der Welle der zweite Drehkörper gegenüber dem ersten Drehkörper zyklisch verdreht.

Aus der JP 5-118 208 A ist eine Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehgeschwindigkeit eines Nockens zur Gaswechselsteuerung bekannt, bei der der Nocken direkt auf der Nockenwelle gelagert ist. Zur Lagerung eines Verbindungsringes werden bei dieser Vorrichtung exzentrische Ringe verwendet.

Aus der WO 94/02 716 A1 ist eine Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehgeschwindigkeit eines Nockens zur Gaswechselsteuerung bekannt, bei der ein erster und ein zweiter Stift zur Übertragung der Drehung in Gleitblöcken gelagert sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehgeschwindigkeit eines Nockens zur Gaswechselsteuerung bereitzustellen, bei der die die zyklische Veränderung der Drehgeschwindigkeit bewirkende Anordnung kostengünstig hergestellt und kompakt ausgeführt werden kann, so daß nur wenig Bauraum benötigt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine weist eine um ihre Drehachse drehbare Welle auf, auf der ein Drehkörper verdrehbar gelagert ist. Ein Zwischenglied, das in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Welle drehbar gelagert ist, weist eine erste Gleitführung und eine zweite Gleitführung auf. Die Drehung der Welle kann über ein erstes Übertragungselement und die erste Gleitführung auf das Zwischenglied übertragen werden und die hierdurch bewirkte Drehung des Zwischenglieds kann über die zweite Gleitführung und ein zweites Übertragungselement auf den Drehkörper übertragen werden.

Nimmt das Zwischenglied eine Stellung ein, in der seine Drehachse mit der Drehachse der Welle zusammenfällt, so dreht sich der Drehkörper synchron mit der Welle. Nimmt dagegen das Zwischenglied eine Stellung ein, in der seine Drehachse gegenüber der Welle versetzt ist, so wird der Drehkörper bei einer Drehung der Welle zyklisch gegenüber der Welle verdreht.

Der Drehkörper kann selbst als Nocken ausgeführt sein, wobei die Welle damit die Nockenwelle ist.

Die Lagerung des Nockens direkt auf der Nockenwelle, wobei gegebenfalls lediglich bestimmte Lagermittel zwischengefügt sein können, bietet den Vorteil, daß der Aufbau der gesamten Anordung sehr kompakt wird. Es können Nockengrundkreisradien von weniger als 20 mm verwirklicht werden, sodaß alle bekannten Ventiltriebsausführungen bei allen bekannten Abnehmerarten verwendet werden können.

Das Zwischenglied kann drehbar auf einem Außenexzenter gelagert sein, der drehbar auf einem Exzentersitz eines Innenexzenters gelagert ist, sodaß das Zwischenglied durch entsprechende Drehungen des Innenexzenters und/oder des Außenexzenters in einer Ebene senkrecht zur Drehachse verschiebbar ist. Hierbei verläuft die Nockenwelle vorzugsweise durch eine Bohrung des Innenexzenters, durch den Außenexzenter und durch das Zwischenglied.

Das Zwischenglied kann somit bei entsprechender Wahl der Exzentrizitäten der beiden Exzenter jeden beliebigen Punkt in der Ebene senkrecht zur Drehachse der Nockenwelle einnehmen. Hierdurch lassen sich die Steuerzeiten und die Öffnungsdauer der Ventile während des Betriebs der Brennkraftmaschine beliebig variieren.

Zudem ist es möglich, den gesamten Verstellmechanismus kleiner als die Nockenaußenkontur auszuführen. Dies bedeutet, daß der Verstellmechanismus keinen zusätzlichen Bauraum im Zylinderkopf benötigt und somit zusätzlicher Bauraum lediglich für die Anordnung der Steuerungsmittel benötigt wird, die die Drehung der Exzenter bewirken.

Der Innenexzenter kann eine zur Mittelachse seiner Bohrung konzentrische Außenkontur aufweisen und so angeordnet sein, daß diese Außenkontur mit einer Lagerstelle der Nockenwelle in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Drehachse der Nockenwelle liegt. Die Nockenwelle kann somit in dem Innenexzenter gelagert sein und der Innenexzenter wird durch die Lagerung drehbar fixiert.

