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WO2001011202A1 - Vorrichtung zum variieren der ventilsteuerzeiten einer brennkraftmaschine, insbesondere nockenwellen-verstelleinrichtung mit schwenkflügelrad - Google Patents

Vorrichtung zum variieren der ventilsteuerzeiten einer brennkraftmaschine, insbesondere nockenwellen-verstelleinrichtung mit schwenkflügelrad Download PDF

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WO2001011202A1
WO2001011202A1 PCT/EP2000/006472 EP0006472W WO0111202A1 WO 2001011202 A1 WO2001011202 A1 WO 2001011202A1 EP 0006472 W EP0006472 W EP 0006472W WO 0111202 A1 WO0111202 A1 WO 0111202A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive wheel
locking element
sealing strip
designed
fixing groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2000/006472
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Schäfer
Michael Haag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INA Waelzlager Schaeffler OHG
Original Assignee
INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INA Waelzlager Schaeffler OHG filed Critical INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority to US10/048,821 priority Critical patent/US6601554B1/en
Priority to DE10082316T priority patent/DE10082316B4/de
Publication of WO2001011202A1 publication Critical patent/WO2001011202A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
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    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/3445Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34479Sealing of phaser devices

Definitions

  • the invention relates to a device for varying the valve control times of an internal combustion engine according to the preamble of forming features of claim 1 and is particularly advantageous chtungen of hydraulic camshaft Verstellein ⁇ 'with Schwenkhofflrad realized.
  • This device which is designed as a so-called swivel-wing adjusting device, consists of a drive wheel designed as an outer rotor, which is in drive connection with a crankshaft of the internal combustion engine, and which has a cavity formed by a hollow cylindrical peripheral wall and two side walls, in which four starting from the inside of the peripheral wall and four hydraulic working spaces are formed to the longitudinal center axis of the drive wheel.
  • the device consists of a swivel impeller which is designed as an inner rotor and is connected in a rotationally fixed manner to a camshaft of the internal combustion engine, which is inserted into the cavity of the drive wheel and in turn has four radially arranged, massive vanes on the circumference of its wheel hub, each of which extends in a working space of the drive wheel and divide them into two hydraulic pressure chambers that act against each other.
  • the pressure chambers are thereby sealed against each other by sealing elements arranged between the free end face of each wing of the swivel impeller and the circumferential wall of the drive wheel and by means of sealing elements arranged between the free end face of each boundary wall of the drive wheel and the wheel hub of the swivel impeller and, with optional or simultaneous pressurization with a hydraulic pressure medium, cause a swivel movement or fixation of the Swivel impeller opposite the drive wheel and thus the camshaft relative to the crankshaft.
  • the swivel impeller can also be mechanically coupled to the drive wheel while minimizing the volume of a pressure chamber of each hydraulic work space in a base position preferred for starting the internal combustion engine, by arranging a locking element designed as an axial locking pin within one of the radial wings of the swivel impeller, which a spring element designed as a compression coil spring can be moved axially into a coupling position within a complementary receptacle designed as an axial engagement opening in a side wall of the drive wheel.
  • the axial engagement opening of the locking pin is hydraulically connected to the pressure medium supply to a pressure chamber of a hydraulic work space of the device such that when the internal combustion engine is started, the pressure opening of one pressure chamber of the hydraulic work spaces also simultaneously pressurizes the engagement opening of the locking pin and by acting on it the engagement face located hydraulically moves this into a decoupling position within the wing of the swivel impeller.
  • the mechanical coupling of the impeller to the drive wheel of the device in a preferred position for starting the internal combustion engine takes place in this device, in contrast to the device described above, by two locking elements designed as radial locking pins, each in a radial bore in two opposing boundary walls of the Drive wheel are arranged.
  • These radial locking pins can be moved alternately by a spring element designed as a compression coil spring into a complementary receptacle arranged between two vanes in the wheel hub of the impeller and designed as a radial receiving bore when the vanes of the impeller strike the boundary walls of the drive wheel in one of their two end positions and the the first or the second working spaces are no longer subjected to a pressure medium pressure when the internal combustion engine is switched off.
  • the radial receiving bores of the locking pins are hydraulically connected to the pressure medium supply to the first or the second three hydraulic working spaces in such a way that they are connected in series to one of the working spaces within a filling channel, so that when the first or the second working spaces are pressurized first the locked locking pin against the force of its spring element is acted upon by the pressure medium pressure and is moved hydraulically into a decoupling position within the boundary wall of the drive wheel and only then is it possible to fill the hydraulic working spaces.
  • these locking elements on the one hand designed as an axial locking pin and on the other hand as a radial locking pin, for mechanical coupling between the impeller and the drive wheel of a pivoting vane or vane cell adjustment device have the Disadvantage that they are formed from a plurality of additional individual parts, which sometimes increase the manufacturing costs of such a swivel wing or vane cell adjustment device in connection with the necessary additional effort for their manufacture and assembly.
  • the invention is therefore based on the object of designing a device for varying the valve timing of an internal combustion engine, in particular a camshaft adjusting device with a swivel impeller, in which the mechanical coupling between the swivel impeller and the drive wheel can be realized with the smallest possible number of individual parts and with a low production outlay is and thus the manufacturing and assembly costs of the device can be reduced to a minimum.
  • this object is achieved in a device according to the preamble of claim 1 in such a way that at least one of the sealing elements between the swivel impeller and the drive wheel of the device is at the same time designed as a locking element for mechanically coupling the swivel impeller to the drive wheel.
  • the pressure chambers of the device are preferably sealed from one another only by sealing elements arranged between the free end face of each wing of the swivel impeller and the peripheral wall of the drive wheel, which are designed as sealing strips or sealing rollers known per se and preferably only one sealing element is also provided as a locking element.
  • sealing of the pressure chambers has in connection with their further sealing by sealing gaps between the free end face of each boundary wall of the drive wheel and the wheel hub of the Swivel impeller as sufficient and at the same time proven to be the most cost-effective, an arrangement of further sealing elements instead of the sealing gaps, for example further sealing strips arranged within an axial groove in the free end face of the boundary walls, should not be excluded from the scope of protection of the invention.
  • sealing elements between the free end face of each wing of the swivel impeller and the circumferential wall of the drive wheel however, radially movable sealing strips have been found within an axial groove in the free end face of each wing of the swivel impeller, which have support springs with a constant contact pressure to the inside of the Circumferential wall of the drive wheel are formed between the adjacent pressure chambers of the device in order to improve the pressure medium tightness.
  • At least the sealing strip which is at the same time designed as a locking element, has, in a manner known per se, an axial length corresponding to the width of the circumferential wall of the drive wheel, which, however, is characterized by a radial height corresponding to approximately half the length of a wing of the swivel impeller in known axial grooves in the Wings of a swivel impeller arranged sealing strips differs.
  • the sealing strip which is at the same time designed as a locking element, is additionally designed to be axially movable in such a way that, in its coupling position, it has one of its side faces directed towards the side walls of the drive wheel in one or more locking positions Device with a radial fixing groove designed as a complementary receptacle in the inside of one of the side walls of the drive wheel is in positive engagement.
  • the sealing strip which is also designed as a locking element, is in locking connection in only one locking position of the device with the drive wheel, this locking position preferably one of the two end positions of the swivel impeller or, depending on the assembly of the device, at an inlet - or exhaust camshaft, each corresponds to a camshaft rotated after "late” or after “early”.
  • the required radial fixing groove of the sealing strip is accordingly preferably incorporated in the vicinity of one of the two boundary walls of the hydraulic working space of the drive wheel divided by the wing with the locking element, and running radially to the longitudinal axis of the device in the side wall of the drive wheel facing away from the camshaft, although it is also possible work the radial fixing groove in the same way into the side wall of the drive wheel facing the camshaft.
  • the scope of the invention should also include solutions in which two or more sealing strips or equivalent sealing rollers are formed on the end faces of the wings of the swivel impeller as locking elements, either all in an end position or also by arranging a further radial fixing groove are lockable in each hydraulic working area, in both end positions of the swivel impeller. It is also possible to design one or more sealing strips in one end position as well as one or more sealing strips in the other end position of the swivel impeller and / or by arranging further similar radial fixing grooves in the hydraulic working spaces of the swivel impeller also in one or more positions. to fix between the two end positions if this requires certain operating states of the internal combustion engine.
  • the radial fixing groove in the inside of the side wall of the drive wheel facing away from the camshaft is approximately the height of the sealing strip which is also designed as a locking element has the corresponding length and is slightly recessed over part of its length by a further pressure medium guide groove, the non-recessed parts of the groove base of the radial fixing groove being provided as axial stop surfaces of the sealing strip in its coupling position.
  • the width of the radial fixing groove which corresponds approximately to the thickness of the lockable sealing strip, is also dimensioned such that both a smooth sliding of the sealing strip into the fixing groove is possible and rattling of the sealing strip is prevented in its coupling position and the side surfaces of the fixing groove as stop faces of the lockable one Sealing strip act in both directions of rotation of the impeller.
