DE3929620A1 - Adjustment with drive wheel and shaft - has hollow hub mounted in shafts end cavity with flange and thrust ring - Google Patents
Adjustment with drive wheel and shaft - has hollow hub mounted in shafts end cavity with flange and thrust ringInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstellanordnung für eine Vorrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Welle relativ zu einem Antriebsrad, insbesondere Nocken welle einer Brennkraftmaschine, gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to an adjustment arrangement for a device for adjusting the angle of rotation Shaft relative to a drive wheel, especially cams shaft of an internal combustion engine, according to those in the preamble of claim 1 specified features.
Derartige Verstellanordnungen dienen z.B. bei Brenn kraftmaschinen durch Verstellung der Nockenwelle der betriebspunktabhängigen Anpassung des Ladungswechsels. Bei während des Betriebes der Brennkraftmaschine gere gelter Anpassung ist die ständige Erfassung des Ver stellwinkels zwischen der winkelverstellbaren Nocken welle und dem zugeordneten Antriebsrad erforderlich. Hierzu dient eine elektronische Vergleichseinrichtung mit einer antriebsseitigen Gebereinrichtung und einer der winkelverstellbaren Welle zugeordneten Geberein richtung, wobei jede Gebereinrichtung als mechanisches Bauteil ein Geber- oder Impuls-Rad umfaßt.Such adjustment arrangements serve e.g. at Brenn engines by adjusting the camshaft operating point-dependent adjustment of the charge change. When operating the internal combustion engine Adjustment is the constant recording of the Ver angle between the angle-adjustable cams shaft and the associated drive wheel required. An electronic comparison device is used for this with a drive-side encoder device and one the encoder assigned to the angle-adjustable shaft direction, each encoder device as a mechanical Component comprises an encoder or pulse wheel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungs gemäße Verstellanordnung so auszubilden, daß diese bei axial kurzbauender Gestaltung eine platzsparende Anord nung eines Geberrades ermöglicht. The invention is based, the genus according to the adjustment arrangement so that these axially short design a space-saving arrangement enables an encoder wheel.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Zur Lösung des ersten Aufga benmerkmals wird hiernach vorgeschlagen, daß das An triebsrad mit der Hohlnabe einstückig verbunden und zwischen einem wellenseitig drehfest vorgesehenen Bund und einem mit diesem drehfest verbindbaren Anschlagring mit axialem Spiel angeordnet ist. Zur Lösung des zweiten Aufgabenmerkmals ist der axial beabstandete Anschlagring mit Einrichtungen zur Anordnung eines Geberrades ausge rüstet. Durch die Kombination der kennzeichnenden Lösungsmerkmale wird somit bei axial kurzbauender Gestaltung der Verstellanordnung eine platzsparende Anordnung des Geberrades erzielt.This task is carried out with the characteristic features of the Claim 1 solved. To solve the first task It is subsequently proposed that the An drive wheel integrally connected to the hollow hub and between a collar provided on the shaft side so as to be fixed against rotation and a stop ring which can be connected in a rotationally fixed manner is arranged with axial play. To solve the second The characteristic feature is the axially spaced stop ring with devices for arranging a transmitter wheel equips. By combining the distinctive Solution features are thus with axially short construction Design of the adjustment arrangement a space-saving Arrangement of the encoder wheel achieved.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung kann der Anschlagring mit einem gesonderten Geberrad über Mit nehmer in Verbindung stehen. In einer weiteren Ausge staltung kann der Anschlagring jedoch auch mit dem Geberrad einstückig ausgebildet sein. Eine fertigungs technisch vorteilhafte Ausgestaltung wird hierbei dadurch erreicht, daß Anschlagring und Geberrad als ein topfartig gestaltetes Blechziehteil gestaltet sind.In a first embodiment of the invention, the Stop ring with a separate sender wheel via Mit communicating. In another issue staltung can also the stop ring with the Encoder wheel be integrally formed. A manufacturing technically advantageous embodiment achieved in that the stop ring and encoder wheel as one Pot-shaped sheet metal parts are designed.