Die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Innenexzenter und der Nockenwelle entspricht derjenigen bei einer herkömmlichen Brennkraftmaschine ohne zyklische Verdrehung des Nockens. Die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Innenexzenter und der Lagerung ist nur gering und somit hinsichtlich möglicher Reibungsverluste vernachlässigbar. Bei dieser vorteilhaften Anordnung wird somit gegenüber herkömmlichen Brennkraftmaschinen ohne zyklische Verdrehung des Nockens keine weitere Lagerstelle mit hoher Relativgeschwindigkeit benötigt, sodaß die Reibungsverluste insgesamt niedrig gehalten werden. Zudem ergibt sich ein äußerst kompakter Aufbau.

Der Innenexzenter kann einen Innenexzenterzahnkranz aufweisen, der auf der einen Seite der Lagerung angeordnet ist, und der Außenexzenter kann einen Außenexzenterzahnkranz aufweisen, der auf der anderen Seite der Lagerung angeordnet ist. Die Zahnkränze sind mit den Exzentern verbunden, sodaß die Exzenter über die Zahnkränze mittels entsprechender Steuermittel (Schrittmotoren, über hydraulische Schiebeglieder betätigte Hebelvorrichtungen etc.) verdreht werden können.

Es besteht die Möglichkeit, auf einem Innenexzenter zwei Außenexzenter anzuordnen. Hierbei können die beiden Außenexzenter gemeinsam oder separat ansteuerbar sein.

Ein Anwendungsfall einer derartigen Anordnung kann darin bestehen, daß bei einem Vierventilmotor zwei gleichartige Ventile (zwei Einlaßventile oder zwei Auslaßventile) über jeweils einen separaten Außenexzenter mit einem gemeinsamen Innenexzenter gekoppelt sind. Dies führt zwar gegenüber dem Fall, daß zwei Ventile gemeinsam über einen Innenexzenter und lediglich einen Außenexzenter angetrieben werden, zu einer Erhöhung der Teileanzahl, weist jedoch den Vorteil auf, daß die Betriebskräfte kleiner werden und die Bauteile selbst somit kleiner dimensioniert werden können.

Bei der Betätigung zweier gleichartiger Ventile durch eine derartige Anordnung können die Außenexzenter gemeinsam angesteuert werden. Hierdurch ergeben sich jeweils gleiche Öffnungszeiten und Öffnungsdauer für die Ventile. In bestimmten Anwendungsfällen kann jedoch eine separate Ansteuerung erwünscht sein, beispielsweise dann, wenn durch unterschiedliche Öffnungszeiten und Öffnungsdauer der beiden gleichartigen Ventile im Brennraum der Brennkraftmaschine ein Drall erzeugt werden soll.

Ein anderer Anwendungsfall für eine derartige Anordnung ist dann gegeben, wenn eine einzelne Nockenwelle Einlaß- und Auslaßnocken aufweist. Bei einer derartigen Anwendung lassen sich bei einer separaten Ansteuerung der beiden Außenexzenter die Steuerzeiten und Ventilöffnungsdauer des Einlaß- und des Auslaßventils frei variieren. Selbst bei einer gemeinsamen Ansteuerung der beiden Außenexzenter ist eine Veränderung der Überschneidung möglich, wenn die Exzentersitze des Innenexzenters eine bestimmte Stellung zueinander aufweisen und die Anordnung der Außenexzenter entsprechend gewählt ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Übertragungselemente eine L-Form auf, wobei ein parallel zur Drehachse der Nockenwelle verlaufender erster Abschnitt der Übertragungselemente einen runden Querschnitt aufweist, um eine Drehbewegung des Übertragungselements zu ermöglichen, und ein im wesentlichen senkrecht zu dem ersten Abschnitt verlaufender zweiter Abschnitt abgeflachte Seiten zum Eingriff in die Gleitführungen des Zwischenglieds aufweist.