  • the side wall of the drive wheel facing away from the camshaft is also advantageous to design the side wall of the drive wheel facing away from the camshaft to be wear-resistant at least in the area of the radial fixing groove in order to avoid the inevitable signs of wear of the radial fixing groove by constantly locking and unlocking the device and the resulting disadvantages, such as rattling of the sealing strips in their coupling position or .
  • this can be achieved particularly economically by partially hardening the area of the radial fixing groove or by hardening the entire side wall of the drive wheel facing away from the camshaft, suitable coatings or surface treatments also being possible instead.
  • the area of the radial fixing groove in the side wall of the drive wheel facing away from the camshaft is formed by a separate, prefabricated insert which is made of a wear-resistant material such as for example, hardened steel or the like.
  • the pressure medium guide groove within the radial fixing groove is also hydraulically connected at its end facing the longitudinal center axis of the device via a pressure medium transverse groove also machined into the inside of the side wall of the drive wheel facing away from the camshaft to a pressure chamber of the hydraulic working space of the drive wheel divided by the wing with locking element.
  • the hydraulic pressure medium passes from an annular channel in the wheel hub of the swivel impeller via a pressure medium supply line leading to the respective pressure chamber into the pressure medium guide groove within the radial fixing groove, so that the pressure of the hydraulic pressure acting on the part of the side surface of the sealing strip in the coupling position of the sealing strip Pressure medium, which does not rest on the stop surfaces of the fixing groove and is thus designed as a pressure application surface, causes an axial displacement of the sealing strip into its decoupling position when a certain pressure value is exceeded.
  • the boundary walls of the drive wheel or the wings of the swivel impeller each have pressure fluid pockets designed as free cuts on their stop surfaces which define the locking position of the device and which fill the pressure chambers to be acted upon first with a pressure medium pressure at in Accelerate one of the end positions of the swivel impeller of the locked device and ensure rapid and safe axial displacement of the sealing strip into its decoupling position by an almost unhindered transmission of the pressure medium pressure via the pressure medium transverse groove to the pressure application surface of the locked sealing strip.
  • a spring element for the axial movement of the sealing strip designed as a locking element into its coupling position preferably two helical compression or conical springs, each of which is arranged within an axial basic bore in the side surface of the sealing strip facing the camshaft, which springs are provided within of their basic bore one with the Inside the side wall of the drive wheel facing the camshaft, rivet-shaped guide pins which are in point contact with one another are arranged in a surrounding manner.
  • These guide pins have at their ends facing the camshaft a cross-sectional thickening which can be retracted in their basic bores in the decoupling position of the sealing strip, by means of which the spring means can be supported on the one hand on the bottom of the basic bore and on the other hand on the transition surface to this cross-sectional thickening.
  • the radially movable arrangement of the sealing strips in the axial grooves in the end faces of the wings of the swivel impeller to be used in such a way that the sealing strip, which is also designed as a locking element, in the coupling position with its sealing surface directed towards the peripheral wall of the drive wheel in one or more locking position (s) of the device, each with an axial fixing groove designed as a complementary receptacle in the inside of the peripheral wall of the drive wheel in a form-fitting engagement stands.
  • the sealing strip which is also designed as a locking element, is in locking connection in only one locking position of the device with the drive wheel, this locking position also being one of the two bearing against the boundary walls of the drive wheel End positions of the swivel impeller corresponds.
  • the axial fixing groove of the sealing strip is preferably worked into the peripheral wall of the drive wheel in the vicinity of one of the two boundary walls of the working space of the drive wheel divided by the wing with the locking element.
  • the inside of the peripheral wall of the drive wheel is also advantageous to design the inside of the peripheral wall of the drive wheel to be wear-resistant at least in the area of the axial fixing groove.
  • this can again advantageously be achieved by partially hardening the area of the axial fixing groove or by hardening the entire circumferential wall of the drive wheel, or instead by means of suitable coatings or surface treatments, while in devices of lightweight construction by the area of Axial fixing groove forming separate insert component can be realized, which consists of a wear-resistant material, such as hardened steel.
  • sealing surface of the at the same time Locking element formed sealing strip slightly beveled in the radial direction and is designed as a pressure application surface of the hydraulic pressure medium for the uncoupling position of the sealing strip, with a separate pressure medium supply line opening into the expanding gap between the sealing surface and the sealing strip and the groove base of the axial fixing groove, which is arranged with a pressure chamber of the hydraulic work space divided by the wing with the locking element is hydraulically connected.
  • the separate pressure medium supply line to the sealing surface of the sealing strip designed as a locking element is designed as a one- or two-sided edge chamfering of the peripheral wall of the drive wheel, which runs from the stop surface of one of the boundary walls of the hydraulic working space divided by the wing with the locking element to the axial fixation groove ,
  • the hydraulic pressure medium flows through the side walls of the drive wheel along this chamfered edge up to the beveled sealing surface of the sealing strip located in the axial fixing groove and causes a radial displacement of the sealing strip in its decoupling position when a certain pressure medium pressure is exceeded.
  • the separate pressure medium supply line to the sealing surface of the sealing strip is a pressure medium guide groove which is incorporated into the inside of the peripheral wall of the drive wheel and which likewise begins in the immediate vicinity of the stop surface of one of the boundary walls of the hydraulic work space divided by the wing with the locking element and opens into the axial fixing groove.
  • the spring element for the radial movement of the sealing strip designed as a locking element in its coupling position is also preferably used as a chimney or leaf spring support spring of the sealing strip, which is on the one hand on the groove bottom of the arranged in the free end face of the wing of the swivel impeller axial groove for the sealing strip and on the other supported on the nut-side face of the sealing strip.
  • compression coil springs or other suitable spring elements at least for the sealing strip designed as a locking element, both in the groove base of the axial groove in the wing and in the nut-side end face of the sealing strip to provide a series connection of several different spring elements.
  • the device according to the invention for varying the valve timing of an internal combustion engine, in particular camshaft adjusting device with swivel impeller thus has the advantage in both described embodiments over the devices known from the prior art that the double function of a sealing element between the swivel impeller and the drive wheel as a simultaneous one Locking element only a minimum of additional individual parts and additional effort in the manufacture of the device is necessary in order to be able to lock the swivel impeller relative to the drive wheel in one or more position (s) with respect to one another.
  • the device according to the invention stands out from the known devices advantageously by an enormously favorable material and manufacturing outlay, so that the manufacturing costs of a camshaft adjusting device with such a locking increase only insignificantly compared to a camshaft adjusting device without locking.
  • Figure 1a shows the upper part of a cross section through a first
  • Embodiment of a camshaft adjusting device designed according to the invention 1b shows the lower part of a cross section through a second embodiment of a camshaft adjusting device designed according to the invention;
  • FIGS. 1a and 1b shows the upper part of section A-A according to FIGS. 1a and 1b with the first embodiment of the camshaft adjusting device designed according to the invention
  • FIGS. 1a and 1b shows the lower part of section A-A according to FIGS. 1a and 1b with the second embodiment of the camshaft adjusting device designed according to the invention
  • FIG. 3 shows a plan view of the side wall facing away from the camshaft of the first embodiment of the camshaft adjusting device designed according to the invention
  • Figure 4 shows the enlarged partial section B-B of Figure 2b through the peripheral wall of the second embodiment of the camshaft adjusting device designed according to the invention.
  • FIGS. 1a and 1 b and 2a and 2b clearly shows a device 1 designed as a swivel wing adjusting device for varying the valve timing of an internal combustion engine, which consists of an outer rotor designed as an external rotor, which is in drive connection with a crankshaft of the internal combustion engine (not shown) in drive connection consists of a swivel impeller 10 designed as an inner rotor and non-rotatably connected to the camshaft 9 of the internal combustion engine. It can also be seen from FIGS. 1a and 1b in connection with FIG.
  • FIG. 3 that the drive wheel 2 has a cavity 6 formed by a peripheral wall 3 and two side walls 4, 5, in which there are four from the inside of the Circumferential wall 3 outgoing and to the longitudinal center axis of the drive wheel 2 boundary walls 7 four hydraulic working spaces 8 are formed.
  • Figures 2a and 2b further show that the swivel impeller 10 on the circumference of its wheel hub 11 also has four radially arranged vanes 12 and is inserted into the cavity 6 of the drive wheel 2 such that each wing 12 extends into a hydraulic working space 8 and this divided into two hydraulic pressure chambers 13, 14 acting against each other.
  • the pressure chambers 13, 14 are clearly vis-à-vis each other by sealing elements 17 arranged between the free end face 15 of each wing 12 of the swivel impeller 10 and the peripheral wall 3 of the drive wheel 2, so that the pressure chambers 13, 14 with optional or simultaneous pressurization with a hydraulic pressure medium cause a pivoting movement or fixation of the swivel impeller 10 with respect to the drive wheel 2.