Das auf kompakte Art an der winkelverstellbaren Nocken welle baulich integrierte Geberrad bietet in jeder der vorgenannten Ausgestaltungen einen weiteren Vorteil durch eine ringförmige Ausbildung dadurch, daß der Verstellanordnung jede beliebige, an einem Maschinen gehäusedeckel angeordnete Betätigungsanordnung ohne einschränkende Maßnahmen zugeordnet werden kann. So kann bei einer hydraulischen Betätigungseinrichtung mit einer Kolben/Zylinder-Einheit und einer Hydropumpe, deren Pumpenrotor am Außenumfang des Zylinders der Kolben/ Zylinder-Einheit drehbeweglich gelagert ist, durch das ringförmig gestaltete Geberrad vorgesehen werden, daß der Pumpenrotor mit der Hohlnabe der Verstellanordnung bzw. dem Antriebsrad in drehfester Verbindung steht. Damit ist der Antrieb der Pumpe für den aus Kolben/ Zylinder-Einheit gebildeten hydraulischen Linearmotor von der winkelverstellbaren Welle abgekoppelt. Bei diesem Antrieb des Pumpenrotors ist es ferner denkbar, daß der Pumpenrotor als Träger eines antriebsseitigen Geberrades dient, sofern die für das antriebsseitige und das winkelverstellseitige Geberrad erforderlichen Geber ohne Beeinflussung durch das jeweils andere Geberrad einwandfrei an der Maschine anordbar sind.The compact way on the angle-adjustable cam shaft built-in encoder wheel offers in each of the A further advantage of the aforementioned configurations by an annular formation in that the Any adjustment arrangement on one machine Actuating arrangement arranged without a housing cover restrictive measures can be assigned. So can in a hydraulic actuator with a Piston / cylinder unit and a hydraulic pump, the Pump rotor on the outer circumference of the cylinder of the pistons / Cylinder unit is rotatably supported by ring-shaped encoder wheel are provided that the pump rotor with the hollow hub of the adjustment arrangement or the drive wheel is in a rotationally fixed connection. This drives the pump for the piston / Cylinder unit formed hydraulic linear motor decoupled from the angle-adjustable shaft. At this drive of the pump rotor, it is also conceivable that the pump rotor as a carrier of a drive side Encoder wheel is used, provided that for the drive side and the encoder wheel on the angle adjustment side without being influenced by the other encoder wheel can be arranged correctly on the machine.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge stellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.The invention is based on a Darge in the drawing posed, preferred embodiment described.
Eine Vorrichtung 1 zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle 2 relativ zu einem Antriebsrad 3 umfaßt eine Verstellanordnung 4 und eine mit dieser in Wirkverbin dung stehende, hydraulische Betätigungsanordnung 5. Die Verstellanordnung 4 umfaßt eine in einer wellen äußeren Ausnehmung 6 drehwinkelbeweglich gelagerte Hohlnabe 7, die mit dem Antriebsrad 3 in einstückiger Verbindung steht. Das Antriebsrad 3 ist zwischen einem wellenseitig drehfesten Bund 8 und einem mit dem Bund 8 drehfest verbindbaren Anschlagring 9 mit axialem Spiel angeordnet und so einschließlich der Hohlnabe 7 in axialer Richtung gesichert. Das axiale Spiel für das Antriebsrad 3 zwischen dem Bund 8 und dem Anschlagring 9 wird über Distanzstücke 10 bestimmt, die Durchbrechun gen 11 im Antriebsrad 3 durchsetzen und zwischen dem Bund 8 und dem Anschlagring 9 mittels einer Verschrau bung 12 vorgespannt gehalten sind.A device 1 for adjusting the angle of rotation of a camshaft 2 relative to a drive wheel 3 comprises an adjustment arrangement 4 and a hydraulic actuation arrangement 5 which is connected with this connection. The adjustment arrangement 4 comprises a hollow hub 7 , which is mounted in a shaft-like outer recess 6 and can be rotated in an angular manner and which is in one piece with the drive wheel 3 . The drive wheel 3 is disposed between a shaft-side rotatable collar 8 and a rotationally fixed to the collar 8 connectable stop ring 9 with axial clearance and so secured in the axial direction including the hollow hub. 7 The axial play for the drive wheel 3 between the collar 8 and the stop ring 9 is determined via spacers 10 , the breakthrough conditions 11 in the drive wheel 3 enforce and between the collar 8 and the stop ring 9 by means of a screwing 12 are held biased.