Das erste Übertragungselement kann direkt in die Nockenwelle eingelagert sein. Hierzu kann die Nockenwelle einen Vorsprung aufweisen, der zur Aufnahme des ersten Übertragungselements dient. Dies hat jedoch zur Folge, daß sich bei der Verwendung eines Doppelexzenters und einer Lagerung der Nockenwelle in dem Innenexzenter gewisse Probleme hinsichtlich der Montierbarkeit ergeben können, wenn die Lagerstelle hinsichtlich ihres Durchmessers nicht unnötig groß ausgeführt werden soll. In diesem Fall kann es notwendig sein, für jeden Verstellmechanismus eine separate Nockenwelle vorzusehen, sodaß mehrere Nockenwellen in Reihe miteinander gekoppelt werden müssen.

Dieser grundsätzlich nachteilige Aufwand muß nicht betrieben werden, wenn die Nockenwelle eine Nut aufweist, in die das erste Übertragungselement eingelassen ist. Hierdurch kann die Stelle, an der der Nocken auf der Nockenwelle gelagert ist, den gleichen Durchmesser aufweisen, wie die Stelle, an der der Nocken durch den Innenexzenter verläuft. Es kann somit eine einteilige Nockenwelle verwendet werden.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste Übertragungselement in einem Fixierelement gelagert, das an der Nockenwelle befestigt ist. Hierzu kann an der Nockenwelle eine Vertiefung vorgesehen sein, in die das Fixierelement ganz oder teilweise eingelassen ist. Die Fixierung des Fixierelements an der Nockenwelle kann mittels einer Schraube erfolgen.

Wenn das erste Übertragungselement und/oder das Fixierelement über die Kreiskontur der Nockenwelle in dem Bereich hinausragen, in dem der Nocken auf der Nockenwelle gelagert ist, ist im Bereich der Bohrung des Nockens, die zur Aufnahme der Nockenwelle dient, eine Ausnehmung vorgesehen, die ein vorbestimmtes Maß an Verdrehung des Nockens gegenüber der Nockenwelle ermöglicht. Diese Ausnehmung kann so ausgeführt sein, daß das erste Übertragungselement und/oder das Fixierelement mit dem Boden der Ausnehmung in Berührung steht. Hierdurch steht der Boden während der zyklischen Verdrehung in Gleitberührung mit dem ersten Übertragungselement und/oder dem Fixierelement und bewirkt eine Fixierung des ersten Übertragungselements und/oder des Fixierelements an der Nockenwelle in radialer Richtung.

Wenn das erste Übertragungselement und/oder das Fixierelement vollständig in die Nockenwelle eingelassen und so ausgeführt sind oder ist, daß das von der Mittelachse der Nockenwelle gesehen äußere Ende des Übertragungselements und/oder des Fixierelements im Bereich der Lagerung des Nockens auf der Nockenwelle bündig mit der Kreiskontur der Nockenwelle an dieser Stelle abschließt, kann die Innenkontur der Bohrung des Nockens zur Aufnahme der Nockenwelle kreisrund ausgeführt sein und es bedarf keiner zusätzlichen Ausnehmung. Die kreisrunde Bohrung des Nockens steht in diesem Fall ebenfalls während der zyklischen Verdrehung in Gleitberührung mit dem ersten Übertragungselement und/oder dem Fixierelement und bewirkt somit gleichfalls eine Fixierung des ersten Übertragungselements und/oder des Fixierelements an bzw. in der Nockenwelle in radialer Richtung.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung werden im folgenden bevorzugte Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehzahl eines Nockens,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehzahl eines Nockens,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehzahl eines Nockens,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie C-C in Fig. 5,

Fig. 7 eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 6,

Fig. 8 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehzahl eines Nockens,

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie D-D in Fig. 8,

Fig. 10 eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung der Anordung eines ersten Übertragungselements in einem Fixierelement in der Nockenwelle,

Fig. 11 eine Darstellung ähnlich Fig. 10 mit einer anderen Ausführungform eines Fixierelements,

Fig. 12 eine Anordnung mit zwei Außenexzentern für zwei Einlaßnocken und

Fig. 13 eine Anordnung mit einem gemeinsamen Innenexzenter für einen Einlaß- und einen Auslaßnocken.

Bei der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehzahl eines Nockens zur Gaswechselsteuerung bei einer Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung ist ein Nocken 2 auf einer Nockenwelle 1 mit einer Drehachse 5 so angeordnet, daß er gegenüber der Nockenwelle 1 verdrehbar ist. Der Nocken 2 kann direkt oder unter Zwischenfügung bestimmter Lagermittel (nicht gezeigt) auf der Nockenwelle 1 gelagert sein.