  • a further feature of the device 1 shown in the drawings is that after the internal combustion engine has been switched off, its swivel impeller 10 can be mechanically coupled to the drive wheel 2 with a change in volume of the pressure chambers 13, 14 of each hydraulic working chamber 8 in a base position preferred for starting the internal combustion engine, whereby the device 1 shown is designed, for example, as a swivel vane adjustment device mounted on an inlet camshaft, the swivel vane wheel of which can be mechanically coupled to the drive wheel 2 while minimizing the volume of the pressure chamber 13 in the basic position shown in FIGS.
  • the sealing elements 17 between the swivel impeller 10 and the drive wheel 2 of the device 1 also functions as a locking element 18
  • the sealing elements 17 for sealing the pressure chambers 13, 14 of the device 1 are designed as sealing strips, which are each arranged within an axial groove 22 in the free end face 15 of each wing 12 of the swivel impeller 10 and via support springs 23 radially are designed to be movable and have an axial length corresponding to the width of the peripheral wall 3 of the drive wheel 2 and a radial height corresponding to approximately half the length of a wing 12 of the swivel impeller 10.
  • Each of these sealing strips 17, designed as a locking element 18, can then be moved in a manner known per se by a spring element 19 into a coupling position within a complementary receptacle 20 in the drive wheel 2, which, with the pressure medium supply 21, leads to a volume-minimized pressure chamber 13 of a hydraulic working space 8 of the device 1 is hydraulically connected that at the start of the internal combustion engine by pressurizing the volume-minimized pressure chambers 13 of each hydraulic work space 8, the receptacle 20 is simultaneously pressurized and the sealing strip designed as a locking element 18 is moved hydraulically into a decoupling position.
  • this is achieved by only additionally axially moving a sealing strip which is also designed as a locking element 18 in such a way that it is in coupling position with its side surface 25 facing away from the camshaft side wall 4 of the drive wheel 2 in only one locking position of the device 1, corresponding to the “late position” of the camshaft 9, is in positive engagement with a complementary receptacle 20. It can be seen from FIG.
  • the complementary receptacle 20 is designed as a radial fixing groove 26, which is nearby the boundary wall 7 of the working space 8 of the drive wheel 2, which is divided by the wing 12 with the locking element 18, and is incorporated into the side wall 4 of the drive wheel 2 facing away from the camshaft, running radially to the longitudinal axis of the device 1.
  • the radial fixing groove 26 has a length corresponding approximately to the height of the sealing strip, which is also formed as a locking element 18, and is recessed over part of its length by a further pressure medium guide groove 29, which at its end facing the longitudinal central axis of the device 1 also in a the inside of the side wall 4 facing away from the camshaft of the drive wheel 2 incorporated pressure medium transverse groove 32 opens.
  • This radial fixing groove 26 is designed to be wear-resistant by partially hardening the side wall 4 of the drive wheel 2 facing away from the camshaft, the non-recessed parts of the groove base of the radial fixing groove 26 being provided as axial stop surfaces 30, 31 of the sealing strip in its coupling position.
  • the pressure medium supply groove 29 is also hydraulically connected via the pressure medium transverse groove 32, which extends as far as the stop surface 38 of the boundary wall 7, to the pressure chamber 13 of the hydraulic working space 8 of the drive wheel 2 divided by the wing 12 and the locking element 18, in the coupling position of the swivel impeller 10, around the locking element 18 can be hydraulically decoupled as described above.
  • FIG. 1a can be seen, two each within an axial basic bore 33,
  • Base bore 33, 34 in each case one with the inside of the camshaft-facing side wall 5 of the drive wheel 2 punctiform in
  • 35, 36 each have an in at their camshaft-facing ends
  • the radially movable arrangement of the sealing elements 17 in the axial grooves 22 in the end faces 15 of the wings 12 is used in such a way that likewise only one sealing strip, designed at the same time as a locking element 18, in Coupling position with your to the peripheral wall 3 of the drive wheel 2 facing sealing surface 27 is also in a locking position of the device 1 with a complementary receptacle 20 in a form-fitting manner.
  • FIGS. 1b and 2b the radially movable arrangement of the sealing elements 17 in the axial grooves 22 in the end faces 15 of the wings 12 is used in such a way that likewise only one sealing strip, designed at the same time as a locking element 18, in Coupling position with your to the peripheral wall 3 of the drive wheel 2 facing sealing surface 27 is also in a locking position of the device 1 with a complementary receptacle 20 in a form-fitting manner.
  • the complementary receptacle 20 in this embodiment is designed as an axial fixing groove 28, which in the vicinity of the boundary wall 7 of the hydraulic working space 8 divided by the wing 12 with the locking element 18 into the inside of the peripheral wall 3 of the Drive wheel 2 incorporated and is designed to be wear-resistant by partially hardening the peripheral wall 3 of the drive wheel 2.
  • the sealing surface 27 of the sealing strip which is at the same time designed as a locking element 18, is slightly beveled in the radial direction and is designed as a pressure application surface of the hydraulic pressure medium for the uncoupling position of the sealing strip.
  • a separate pressure medium feed line 37 opens out, which, as can be seen more clearly from FIG. 4, is designed as a double-sided edge chamfering of the peripheral wall 3 of the drive wheel 2.
  • This edge chamfer which runs from the stop surface 38 of the one boundary wall 7 of the hydraulic working space 8 to the axial fixing groove 28, connects the axial fixing groove 28 to the volume-minimized pressure chamber 13 of the hydraulic working space 8 divided by the wing 12 with the locking element 18 again, so that the hydraulic decoupling of the locking element 18 described at the outset is ensured.
  • the spring element 19 for the radial movement of the sealing strip designed as a locking element 18 in its coupling position is formed in this second embodiment of the device 1 according to the invention by the support spring 23 of the sealing strip indicated in FIG. 1 a, which in the specific case is designed as a leaf spring and is on the one hand Groove base of the axial groove 22 for the sealing strip and on the other hand is supported on the nut-side end face 39 of the sealing strip.
  • Wing 39 face on the nut side

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Nockenwellen-Verstelleinrichtung, welche aus einem mit einer Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad (2) und aus einem drehfest mit einer Nockenwelle verbundenen Schwenkflügelrad (10) besteht. Das Antriebsrad (2) weist einen durch eine Umfangswand (3) und zwei Seitenwände gebildeten Hohlraum auf, in dem durch mindestens zwei Begrenzungswände (7) mindestens ein hydraulischer Arbeitsraum (8) gebildet wird. Das Schwenkflügelrad (10) weist mindestens einen radialen Flügel (12) auf und unterteilt mit jedem Flügel (12) einen hydraulischen Arbeitsraum (8) in zwei hydraulische Druckkammern (13, 14), die durch zwischen dem Antriebsrad (2) und dem Schwenkflügelrad (10) angeordnete Dichtelemente (17) gegeneinander abgedichtet sind. Erfindungsgemäss ist zumindest eines der Dichtelemente (17) zwischen dem Schwenkflügelrad (10) und dem Antriebsrad (2) der Vorrichtung (1) zugleich als Verriegelungselement (18) ausgebildet, indem es radial und axial beweglich im Schwenkflügelrad (10) angeordnet ist und entweder mit einer radialen Fixiernut (26) in einer Seitenwand des Antriebsrades (2) oder mit einer axialen Fixiernut (28) in der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) formschlüssig im Eingriff steht.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Vorrichtung zum Variieren der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Schwenkflügelrad
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Variieren der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Anspruchs 1 , und sie ist insbesondere vorteilhaft an hydraulischen Nockenwellen-Verstelleinπ'chtungen mit Schwenkflügelrad realisierbar.
Hintergrund der Erfindung
Eine derartige Vorrichtung ist gattungsbildend aus der EP 845 584 A1 vorbekannt. Diese, als sogenannte Schwenkflügel-Versteileinrichtung ausgebildete Vorrichtung besteht aus einem als Außenrotor ausgebildeten, mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung stehendem Antriebsrad, welches einen durch eine hohlzylindrische Umfangswand und zwei Seitenwände gebildeten Hohlraum aufweist, in dem durch vier von der Innenseite der Umfangswand ausgehende und zur Längsmittelachse des Antriebsrades gerichtete Begrenzungswände vier hydraulische Arbeitsräume gebildet werden. Desweiteren besteht die Vorrichtung aus einem als Innenrotor ausgebildeten, drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenem Schwenkflügelrad, welches in den Hohlraum des Antriebsrades eingesetzt ist und am Umfang seiner Radnabe wiederum vier radial angeordnete, massive Flügel aufweist, die sich jeweils in einem Arbeitsraum des Antriebsrades erstrecken und diesen in jeweils zwei gegeneinander wirkende hydraulische Druckkammern unterteilen. Die Druckkammern sind dabei durch zwischen der freien Stirnseite jedes Flügels des Schwenkflügelrades und der Umfangswand des Antriebsrades sowie durch zwischen der freien Stirnseite jeder Begrenzungswand des Antriebsrades und der Radnabe des Schwenkflügelrades angeordnete Dichtelemente gegeneinander abgedichtet und bewirken bei wahlweiser oder gleichzeitiger Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel eine Schwenkbewegung oder Fixierung des Schwenkflügelrades gegenüber dem Antriebsrad und damit der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle. Bei Abschaltung der Brennkraftmaschine ist darüber hinaus das Schwenkflügelrad unter Volumenminimierung einer Druckkammer jedes hydraulischen Arbeitsraumes in einer für den Start der Brennkraftmaschine bevorzugten Basisposition mit dem Antriebsrad mechanisch koppelbar, indem innerhalb eines der radialen Flügel des Schwenkflügelrades ein als axialer Verriegelungspin ausgebildetes Verriegelungselement angeordnet ist, welches durch ein als Druckschraubenfeder ausgebildetes Federelement in eine Koppelstellung innerhalb einer als axiale Eingriffsöffnung in einer Seitenwand des Antriebsrades ausgebildeten komplementären Aufnahme axial bewegbar ist. Die axiale Eingriffsöffnung des Verriegelungspins ist dabei mit der Druckmittelzuführung zu einer Druckkammer eines hydraulischen Arbeitsraumes der Vorrichtung derart hydraulisch verbunden, daß beim Start der Brennkraftmaschine durch die Druckbeaufschlagung der einen Druckkammern der hydraulischen Arbeitsräume gleichzeitig auch die Eingriffsöffnung des Verriegelungspins druckbeaufschlagt wird und durch Einwirkung auf dessen in der Eingriffsöffnung befindliche Stirnfläche diesen hydraulisch in eine Entkoppelstellung innerhalb des Flügels des Schwenkflügelrades bewegt.