Der mit der winkelverstellbaren Nockenwelle 2 drehfest verbundene Anschlagring 9 trägt stirnseitig ein Geber rad 13 einer einen nicht dargestellten Geber umfassenden Gebereinrichtung, die in Verbindung mit einer antriebs seitigen Gebereinrichtung über eine elektronische Vergleichseinrichtung der Erfassung des Verstellwinkels zwischen der Nockenwelle 2 und dem Antriebsrad 3 dient.The connected stopper ring rotationally fixed to the angle-adjustable camshaft 2 9 carries the front side, an encoder wheel 13 of a comprehensive an encoder not shown transmitter device, which is used in conjunction with a drive-side transmitting device via an electronic comparison means of detecting the displacement angle between the camshaft 2 and the drive wheel. 3
Das vom Anschlagring 9 gesondert ausgebildete Geber rad 13 steht mit dem Anschlagring 9 über Mitnehmer 14 in drehfester Verbindung.The separately formed from the stop ring 9 encoder wheel 13 is in rotation with the stop ring 9 via driver 14 .
Die mit dem Antriebsrad 3 drehfest verbundene Hohlnabe 7 weist an der Innenseite eine Schräg- bzw. Schraubver zahnung 15 auf, in die ein Koppelglied 16 eingreift, das seinerseits in einer welleninneren Ausnehmung 17 über eine Geradführung 18 mit der Nockenwelle 2 in drehfester Verbindung steht. Das Koppelglied 16 steht über eine Kuppelstange 19 mit einem Kolben 20 eines hydraulischen Linearmotors 21 der Betätigungsanordnung 5 in Wirkver bindung. Durch hydraulische Beaufschlagung des Kol bens 20 des Linearmotors 21 wird der Kolben 20 und damit über die Kuppelstange 19 auch das Koppelglied 16 axial verlagert, wobei durch die Axialverlagerung des Koppel gliedes 16 mit den unterschiedlich gerichteten Verzah nungen eine Drehwinkelverstellung der Nockenwelle 2 relativ zum Antriebsrad 3 bewirkt ist. Für die hydrau lische Versorgung des Linearmotors 21 weist die Vor richtung 1 bzw. die Betätigungsanordnung 5 eine inte grierte Hydropumpe 22 auf. Die Hydropumpe 22 ist als innenbeaufschlagte Radialkolbenpumpe ausgebildet, deren Pumpenrotor 23 am Außenumfang eines den Kolben 20 aufnehmenden Zylinders 24 drehbeweglich gelagert ist. Der Pumpenrotor 23 steht mit dem Antriebsrad 3 bzw. der Hohlnabe 7 über eine Steckanordnung 25 in drehfester Verbindung. Die Steckanordnung 25 ist für eine bei spielsweise über einen Maschinengehäusedeckel 26 an der Brennkraftmaschine lösbar angeordnete Betätigungsanord nung 5 vorgesehen. The non-rotatably connected with the drive wheel 3 hollow hub 7 has on the inside a helical or screw toothing 15 , in which a coupling member 16 engages, which in turn is in a shaft-internal recess 17 via a straight guide 18 with the camshaft 2 in a rotationally fixed connection. The coupling member 16 is connected via a coupling rod 19 with a piston 20 of a hydraulic linear motor 21 of the actuating arrangement 5 in a connection. Hydraulic loading of the piston 20 of the linear motor 21 causes the piston 20 and thus also the coupling member 16 to be axially displaced via the coupling rod 19 , wherein the axial displacement of the coupling member 16 with the differently directed toothing causes an angle of rotation adjustment of the camshaft 2 relative to the drive wheel 3 is effected. For the hy metallic supply of the linear motor 21 , the device 1 or the actuating arrangement 5 has an integrated hydraulic pump 22 . The hydraulic pump 22 is designed as an internally loaded radial piston pump, the pump rotor 23 of which is rotatably mounted on the outer circumference of a cylinder 24 receiving the piston 20 . The pump rotor 23 is connected to the drive wheel 3 or the hollow hub 7 via a plug arrangement 25 in a rotationally fixed connection. The plug-in arrangement 25 is provided for a detachably arranged actuating arrangement 5 for example via a machine housing cover 26 on the internal combustion engine.