Ebenfalls auf der Nockenwelle drehbar angeordnet ist ein Innenexzenter 30, auf dessen Exzentersitz 32 ein Außenexzenter 40 drehbar gelagert ist. Die Nockenwelle 1 verläuft somit durch die Bohrung 2A des Nockens 2, durch den Außenexzenter 40 und durch die Bohrung 33 des Innenexzenters 30.

Die Bohrung 33 des Innenexzenters 30 stellt eine Lagerstelle für die Nockenwelle 1 dar, die sich in dem Innenexzenter 30 um ihre Drehachse 5 drehen kann. Der Innenexzenter 30 selbst ist durch eine Lagerung 50 drehbar fixiert. Auf der linken Seite der Lagerung 50 in Fig. 1 ist ein Innenexzenterzahnkranz 34 dargestellt, der drehfest mit dem Innenexzenter 30 verbunden ist. Auf der rechten Seite der Lagerung 50 in Fig. 1 ist ein Außenexzenterzahnkranz 44 auf dem Innenexzenter 30 konzentrisch zur Nockenwelle 1 drehbar gelagert. Der Außenexzenterzahnkranz 44 weist eine Nase 43 auf, die in eine radiale Nut 46 des Außenexzenters 40 eingreift, der auf dem Exzentersitz 32 des Innenexzenters 30 drehbar gelagert ist.

Auf dem Außenexzenter 40 ist ein Zwischenglied 4 drehbar gelagert, das eine erste radiale Gleitführung 6 und eine zweite radiale Gleitführung 7 aufweist.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, weist die Nockenwelle 1 eine Nut 72 auf, in die ein erstes Übertragungselement 8 eingelassen ist. Der Nocken 2 weist eine Bohrung 11 auf, in die ein zweites Übertragungselement 9 eingeführt ist. Beide Übertragungselemente können die gleiche Form aufweisen, wie sie in den Fig. 10 und 11 für das erste Übertragungselement 8 dargestellt ist. Hierbei ist das Übertragungselement L-förmig ausgeführt, wobei ein erster Abschnitt, der parallel zur Drehachse 5 der Nockenwelle 1 verläuft, einen runden Querschnitt aufweist, um eine Drehbewegung des Übertragungselements 8, 9 in der Nut 72 bzw. der Bohrung 11 zu ermöglichen, und ein zweiter Abschnitt, der im wesentlichen senkrecht zum ersten Abschnitt verläuft, weist abgeflachte Seitenkanten auf, um einen flächigen Eingriff des Übertragungselements 8, 9 in die erste Gleitführung 6 bzw. die zweite Gleitführung 7 des Zwischenglieds 4 zu gewährleisten.

Der Nocken 2 verfügt im Bereich seiner Bohrung 2A über eine Ausnehmung 2B. Die Abmessung der Ausnehmung 2B in Umfangsrichtung der Bohrung 2A ist so bemessen, daß der Nocken 2, wenn er auf der Nockenwelle 1 montiert und das erste Übertragungselement 8 in die Nut 72 der Nockenwelle 1 eingelegt ist, um ein bestimmtes Maß gegenüber der Nockenwelle 1 verdreht werden kann. Die Tiefe der Ausnehmung 2B ist so bemessen, daß ihr Boden 2C den kreisrunden Abschnitt des ersten Übertragungselements 8 berührt, dessen Durchmesser größer ist als die Tiefe der Nut 72. Hierdurch wird das erste Übertragungselement 8 in radialer Richtung in der Nut 72 der Nockenwelle 1 fixiert.

Wenn sich die Nockenwelle 1 um ihre Drehachse 5 dreht, wird diese Drehung über das erste Übertragungselement 8 und die erste Gleitführung 6 auf das Zwischenglied 4 übertragen. Die hierdurch hervorgerufene Drehung des Zwischenglieds 4 wird über die zweite Gleitführung 7 und das zweite Übertragungselement 9 auf den Nocken 2 übertragen. Wenn die Exzentrizität des Innenexzenters 30 und die Exzentrizität des Außenexzenters 40 ihrem Betrage nach gleich sind und beide Exzenter 30, 40 eine derartige Winkelstellung zueinander aufweisen, daß sich ihre Exzentrizitäten gegenüberliegen, befindet sich das Zwischenglied 4 in einer Stellung, in der seine Drehachse mit der Drehachse 5 der Nockenwelle 1 zusammenfällt. In dieser Stellung dreht sich der Nocken 2 synchron mit der Nockenwelle 1.