Eine weitere Möglichkeit der mechanischen Koppelung zwischen dem Flügelrad und dem Antriebsrad einer hydraulischen Nockenwellen- Versteileinrichtung wird durch die in der US-PS 48 58 572 offenbarte Lösung vorgeschlagen. Diese, als sogenannte Flügelzellen-Verstelleinrichtung ausgebildete Vorrichtung, die vom Aufbau her grundsätzlich mit einer Schwenkflügel-Verstelleinrichtung vergleichbar ist, sich jedoch durch leichtere Flügel am Flügelrad und meist durch eine größere Anzahl hydraulischer Arbeitsräume von dieser unterscheidet, weist insgesamt sechs hydraulische Arbeitsräume auf, von denen die ersten drei Arbeitsräume nur in die eine Drehrichtung und die zweiten drei Arbeitsräume nur in die andere Drehrichtung mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagbar sind. Die mechanische Koppelung des Flügelrades mit dem Antriebsrad der Vorrichtung in einer für den Start der Brennkraftmaschine bevorzugten Basisposition erfolgt bei dieser Vorrichtung, im Gegensatz zur eingangs beschriebenen Vorrichtung, durch zwei als radiale Verriegelungspins ausgebildete Verriegelungselemente, die jeweils in einer Radialbohrung in zwei sich gegenüberliegenden Begrenzungswänden des Antriebsrades angeordnet sind. Diese radialen Verriegelungspins sind wechselweise durch ein als Druckschraubenfeder ausgebildetes Federelement in jeweils eine zwischen zwei Flügeln in der Radnabe des Flügelrades angeordnete und als radiale Aufnahmebohrung ausgebildete komplementäre Aufnahme bewegbar, wenn die Flügel des Flügelrades in einer ihrer beiden Endstellungen an den Begrenzungswänden des Antriebsrades anschlagen und die ersten oder die zweiten Arbeitsräume bei Abschaltung der Brennkraftmaschine nicht mehr mit einem Druckmitteldruck beaufschlagt sind. Die radialen Aufnahmebohrungen der Verriegelungspins sind dabei mit der Druckmittelzuführung zu den ersten oder den zweiten drei hydraulischen Arbeitsräumen derart hydraulisch verbunden, daß sie innerhalb eines Befüllungskanals zu jeweils einem der Arbeitsräume diesem in Reihe vorgeschaltet sind, so daß bei Druckbeaufschlagung der ersten oder der zweiten Arbeitsräume zunächst der verriegelte Verriegelungspin entgegen der Kraft seines Federelementes mit dem Druckmitteldruck beaufschlagt und hydraulisch in eine Entkoppelstellung innerhalb der Begrenzungswand des Antriebsrades bewegt wird und erst danach eine Befüllung der hydraulischen Arbeitsräume möglich ist.
Diese zum einen als Axialverriegelungspin und zum anderen als Radialverriegelungspin ausgebildeten Verriegelungselemente zur mechanischen Koppelung zwischen dem Flügelrad und dem Antriebsrad einer Schwenkflügel- bzw. Flügelzellen-Verstelleinrichtung haben jedoch den Nachteil, daß sie aus einer Mehrzahl zusätzlicher Einzelteile gebildet werden, die im Zusammenhang mit dem notwendigen Mehraufwand für deren Fertigung und Montage die Herstellungskosten einer derart ausgebildeten Schwenkflügel- bzw. Flügelzellen-Verstelleinrichtung mitunter erheblich erhöhen.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Variieren der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Schwenkflügelrad, zu konzipieren, bei der die mechanische Koppelung zwischen dem Schwenkflügelrad und dem Antriebsrad mit einer möglichst geringen Anzahl von Einzelteilen sowie einem geringen Fertigungsaufwand realisierbar ist und somit die Herstellungs- und Montagekosten der Vorrichtung auf ein Minimum reduzierbar sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, daß zumindest eines der Dichtelemente zwischen dem Schwenkflügelrad und dem Antriebsrad der Vorrichtung zugleich als Verriegelungselement zur mechanischen Koppelung des Schwenkflügelrades mit dem Antriebsrad ausgebildet ist.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung erfolgt dabei die Abdichtung der Druckkammern der Vorrichtung gegeneinander bevorzugt nur durch zwischen der freien Stirnseite jedes Flügels des Schwenkflügelrades und der Umfangswand des Antriebsrades angeordnete Dichtelemente, die als an sich bekannte Dichtleisten oder Dichtrollen ausgebildet sind und von denen bevorzugt nur ein Dichtelement zugleich als Verriegelungselement vorgesehen ist. Eine derartige Abdichtung der Druckkammern hat sich im Zusammenhang mit deren weiterer Abdichtung durch Dichtspalte zwischen der freien Stirnseite jeder Begrenzungswand des Antriebsrades und der Radnabe des Schwenkflügelrades als den Anforderungen genügend und zugleich als am kostengünstigsten erwiesen, wobei eine Anordnung weiterer Dichtelemente anstelle der Dichtspalte, beispielsweise innerhalb einer Axialnut in der freien Stirnseite der Begrenzungswände angeordnete weitere Dichtleisten, vom Schutzumfang der Erfindung nicht ausgeschlossen sein soll.
Als besonders bevorzugte Ausführungsform der Dichtelemente zwischen der freien Stirnseite jedes Flügels des Schwenkflügelrades und der Umfangswand des Antriebsrades haben sich jedoch jeweils innerhalb einer Axialnut in der freien Stirnseite jedes Flügels des Schwenkflügelrades angeordnete radial bewegliche Dichtleisten erwiesen, die über Stützfedern mit einem ständigen Anpreßdruck zur Innenseite der Umfangswand des Antriebsrades zwecks Verbesserung der Druckmitteldichtheit zwischen den angrenzenden Druckkammern der Vorrichtung ausgebildet sind. Dabei weist zumindest die zugleich als Verriegelungselement ausgebildete Dichtleiste in an sich bekannter Weise eine der Breite der Umfangswand des Antriebsrades entsprechende axiale Länge auf, die sich jedoch durch eine etwa der Hälfte der Länge eines Flügels des Schwenkflügelrades entsprechende radiale Höhe von bekannten, in Axialnuten in den Flügeln eines Schwenkflügelrades angeordneten Dichtleisten unterscheidet. Zur Reduzierung der Anzahl unterschiedlicher Bauteile für die Vorrichtung ist es jedoch auch hier möglich und zweckmäßig, nicht nur die als Verriegelungselement vorgesehene Dichtleiste sondern alle Dichtleisten am Schwenkflügelrad der Vorrichtung in der beschriebenen Weise auszubilden.