Um die für die Montage vorteilhafte Steckanordnung 25 uneingeschränkt nutzen zu können, ist das Geberrad 13 ringförmig gestaltet, wobei es ggf. mit ausreichend groß bemessenen Ausbuchtungen zusätzlich versehen sein kann zur Freigängigkeit der Steckanordnung 25 des Pumpenrotors 23.In order to be able to use the plug arrangement 25 which is advantageous for the assembly without restriction, the encoder wheel 13 is designed in a ring-shaped manner, wherein it may optionally be provided with bulges of sufficiently large size to allow the plug arrangement 25 of the pump rotor 23 to move freely.
Die mit der Erfindung erzielte drehwinkelverstellseitige Anordnung des Geberrades 13 einerseits und der dreh festen Verbindung des Pumpenrotors mit der Antriebsseite andererseits ermöglicht es, den Pumpenrotor ggf. als Träger eines antriebsseitigen Geberrades zu verwenden.The arrangement of the encoder wheel 13 on the one hand achieved with the invention and the rotationally fixed connection of the pump rotor to the drive side on the other hand makes it possible to use the pump rotor as a carrier of a drive-side encoder wheel.
Im Rahmen der Erfindung kann der Anschlagring mit einem Geberrad einstückig gestaltet sein, wobei Anschlagring und Geberrad als ein topfartig geformtes Blechziehteil gestaltet sein können.In the context of the invention, the stop ring with a The encoder wheel must be designed in one piece, with the stop ring and control wheel as a pot-shaped sheet metal part can be designed.
Claims (7)
- - bei der das Antriebsrad (3) mit einer in einer stirnseitigen Ausnehmung (6) der Welle (2) drehwin kelbeweglich gelagerten Hohlnabe (7) in Verbindung steht, und
- - die Hohlnabe bei drehfester, winkelverstellbarer Verbindung mit der Welle über ein axial verstell bares Koppelglied (16) zusammenwirkt, wobei
- - das Antriebsrad im Außenumfangsbereich der Welle axial gesichert angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Antriebsrad (3) mit der Hohlnabe (7) einstückig verbunden und zwischen einem wellensei tig drehfest vorgesehenen Bund (8) und einem mit diesem drehfest verbindbaren Anschlagring (9) mit axialem Spiel angeordnet ist, wobei
- - der über Durchbrechungen (11) des Antriebsrades (3) durchsetzende Distanzstücke (10) zum Bund (8) axial beabstandete Anschlagring (9) mit Einrichtungen zur Anordnung eines Geberrades (13) ausgerüstet ist.
- - In which the drive wheel ( 3 ) with a in an end-side recess ( 6 ) of the shaft ( 2 ) is rotatably mounted in a hollow hub ( 7 ), and
- - The hollow hub cooperates with a rotationally fixed, angle-adjustable connection with the shaft via an axially adjustable coupling member ( 16 ), wherein
- the drive wheel is arranged axially secured in the outer peripheral region of the shaft, characterized in that
- - That the drive wheel ( 3 ) with the hollow hub ( 7 ) is integrally connected and between a well-provided non-rotatably provided collar ( 8 ) and a non-rotatably connectable stop ring ( 9 ) with axial play, wherein
- - The through-holes ( 11 ) of the drive wheel ( 3 ) penetrating spacers ( 10 ) to the collar ( 8 ) axially spaced stop ring ( 9 ) is equipped with devices for arranging a sensor wheel ( 13 ).
- - mit einer zugeordneten hydraulischen Betätigungs einrichtung (5) mit Hydropumpe (22), deren Pumpen rotor (23) koaxial zur Welle (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
- - daß der Pumpenrotor (23) mit der Hohlnabe (7) bzw. dem Antriebsrad (3) in drehfester Verbindung steht.
- - With an associated hydraulic actuating device ( 5 ) with hydraulic pump ( 22 ), the pump rotor ( 23 ) is arranged coaxially to the shaft ( 2 ), characterized in that
- - That the pump rotor ( 23 ) with the hollow hub ( 7 ) or the drive wheel ( 3 ) is in a rotationally fixed connection.
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