Wird ausgehend von dieser Stellung der Innenexzenter 30 über den Innenexzenterzahnkranz 34 und/oder der Außenexzenter 40 über den Außenexzenterzahnkranz 44 gedreht, so nimmt das Zwischenglied 4 eine Stellung ein, in der seine Drehachse gegenüber der Drehachse 5 der Nockenwelle 1 versetzt ist. Hierdurch wird die Drehgeschwindigkeit des Nockens 2 gegenüber der Nockenwelle 1 zyklisch verändert. Ein Ventil (nicht dargestellt), das über einen Tassenstößel 20 betätigt wird, kann somit je nach Stellung des Nockens 2 und Verschieberichtung des Zwischenglieds 4 länger oder kürzer geöffnet werden, als dies bei einer gleichförmigen Drehung des Nockens 2 der Fall sein würde.

Bei der Beschreibung der nachfolgenden Ausführungsbeispiele wird die Beschreibung derjenigen Teile weggelassen, die mit den Teilen der zuvor beschriebenen Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 identisch sind.

Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit, den Nocken 2 axial zu fixieren. Hierzu ist auf der Nockenwelle 1 eine Anlaufscheibe 38 vorgesehen, die über einen Sprengring 39 fixiert wird. Da der Innenexzenter 30 durch die Lagerung 50 radial und axial fixiert ist, ist zwischen dem Sprengring 39 und der der Lagerung 50 eine axiale Fixierung der Anlaufscheibe 38, des Nockens 2, des Zwischenglieds 4, des Außenexzenters 40 und des Außenexzenterrings 44 gegeben. Diese Art der axialen Fixierung ist auch bei anderen der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen möglich.

Ein Unterschied der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4 zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform besteht darin, daß die Nockenwelle 1 einen Vorsprung 71 mit einer Bohrung 12 aufweist, in die das erste Übertragungselement 8 eingeschoben ist. Hierdurch wird eine besonders stabile Lagerung des ersten Übertragungselements 8 in der Nockenwelle 1 gewährleistet. In diesem Fall kann der Boden 2C der Ausnehmung 2B des Nockens 2 mit der Spitze des Vorsprungs 71 in Berührung stehen, um die Stabilität der Lagerung des Nockens 2 auf der Nockenwelle 1 zu erhöhen.

Bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform ist das erste Übertragungselement 8 in einem Fixierelement 80 eingelagert, das an der Nockenwelle 1 befestigt ist. Hierzu ist in der Nockenwelle 1 eine Vertiefung 73 vorgesehen, die das Fixierelement 80 zu einem gewissen Teil aufnimmt. Die Ausnehmung 2B in dem Nocken 2 ist so bemessen, daß ihr Boden 2C bei der Verdrehung des Nockens 2 auf der Nockenwelle 1 in Gleitberührung mit dem Fixierelement 80 steht, sodaß das Fixierelement 80 in radialer Richtung an der Nockenwelle 1 befestigt ist.