In weiterer Fortbildung der Erfindung wird es als erste Ausführungsform einer Dichtleistenverriegelung vorgeschlagen, die zugleich als Verriegelungselement ausgebildete Dichtleiste zusätzlich derart axial beweglich auszubilden, daß diese in ihrer Koppelstellung mit einer ihrer zu den Seitenwänden des Antriebsrades gerichteten Seitenflächen in einer oder mehreren Verriegelungsstellung(en) der Vorrichtung mit jeweils einer als komplementäre Aufnahme ausgebildeten radialen Fixiernut in der Innenseite einer der Seitenwände des Antriebsrades formschlüssig in Eingriff steht. In den meisten Anwendungsfällen hat es sich dabei als ausreichend erwiesen, daß die zugleich als Verriegelungselement ausgebildete Dichtleiste in nur einer Verriegelungsstellung der Vorrichtung mit dem Antriebsrad in Arretierungsverbindung steht, wobei diese eine Verriegelungsstellung vorzugsweise einer der beiden Endstellungen des Schwenkflügelrades bzw. je nach Montage der Vorrichtung an einer Einlaß- oder Auslaßnockenwelle, jeweils einer nach „spät" oder nach „früh" verdrehten Nockenwelle entspricht. Die erforderliche radiale Fixiernut der Dichtleiste ist dementsprechend bevorzugt in der Nähe einer der beiden Begrenzungswände des durch den Flügel mit dem Verriegelungselement geteilten hydraulischen Arbeitsraumes des Antriebsrades sowie radial zur Längsachse der Vorrichtung verlaufend in die nockenwellenabgewandte Seitenwand des Antriebsrades eingearbeitet, wobei es jedoch auch möglich ist, die radiale Fixiernut in gleicher Weise in die nockenwellenzugewandte Seitenwand des Antriebsrades einzuarbeiten. Ebenso sollen vom Schutzumfang der Erfindung auch solche Lösungen eingeschlossen sein, bei denen zwei oder mehrere Dichtleisten oder auch äquivalent angeordnete Dichtrollen an den Stirnseiten der Flügel des Schwenkflügelrades als Verriegelungselemente ausgebildet sind, die entweder alle in einer Endstellung oder auch, durch Anordnung einer weiteren radialen Fixiernut innerhalb jedes hydraulischen Arbeitsraumes, in beiden Endstellungen des Schwenkflügelrades verriegelbar sind. Möglich ist es auch, eine oder mehrere Dichtleisten in der einen Endstellung sowie eine oder mehrere Dichtleisten in der anderen Endstellung des Schwenkflügelrades arretierbar auszubilden und/oder durch Anordnung weiterer gleichartiger radialer Fixiernuten in den hydraulischen Arbeitsräumen des Schwenkflügelrad auch in einer oder mehreren Stellung(en) zwischen dessen beiden Endstellungen zu fixieren, wenn dies bestimmte Betriebszustände der Brennkraftmaschine erfordern.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal der ersten Ausführungsform einer Dichtleistenverriegelung ist es, daß die radiale Fixiernut in der Innenseite der nockenwellenabgewandten Seitenwand des Antriebsrades eine annähernd der Höhe der zugleich als Verriegelungselement ausgebildeten Dichtleiste entsprechenden Länge aufweist und auf einem Teil ihrer Länge durch eine weitere Druckmittelführungsnut geringfügig vertieft ausgebildet ist, wobei die nicht vertieften Teile des Nutgrundes der radialen Fixiernut als axiale Anschlagflächen der Dichtleiste in deren Koppelstellung vorgesehen sind. Die in etwa der Dicke der verriegelbaren Dichtleiste entsprechende Breite der radialen Fixiernut ist darüber hinaus derart bemessen, daß sowohl ein leichtgängiges Hineingleiten der Dichtleiste in die Fixiernut möglich als auch ein Klappern der Dichtleiste in ihrer Koppelstellung verhindert ist und die Seitenflächen der Fixiernut als Anschlagflächen der verriegelbaren Dichtleiste in beiden Umlaufrichtungen des Flügelrades wirken. Zur weiteren Erleichterung des Hineingleitens der Dichtleiste in die radiale Fixiernut ist es auch von Vorteil, die Seitenflächen der Dichtleiste zusätzlich Anzufasen oder Abzurunden oder auch als äquivalente Maßnahme dazu die Fixiernut im Profil leicht konisch auszubilden bzw. deren Kanten abzurunden. Ebenso ist es vorteilhaft, die nockenwellenabgewandte Seitenwand des Antriebsrades zumindest im Bereich der radialen Fixiernut verschleißfest auszubilden, um den zwangsläufig auftretenden Abnutzungserscheinungen der radialen Fixiernut durch ständiges Ver- und Entriegeln der Vorrichtung und den daraus resultierenden Nachteilen, wie ein Klappern der Dichtleisten in ihrer Koppelstellung od. dgl., entgegenzuwirken. Dies kann bei einer aus ferritischen Werkstoffen bestehenden Vorrichtung besonders kostengünstig durch partielles Härten des Bereiches der radialen Fixiernut oder durch Härten der gesamten nockenwellenabgewandten Seitenwand des Antriebsrades realisiert werden, wobei statt dessen auch geeignete Beschichtungen oder Oberflächenbehandlungen möglich sind. Bei einer in Leichtbauweise hergestellten, d.h. aus nichtferritischen Werkstoffen bestehen Vorrichtung, kann dies dagegen dadurch erreicht werden, daß der Bereich der radialen Fixiernut in der nockenwellenabgewandten Seitenwand des Antriebsrades durch ein separates, vorgefertigtes Einlegebauteil gebildet wird, welches aus einem verschleiß-festen Material, wie beispielsweise ein gehärteter Stahl od. dgl., besteht. Die Druckmittelführungsnut innerhalb der radialen Fixiernut ist darüber hinaus an ihrem der Längsmittelachse der Vorrichtung zugewandten Ende über eine ebenfalls in die Innenseite der nockenwellenabgewandten Seitenwand des Antriebsrades eingearbeitete Druckmittelquernut mit einer Druckkammer des durch den Flügel mit Verriegelungselement geteilten hydraulischen Arbeitsraumes des Antriebsrades hydraulisch verbunden. Durch die Druckmittelquernut gelangt das hydraulische Druckmittel ausgehend von einem Ringkanal in der Radnabe des Schwenkflügelrades über eine zu der jeweiligen Druckkammer führende Druckmittelzuleitung in die Druckmittelführungsnut innerhalb der radialen Fixiernut, so daß der in Koppelstellung der Dichtleiste auf den Teil der Seitenfläche der Dichtleiste wirkende Druck des hydraulischen Druckmittels, der nicht auf den Anschlagflächen der Fixiernut aufliegt und somit als Druckangriffsfläche ausgebildet ist, bei Überschreitung eines bestimmten Druckwertes eine axiale Verschiebung der Dichtleiste in deren Entkoppelstellung bewirkt. Als vorteilhaft hat es sich in diesem Zusammenhang noch erwiesen, wenn die Begrenzungswände des Antriebsrades oder die Flügel des Schwenkflügelrades jeweils an ihren die Verriegelungsstellung der Vorrichtung definierenden Anschlagflächen als Freischnitte ausgebildete Druckmitteltaschen aufweisen, die das Befüllen der jeweils zuerst mit einem Druckmitteldruck zu beaufschlagenden Druckkammern bei in einer der Endstellungen des Schwenkflügelrades verriegelter Vorrichtung beschleunigen und durch eine nahezu ungehinderte Weiterleitung des Druckmitteldrucks über die Druckmittelquernut auf die Druckangriffsfläche der verriegelten Dichtleiste eine schnelle und sichere axiale Verschiebung der Dichtleiste in deren Entkoppelstellung gewährleisten.
Schließlich wird es in erfindungsgemäßer Ausgestaltung der ersten Ausführungsform einer Dichtleistenverriegelung noch vorgeschlagen, als Federelement für die axiale Bewegung der als Verriegelungselement ausgebildeten Dichtleiste in ihre Koppelstellung bevorzugt zwei jeweils innerhalb einer axialen Grundbohrung in der nockenwellenzugewandten Seitenfläche der Dichtleiste angeordnete Schraubendruck- oder Kegelfedern vorzusehen, welche innerhalb ihrer Grundbohrung jeweils einen mit der Innenseite der nockenwellenzugewandten Seitenwand des Antriebsrades punktförmig in Gleitkontakt stehenden nietförmigen Führungsstift umschließend angeordnet sind. Diese Führungsstifte weisen an ihren nockenwellenzugewandten Enden eine in Entkoppelstellung der Dichtleiste in ihren Grundbohrungen versenkbare Querschnittsverdickung auf, durch welche sich die Federmittel einerseits am Boden der Grundbohrung und andererseits an der Übergangsfläche zu dieser Querschnittsverdickung abstützen können. Zur Reduzierung der Reibung zwischen den Führungsstiften und der Seitenwand des Antriebsrades während des Verstellbetriebes ist es darüber hinaus vorteilhaft, die nockenwellenzugewandte Stirnfläche jedes Führungsstiftes konvex auszubilden und gehärtet auszuführen. Ebenso hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Führungsstifte bevorzugt mit einer Durchgangsbohrung entlang ihrer Längsmittelachse auszubilden, welche als Druckausgleichsleitung der leichteren Verdrängung von in den Grundbohrungen befindlichen hydraulischen Druckmittel bei der Bewegung der Dichtleiste in ihre Entkoppelstellung dient.