Bei dieser Ausführungsform kann der Durchmesser der Nockenwelle im Bereich ihrer Lagerung in dem Innenexzenter 30 genauso groß sein wie im Bereich der Lagerung des Nockens 2.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung dieser dritten Ausführungsform, die darin besteht, daß das Fixierelement 80 mittels einer Schraube 81 an der Nockenwelle 1 befestigt ist. In diesem Fall kann, wie in Fig. 7 dargestellt, die Ausnehmung 2B des Nockens 2 so ausgeführt sein, daß ihr Boden 2C das Fixierelement 80 nicht berührt. Es kann jedoch auch zusätzlich zu der Schraubfixierung eine Gleitberührung vorgesehen sein.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine vierte Ausführungsform, bei der das Fixierelement 80 vollständig in eine Vertiefung 73 der Nockenwelle 1 eingelassen ist und eine solche Form aufweist, daß es bündig mit der äußeren kreisrunden Kontur der Nockenwelle 1 abschließt. Das Übertragungselement 8 ist in radialer Richtung der Nockenwelle 1 soweit nach außen versetzt angeordnet, daß es praktisch ebenfalls mit der Außenkontur der Nockenwelle 1 abschließt. Hierdurch wird einerseits ein möglichst großer Hebelarm für die Übertragung der Drehbewegung der Nockenwelle 1 auf das Zwischenglied 4 ermöglicht und andererseits die Notwendigkeit einer Ausnehmung 2B in dem Nocken 2 vermieden. Der Nocken 2 weist zur Aufnahme der Nockenwelle 1 lediglich eine kreisrunde Bohrung 2A auf, wobei diese Bohrung neben der Lagerung des Nockens 2 auf der Nockenwelle 1 gleichzeitig eine radiale Fixierung des Fixierelements 80 und des ersten Übertragungselements 8 in der Nockenwelle 1 gewährleistet. Die seitlichen Kräfte im Zusammenhang mit der Übertragung der Drehbewegung werden zwischen dem ersten Übertragungselement 8 und der Nockenwelle 1 durch das Fixierelement 80 übertragen. Es wird somit eine äußerst stabile und gleichzeitig montagefreundliche Anordnung bereitgestellt.

Die Fig. 10 und 11 zeigen zwei Ausführungsformen eines Fixierelements 80 und der entsprechenden Vertiefungen 73 der Nockenwelle 1, wobei in beiden Fällen die Vertiefung 73 so ausgeführt ist, daß das Fixierelement 80 vollständig in der Nockenwelle 1 aufgenommen wird und die Fixierelemente 80 jeweils so ausgebildet sind, daß sie bündig mit der äußeren Kreiskontur der Nockenwelle 1 abschließen.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungform des Fixierelements 80, die eine im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Das Fixierelement 80 gemäß Fig. 11 weist einen runden Querschnitt auf. Die Vertiefungen 73 der Nockenwelle 1 sind jeweils entsprechend ausgeführt und Fixierelements 80, um einen entsprechenden Freigang des zweiten Abschnitts des Übertragungselements 8 zu gewährleisten.

Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der auf einem gemeinsamen Innenexzenter 30 zwei Außenexzenter 40A, 40B angeordnet sind. Der Innenexzenter 30 kann über einen Innenexzenterzahnkranz 34 verdreht werden, während die Außenexzenter 40A, 40B über entsprechende Außenexzenterzahnkränze 44A, 44B wahlweise getrennt oder gemeinsam ansteuerbar sind.

Auf jedem der beiden Außenexzenter 40A, 40B ist ein Zwischenglied 4 gelagert, das in der vorstehend geschilderten Weise eine Drehung auf jeweils einen Nocken überträgt. Bei diesen Nocken kann es sich um zwei Einlaß- oder zwei Auslaßnocken eines Zylinders handeln, die gleichzeitig oder unabhängig voneinander hinsichtlich ihrer Drehgeschwindigkeit variiert werden können.

Fig. 13 zeigt eine Anordnung ähnlich Fig. 12, wobei jedoch zwei nicht gleichartige Nocken, das heißt ein Einlaßnocken und ein Auslaßnocken angetrieben werden. Hierdurch ist es möglich, bei einem Motor mit lediglich einer Nockenwelle unter Verwendung eines gemeinsamen Innenexzenters 30 die Steuerzeiten und Offnungsdauer von Ein- und Auslaßventilen gemeinsam zu variieren.

Bezugszeichenliste

1

Nockenwelle

2

Nocken

2

ABohrung

2

BAusnehmung

2

CBoden

4

Zwischenglied

5

Drehachse

6

erste Gleitführung

7

zweite Gleitführung

8

erstes Übertragungselement

9

zweites Übertragungselement

11

Bohrung

12

Bohrung

20

Tassenstößel

30

Innenexzenter

32

Exzentersitz

33

Bohrung

34

Innenexzenterzahnkranz

37

Außenkontur

38

Anlaufscheibe

39

Sprengring

40

,

40

A,

40

BAußenexzenter

43

Nase

44

,

44

A,

44

BAußenexzenterzahnkranz

46

Nut

50

Lagerung

71

Vorsprung

72

Nut

73

Vertiefung

80

Fixierelement

81

Schraube

Claims (12)

1. Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehzahl eines Nockens zur Gaswechselsteuerung,
mit einer Welle (1), die eine Drehachse (5) aufweist,
mit einem Drehkörper (2), der verdrehbar auf der Welle (1) gelagert ist, wobei die Drehgeschwindigkeit des Drehkörpers (2) der Drehgeschwindigkeit des Nockens entspricht,
mit einem Zwischenglied (4), das in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (5) der Welle (1) drehbar gelagert ist und eine erste Gleitführung (6) sowie eine zweite Gleitführung (7) aufweist,
mit einem ersten Übertragungselement (8), das die Welle (1) mit der ersten Gleitführung (6) verbindet zur Übertragung der Drehbewegung der Welle (1) auf das Zwischenglied (4), und
mit einem zweiten Übertragungselement (9), das den Drehkörper (2) mit der zweiten Gleitführung (7) verbindet zur Übertragung der Drehbewegung des Zwischenglieds (4) auf den Drehkörper (2),
so daß der Drehkörper (2) bei einer Drehung der Welle (1) gegenüber der Welle (1) zyklisch verdreht wird, wenn die Drehachse des Zwischenglieds (4) gegenüber der Drehachse (5) der Welle (1) versetzt ist,
wobei die Welle (1) eine Nut (72) aufweist, in die das erste Übertragungselement (8) eingelassen ist.

2. Brennkraftmaschine nach dem vorstehenden Ansprüch, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper (2) im Bereich seiner Bohrung (2A), die zur Aufnahme der Welle (1) dient, eine Ausnehmung (2B) aufweist, die ein vorbestimmtes Maß an Verdrehung des Drehkörpers (2) gegenüber der Welle (1) ermöglicht.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Übertragungselement (8) mit dem Boden (2C) der Ausnehmung (2B) in Berührung stehen, wodurch der Boden (2C) eine Fixierung des ersten Übertragungselements (8) an der Welle (1) in radialer Richtung bewirkt.

4. Brennkraftmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (4) drehbar auf einem Außenexzenter (40) gelagert ist, der drehbar auf einem Exzentersitz (32) eines Innenexzenters (30) gelagert ist, so daß das Zwischenglied durch entsprechende Drehung des Innenexzenters (30) und/oder des Außenexzenters (40) in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (5) verschiebbar ist.

5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1) durch eine Bohrung (33) des Innenexzenters (30), durch den Außenexzenter (40) und durch das Zwischenglied (4) hindurch verläuft.

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenexzenter (30) auch eine zur Mittelachse der Bohrung (33) konzentrische Außenkontur (37) aufweist und so angeordnet ist, daß die Außenkontur (37) mit einer Lagerung (50) der Welle (1) in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Drehachse (5) der Welle (1) liegt.

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1) in dem Innenexzenter (30) gelagert und der Innenexzenter (30) durch die Lagerung (50) drehbar fixiert ist.

8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenexzenter (30) einen Innenexzenterzahnkranz (34) aufweist, der auf der einen Seite der Lagerung (50) angeordnet ist, und daß der Außenexzenter (40) einen Außenexzenterzahnkranz (44) aufweist, der auf der anderen Seite der Lagerung (50) angeordnet ist, wobei die Exzenter (30, 40) über die Zahnkränze (34, 44) mittels entsprechender Steuermittel drehbar sind.

9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Innenexzenter (30) zwei Außenexzenter (40A, 40B) angeordnet sind.

10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beide Außenexzenter (40A, 40B) separat ansteuerbar sind.

11. Brennkraftmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1) die Nockenwelle ist und der Drehkörper (2) der Nocken zur Gaswechselsteuerung.

12. Brennkraftmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Übertragungselement (8) und/oder das zweite Übertragungselement (9) eine L-Form aufweisen, wobei ein parallel zur Drehachse (5) verlaufender erster Abschnitt einen runden Querschnitt aufweist, um eine Drehbewegung des Übertragungselements (8, 9) zu ermöglichen, und ein im wesentlichen senkrecht zu dem ersten Abschnitt verlaufender zweiter Abschnitt abgeflachte Seiten zum Eingriff in die Gleitführungen (6, 7) aufweist.