Neben der beschriebenen axialen Verriegelung zwischen dem Flügelrad und dem Antriebsrad durch eine Dichtleiste an einem Flügel des Schwenkflügelrades wird es in alternativer Fortbildung der Erfindung als zweite Ausführungsform einer Dichtleistenverriegelung noch vorgeschlagen, die radial bewegliche Anordnung der Dichtleisten in den Axialnuten in den Stirnseiten der Flügel des Schwenkflügelrades derart zu nutzen, daß die zugleich als Verriegelungselement ausgebildete Dichtleiste in Koppelstellung mit ihrer zur Umfangswand des Antriebsrad gerichteten Dichtfläche in einer oder mehreren Verriegelungsstellung(en) der Vorrichtung mit jeweils einer als komplementäre Aufnahme ausgebildeten axialen Fixiernut in der Innenseite der Umfangswand des Antriebsrades formschlüssig im Eingriff steht. Auch bei dieser Ausführungsform hat es sich als ausreichend erwiesen, daß die zugleich als Verriegelungselement ausgebildete Dichtleiste in nur einer Verriegelungsstellung der Vorrichtung mit dem Antriebsrad in Arretierungsverbindung steht, wobei diese Verriegelungsstellung ebenfalls einer der beiden an den Begrenzungswänden des Antriebsrades anliegenden Endstellungen des Schwenkflügelrades entspricht. Die axiale Fixiernut der Dichtleiste ist dementsprechend bevorzugt in der Nähe einer der beiden Begrenzungswände des durch den Flügel mit dem Verriegelungselement geteilten Arbeitsraumes des Antriebsrades in die Umfangswand des Antriebsrades eingearbeitet. Vom Schutzumfang der Erfindung sollen jedoch auch solche Lösungen eingeschlossen sein, bei denen zwei oder mehrere Dichtleisten zugleich als Verriegelungselemente ausgebildet sind, die entweder alle in einer Endstellung des Schwenkflügelrades oder auch, durch Anordnung einer weiteren axialen Fixiernut in der Nähe der jeweils anderen Begrenzungswand jedes hydraulischen Arbeitsraumes, in beiden Endstellungen des Schwenkflügelrades verriegelbar sind. Ebenso ist es auch hier möglich, eine oder mehrere Dichtleisten in der einen Endstellung sowie eine oder mehrere Dichtleisten in der anderen Endstellung des Schwenkflügelrades arretierbar auszubilden und/oder, durch Anordnung weiterer axialer Fixiernuten in den hydraulischen Arbeitsräumen, das Schwenkflügelrad auch in einer oder mehreren Stellung(en) zwischen seinen Endstellungen zu fixieren, wenn dies bestimmte Betriebszustände der Brennkraftmaschine erfordern. Um auch bei dieser Ausführungsform die zwangsläufig auftretenden Abnutzungserscheinungen der axialen Fixiernut und die daraus resultierenden obengenannten Nachteile zu vermeiden, ist es gleichfalls von Vorteil, die Innenseite der Umfangswand des Antriebsrades zumindest im Bereich der axialen Fixiernut verschleißfest auszubilden. Bei einer aus ferritischen Werkstoffen bestehenden Vorrichtung kann dies wieder vorteilhaft durch partielles Härten des Bereiches der axialen Fixiernut bzw. durch Härten der gesamten Umfangswand des Antriebsrades oder statt dessen durch geeignete Beschichtungen oder Oberflächenbehandlungen erreicht werden, während dies bei Vorrichtungen in Leichtbauweise durch ein den Bereich der axialen Fixiernut bildendes, separates Einlegebauteil realisierbar ist, welches aus einem verschleißfesten Material, beispielsweise aus einem gehärteten Stahl, besteht.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal der zweiten Ausführungsform einer Dichtleistenverriegelung ist es, daß die Dichtfläche der zugleich als Verriegelungselement ausgebildeten Dichtleiste in Radialrichtung geringfügig angeschrägt sowie als Druckangriffsfläche des hydraulischen Druckmittels für die Entkoppelstellung der Dichtleiste ausgebildet ist, wobei in den sich vergrößernden Spalt zwischen der Dichtfläche und der Dichtleiste und dem Nutgrund der axialen Fixiernut eine separate Druckmittelzuleitung mündend angeordnet ist, welche mit einer Druckkammer des durch den Flügel mit dem Verriegelungselement geteilten hydraulischen Arbeitsraumes hydraulisch verbunden ist. Die separate Druckmittelzuleitung zur Dichtfläche der als Verriegelungselement ausgebildeten Dichtleiste ist dabei in einer bevorzugten Ausführungsform als ein- oder zweiseitige Kantenanfasung der Umfangswand des Antriebsrades ausgebildet, die von der Anschlagfläche einer der Begrenzungswände des durch den Flügel mit dem Verriegelungselement geteilten hydraulischen Arbeitsraumes bis zur axialen Fixiemut verläuft. Bei Druckbeaufschlagung der jeweiligen Druckkammer fließt somit das hydraulische Druckmittel begrenzt durch die Seitenwände des Antriebsrades entlang dieser Kantenanfasung bis zu der in der axialen Fixiernut befindlichen angeschrägten Dichtfläche der Dichtleiste und bewirkt bei Überschreitung eines bestimmten Druckmitteldrucks eine radiale Verschiebung der Dichtleiste in deren Entkoppelstellung. Als alternative Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, die separate Druckmittelzuleitung zur Dichtfläche der Dichtleiste als in die Innenseite der Umfangswand des Antriebsrades eingearbeitete Druckmittelführungsnut auszubilden, welche ebenfalls in unmittelbarer Nähe der Anschlagfläche einer der Begrenzungswände des durch den Flügel mit dem Verriegelungselement geteilten hydraulischen Arbeitsraumes beginnt und in die axiale Fixiernut mündet.
In erfindungsgemäßer Ausgestaltung dieser zweiten Ausführungsform einer Dichtleistenverriegelung wird es schließlich noch vorgeschlagen, daß als Federelement für die radiale Bewegung der als Verriegelungselement ausgebildeten Dichtleiste in ihre Koppelstellung zugleich die bevorzugt als Kamin- oder Blattfeder ausgebildete Stützfeder der Dichtleiste genutzt wird, welche sich einerseits am Nutgrund der in der freien Stirnseite des Flügels des Schwenkflügelrades angeordneten Axialnut für die Dichtleiste und andererseits an der nutseitigen Stirnseite der Dichtleiste abstützt. Sollte sich dabei deren Federweg oder Federkraft als nicht ausreichend erweisen, ist es auch möglich, zumindest für die als Verriegelungselement ausgebildete Dichtleiste sowohl in den Nutgrund der Axialnut im Flügel als auch in die nutseitige Stirnseite der Dichtleiste versenkte Druckschraubenfedern oder andere geeignete Federelemente zu verwenden oder auch eine Reihenschaltung mehrerer verschiedener Feder-elemente vorzusehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Variieren der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Versteileinrichtung mit Schwenkflügelrad, weist somit in beiden beschriebenen Ausführungsformen gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen den Vorteil auf, daß durch die Doppelfunktion eines Dichtelementes zwischen dem Schwenkflügelrad und dem Antriebsrad als gleichzeitiges Verriegelungselement nur ein Minimum an zusätzlichen Einzelteilen und an Mehraufwand bei der Herstellung der Vorrichtung notwendig ist, um eine Verriegelung des Schwenkflügelrades gegenüber dem Antriebsrad in einer oder mehreren Stellung(en) zueinander realisieren zu können. Dadurch hebt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung von den bekannten Vorrichtungen vorteilhaft durch einen enorm günstigen Material- und Fertigungsaufwand ab, so daß sich die Herstellungskosten einer Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit einer derartigen Verriegelung gegenüber einer Nockenwellen- VerStelleinrichtung ohne Verriegelung nur unwesentlich erhöhen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen dabei:
Figur 1a den oberen Teil eines Querschnitts durch eine erste
Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Nockenwellen-Verstelleinrichtung; Figur 1 b den unteren Teil eines Querschnitts durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Nockenwellen-Verstelleinrichtung;
Figur 2a den oberen Teil des Schnittes A-A nach den Figuren 1a und 1 b mit der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Nockenwellen-Verstelleinrichtung;
Figur 2b den unteren Teil des Schnittes A-A nach den Figuren 1a und 1b mit der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Nockenwellen-Verstelleinrichtung;
Figur 3 eine Draufsicht auf die nockenwellenabgewandte Seitenwand der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Nockenwellen-Verstelleinrichtung;
Figur 4 den vergrößerten Teilschnitt B-B nach Figur 2b durch die Umfangswand der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Nockenwellen- Versteileinrichtung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Aus den Figuren 1 a und 1 b sowie 2a und 2b geht deutlich eine als Schwenkflügel-Versteileinrichtung ausgebildete Vorrichtung 1 zum Variieren der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine hervor, welche aus einem als Außenrotor ausgebildeten, mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad 2 und aus einem als Innenrotor ausgebildeten, drehfest mit der Nockenwelle 9 der Brennkraftmaschine verbundenen Schwenkflügelrad 10 besteht. Den Figuren 1a und 1b ist darüber hinaus im Zusammenhang mit Figur 3 entnehmbar, daß das Antriebsrad 2 einen durch eine Umfangswand 3 und zwei Seitenwände 4, 5 gebildeten Hohlraum 6 aufweist, in welchem durch vier von der Innenseite der Umfangswand 3 ausgehende und zur Längsmittelachse des Antriebsrades 2 gerichtete Begrenzungswände 7 vier hydraulische Arbeitsräume 8 gebildet werden. Die Figuren 2a und 2b zeigen des weiteren, daß das Schwenkflügelrad 10 am Umfang seiner Radnabe 11 ebenfalls vier radial angeordnete Flügel 12 aufweist und derart in den Hohlraum 6 des Antriebsrades 2 eingesetzt ist, daß jeder Flügel 12 sich in einen hydraulischen Arbeitsraum 8 erstreckt und diesen in jeweils zwei gegeneinander wirkende hydraulische Druckkammern 13, 14 unterteilt. Deutlich sichtbar sind dabei die Druckkammern 13, 14 durch zwischen der freien Stirnseite 15 jedes Flügels 12 des Schwenkflügelrades 10 und der Umfangswand 3 des Antriebsrades 2 angeordnete Dichtelemente 17 gegeneinander abgedichtet, so daß die Druckkammern 13, 14 bei wahlweiser oder gleichzeitiger Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel eine Schwenkbewegung oder Fixierung des Schwenkflügelrades 10 gegenüber dem Antriebsrad 2 bewirken.
Ein weiteres Merkmal der in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtung 1 ist es, daß nach Abschaltung der Brennkraftmaschine deren Schwenkflügelrad 10 unter Volumenveränderung der Druckkammern 13, 14 jedes hydraulischen Arbeitsraumes 8 in einer für den Start der Brennkraftmaschine bevorzugten Basisposition mit dem Antriebsrad 2 mechanisch koppelbar ist, wobei die abgebildete Vorrichtung 1 beispielhaft als eine an einer Einlaßnockenwelle montierte Schwenkflügel-Verstelleinrichtung ausgebildet ist, deren Schwenkflügelrad unter Volumenminimierung der Druckkammer 13 in der in den Figuren 2a und 2b dargestellten, einer „Spätstellung" der Nockenwelle 9 entsprechenden Basisposition mit dem Antriebsrad 2 mechanisch koppelbar ist. Diese mechanische Koppelung wird bei der gezeigten Vorrichtung 1 erfindungsgemäß derart realisiert, daß zumindest eines der Dichtelemente 17 zwischen dem Schwenkflügelrad 10 und dem Antriebsrad 2 der Vorrichtung 1 zugleich als Verriegelungselement 18 ausgebildet ist. Dabei ist in den Zeichnungen deutlich zu sehen, daß die Dichtelemente 17 zur Abdichtung der Druckkammern 13, 14 der Vorrichtung 1 als Dichtleisten ausgebildet sind, die jeweils innerhalb einer Axialnut 22 in der freien Stirnseite 15 jedes Flügels 12 des Schwenkflügelrades 10 angeordnet sowie über Stützfedern 23 radial beweglich ausgebildet sind und eine der Breite der Umfangswand 3 des Antriebsrades 2 entsprechende axiale Länge sowie eine etwa der Hälfte der Länge eines Flügels 12 des Schwenkflügelrades 10 entsprechende radiale Höhe aufweisen. Jede dieser als Verriegelungselement 18 ausgebildeten Dichtleisten 17 ist dann in an sich bekannter Weise durch ein Federelement 19 in eine Koppelstellung innerhalb einer komplementären Aufnahme 20 im Antriebsrad 2 bewegbar, die mit der Druckmittelzuführung 21 zu einer volumenminimierten Druckkammer 13 eines hydraulischen Arbeitsraumes 8 der Vorrichtung 1 derart hydraulisch verbunden ist, daß beim Start der Brennkraftmaschine durch Druckbeaufschlagung der volumenminimierten Druckkammern 13 jedes hydraulischen Arbeitsraumes 8 gleichzeitig die Aufnahme 20 druckbeaufschlagt und die als Verriegelungselement 18 ausgebildete Dichtleiste hydraulisch in eine Entkoppelstellung bewegt wird.
In einer in den Figuren 1a und 2a gezeigten ersten Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung wird dies realisiert, indem nur eine zugleich als Verriegelungselement 18 ausgebildete Dichtleiste zusätzlich derart axial beweglich ist, daß sie in Koppelstellung mit ihrer zur nockenwellenabgewandten Seitenwand 4 des Antriebsrades 2 gerichteten Seitenfläche 25 in nur einer, der erwähnten „Spätstellung" der Nockenwelle 9 entsprechenden Verriegelungsstellung der Vorrichtung 1 mit einer komplementären Aufnahme 20 formschlüssig im Eingriff steht. Aus Figur 3 ist dabei erkennbar, daß die komplementäre Aufnahme 20 als radiale Fixiernut 26 ausgebildet ist, die in der Nähe der Begrenzungswand 7 des durch den Flügel 12 mit dem Verriegelungselement 18 geteilten Arbeitsraumes 8 des Antriebsrades 2 angeordnet sowie radial zur Längsachse der Vorrichtung 1 verlaufend in die nockenwellenabgewandte Seitenwand 4 des Antriebsrades 2 eingearbeitet ist. Ebenso ist deutlich zu sehen, daß die radiale Fixiernut 26 eine annähernd der Höhe der zugleich als Verriegelungselement 18 ausgebildeten Dichtleiste entsprechende Länge aufweist und auf einem Teil ihrer Länge durch eine weitere Druckmittelführungsnut 29 vertieft ausgebildet ist, die an ihrem der Längsmittelachse der Vorrichtung 1 zugewandten Ende in eine ebenfalls in die Innenseite der nockenwellenabgewandten Seitenwand 4 des Antriebsrades 2 eingearbeitete Druckmittelquernut 32 mündet. Diese radiale Fixiernut 26 ist durch partielles Härten der nockenwellenabgewandten Seitenwand 4 des Antriebsrades 2 verschleißfest ausgebildet, wobei die nicht vertieften Teile des Nutgrundes der radialen Fixiernut 26 als axiale Anschlagflächen 30, 31 der Dichtleiste in deren Koppelstellung vorgesehen sind. Die Druckmittelzuführungsnut 29 ist darüber hinaus über die bis zur Anschlagfläche 38 der Begrenzungswand 7 verlaufende Druckmittelquernut 32 mit der in Koppelstellung des Schwenkflügelrades 10 volumenminimierten Druckkammer 13 des durch den Flügel 12 mit dem Verriegelungselement 18 geteilten hydraulischen Arbeitsraumes 8 des Antriebsrades 2 hydraulisch verbunden, um das Verriegelungselement 18 wie eingangs beschriebenen hydraulisch entkoppeln zu können.
Als Federelement 19 für die Axialbewegung der als Verriegelungselement 18 ausgebildeten Dichtleiste in deren Koppelstellung sind darüber hinaus, wie in
Figur 1a zu sehen ist, zwei jeweils innerhalb einer axialen Grundbohrung 33,
34 in der nockenwellenzugewandten Seitenfläche 24 der Dichtleiste angeordnete Schraubendruckfedern vorgesehen, welche innerhalb ihrer
Grundbohrung 33, 34 jeweils einen mit der Innenseite der nockenwellenzugewandten Seitenwand 5 des Antriebsrades 2 punktförmig in
Gleitkontakt stehenden Führungsstift 35, 36 umschließen. Diese Führungsstifte
35, 36 weisen an ihren nockenwellenzugewandten Enden jeweils eine in
Entkoppelstellung der Dichtleiste in den Grundbohrungen 33, 34 versenkbare, in der Zeichnung nicht näher bezeichnete Querschnittsverdickung auf, durch welche sich die Schraubendruckfedern einerseits am Boden der
Grundbohrungen 33, 34 und andererseits an der Übergangsfläche zu dieser
Querschnittsverdickung abstützen können.
Bei einer in den Figuren 1b und 2b abgebildeten zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung 1 wird dagegen die radial bewegliche Anordnung der Dichtelemente 17 in den Axialnuten 22 in den Stirnseiten 15 der Flügel 12 derart genutzt, daß ebenfalls nur eine zugleich als Verriegelungselement 18 ausgebildete Dichtleiste in Koppelstellung mit ihrer zur Umfangswand 3 des Antriebsrades 2 gerichteten Dichtfläche 27 in ebenfalls nur einer Verriegelungsstellung der Vorrichtung 1 mit einer komplementären Aufnahme 20 formschlüssig im Eingriff steht. Wie aus den Figuren 2b und 4 hervorgeht, ist die komplementäre Aufnahme 20 bei dieser Ausführungsform als axiale Fixiernut 28 ausgebildet, die in der Nähe der Begrenzungswand 7 des durch den Flügel 12 mit dem Verriegelungselement 18 geteilten hydraulischen Arbeitsraumes 8 in die Innenseite der Umfangswand 3 des Antriebsrades 2 eingearbeitet und durch partielles Härten der Umfangswand 3 des Antriebsrades 2 verschleißfest ausgebildet ist. In Figur 2b ist darüber hinaus angedeutet, daß die Dichtfläche 27 der zugleich als Verriegelungselement 18 ausgebildeten Dichtleiste in Radialrichtung geringfügig angeschrägt sowie als Druckangriffsfläche des hydraulischen Druckmittels für die Entkoppelstellung der Dichtleiste ausgebildet ist. In den sich vergrößernden Spalt zwischen der Dichtfläche 27 der Dichtleiste und dem Nutgrund der axialen Fixiernut 28 mündet dabei eine separate Druckmittelzuleitung 37, die, wie deutlicher aus Figur 4 erkennbar ist, als zweiseitige Kantenanfasung der Umfangswand 3 des Antriebsrades 2 ausgebildet ist. Durch diese, von der Anschlagfläche 38 der einen Begrenzungswand 7 des hydraulischen Arbeitsraumes 8 bis zur axialen Fixiernut 28 verlaufende Kantenanfasung ist die axiale Fixiernut 28 mit der volumenminimierten Druckkammer 13 des durch den Flügel 12 mit dem Verriegelungselement 18 geteilten hydraulischen Arbeitsraumes 8 wieder hydraulisch verbunden, so daß die eingangs beschriebene hydraulische Entkoppelung des Verriegelungselementes 18 gewährleistet ist.
Das Federelement 19 für die radiale Bewegung der als Verriegelungselement 18 ausgebildeten Dichtleiste in deren Koppelstellung wird bei dieser zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 durch die in Figur 1 a angedeutete Stützfeder 23 der Dichtleiste gebildet, die im konkreten Fall als Blattfeder ausgebildet ist und sich einerseits am Nutgrund der Axialnut 22 für die Dichtleiste und andererseits an der nutseitigen Stirnseite 39 der Dichtleiste abstützt. Bezugszahlenliste
Vorrichtung 26 radiale Fixiernut
Antriebsrad 27 Dichtfläche
Umfangswand 28 axiale Fixiernut nockenwellenabgewandte 29 Druckmittelführungsnut
Seitenwand 30 Anschlagfläche nockenwellenzugewandte 31 Anschlagfläche
Seitenwand 32 Druckmittelquernut
Hohlraum 33 Grundbohrung
Begrenzungswände 34 Grundbohrung hydraulischer Arbeitsraum 35 Führungsstift
Nockenwelle 36 Führungsstift
Schwenkflügelrad 37 Druckmittelzuleitung
Radnabe 38 Anschlagfläche
Flügel 39 nutseitige Stirnseite
Druckkammer
Druckkammer freie Stirnseite nicht belegt
Dichtelemente
Verriegelungselement
Federelement komplementäre Aufnahme
Druckmittelzuführung
Axialnut
Stützfedern nockenwellenzugewandte Seitenfläche nockenwellenabgewandte Seitenfläche

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Variieren der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Schwenkflügelrad, mit folgenden Merkmalen:
die Vorrichtung (1) besteht aus einem als Außenrotor ausgebildeten, mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung stehenden Antriebsrad (2), welches einen durch eine hohlzylindrische Umfangswand (3) und zwei Seitenwände (4, 5) gebildeten Hohlraum (6) aufweist,
im Hohlraum (6) des Antriebsrades (2) wird durch mindestens zwei von der
Innenseite der Umfangswand (3) ausgehende und zur Längsmittelachse des Antriebsrades (2) gerichtete Begrenzungswände (7) mindestens ein hydraulischer Arbeitsraum (8) gebildet,
die Vorrichtung (1 ) besteht weiterhin aus einem als Innenrotor ausgebildeten, drehfest mit einer Nockenwelle (9) der Brennkraftmaschine verbundenen Schwenkflügelrad (10), welches in den Hohlraum (6) des Antriebsrades (2) eingesetzt ist,
das Schwenkflügelrad (10) weist am Umfang seiner Radnabe (11) mindestens einen radial angeordneten Flügel (12) auf, der sich in einen Arbeitsraum (8) des Antriebsrades (2) erstreckt und diesen in jeweils zwei gegeneinander wirkende hydraulische Druckkammern (13, 14) unterteilt,
• die Druckkammern (13, 14) sind durch zwischen der freien Stirnseite (15) jedes Flügels (12) des Schwenkflügelrades (10) und der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) und/oder durch zwischen der freien Stirnseite jeder Begrenzungswand (7) des Antriebsrades (2) und der Radnabe (11 ) des Schwenkflügelrades (10) angeordnete Dichtelemente (17) gegeneinander abgedichtet,
die Druckkammern (13, 14) bewirken bei wahlweiser oder gleichzeitiger
Druckbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel eine Schwenkbewegung oder Fixierung des Schwenkflügelrades (10) gegenüber dem Antriebsrad (2) und damit der Nockenwelle (9) gegenüber der Kurbelwelle,
bei Abschaltung der Brennkraftmaschine ist das Schwenkflügelrad (10) unter Volumenveränderung der Druckkammern (13, 14) jedes hydraulischen Arbeitsraumes (8) in einer für den Start der Brennkraftmaschine bevorzugten Basisposition mit dem Antriebsrad (2) mechanisch koppelbar,
die mechanische Koppelung erfolgt durch ein am Schwenkflügelrad (10) oder am Antriebsrad (2) angeordnetes Verriegelungselement (18), welches durch ein Federelement (19) in eine Koppelstellung innerhalb einer komplementären Aufnahme (20) im Antriebsrad (2) oder im Schwenkflügelrad (10) bewegbar ist,
die komplementäre Aufnahme (20) des Verriegelungselementes (18) ist mit der Druckmittelzuführung (21 ) zu zumindest einer Druckkammer (13 oder 14) eines hydraulischen Arbeitsraumes (8) der Vorrichtung (1 ) hydraulisch verbunden,
beim Start der Brennkraftmaschine wird durch Druckbeaufschlagung einer Druckkammer (13 oder 14) jedes hydraulischen Arbeitsraumes (8) gleichzeitig die Aufnahme (20) des Verriegelungselementes (18) druckbeaufschlagt und dieses hydraulisch in eine Entkoppelstellung bewegt,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest eines der Dichtelemente (17) zwischen dem Schwenkflügelrad (10) und dem Antriebsrad (2) der Vorrichtung (1 ) zugleich als Verriegelungselement (18) zur mechanischen Koppelung des Schwenkflügelrades (10) mit dem Antriebsrad (2) der Vorrichtung (1) ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckkammern (13, 14) der Vorrichtung (1) bevorzugt nur durch zwischen der freien Stirnseite (15) jedes Flügels (12) des Schwenkflügelrades (10) und der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) angeordnete, als Dichtleisten oder Dichtrollen ausgebildete Dichtelemente (17) gegeneinander abgedichtet sind und bevorzugt nur eines dieser Dichtelemente (17) zugleich als Verriegelungselement (18) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtelemente (17) bevorzugt als jeweils innerhalb einer Axialnut (22) in der freien Stirnseite (15) jedes Flügels (12) des Schwenkflügelrades (10) angeordnete und über Stützfedern (23) radial bewegliche Dichtleisten ausgebildet sind, wobei zumindest die zugleich als Verriegelungselement (18) ausgebildete Dichtleiste eine der Breite der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) entsprechende axiale Länge sowie eine etwa der Hälfte der Länge eines Flügels (12) des Schwenkflügelrades (10) entsprechende radiale Höhe aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zugleich als Verriegelungselement (18) ausgebildete Dichtleiste zusätzlich axial beweglich ausgebildet ist und in Koppelstellung mit einer ihrer zu den Seitenwänden (4, 5) des Antriebsrades (2) gerichteten Seitenflächen (24 oder 25) in einer oder mehreren Verriegelungsstellung(en) der Vorrichtung (1) mit jeweils einer als komplementäre Aufnahme (20) ausgebildeten radialen Fixiernut (26) in der Innenseite einer der Seitenwände (4, 5) des Antriebsrades (2) formschlüssig im Eingriff steht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zugleich als
Verriegelungselement (18) ausgebildete Dichtleiste in Koppelstellung mit ihrer zur Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) gerichteten Dichtfläche (27) in einer oder mehreren Verτiegelungsstellung(en) der Vorrichtung (1) mit jeweils einer als komplementäre Aufnahme (20) ausgebildeten axialen Fixiernut (28) in der Innenseite der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) formschlüssig im Eingriff steht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zugleich als Verriegelungselement (18) ausgebildete Dichtleiste bevorzugt in nur einer Verriegelungsstellung der Vorrichtung (1) mit dem Antriebsrad (2) in Arretierungsverbindung steht, wobei deren radiale Fixiernut (26) bevorzugt in der Nähe einer der beiden Begrenzungswände (7) des durch den Flügel (12) mit dem Verriegelungselement (18) geteilten Arbeitsraumes (8) des Antriebsrades (2) sowie radial zur Längsachse der Vorrichtung (1) verlaufend in die nockenwellenabgewandte Seitenwand (4) des Antriebsrades (2) eingearbeitet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Fixiernut (26) in der Innenseite der nockenwellenabgewandten Seitenwand (4) des Antriebsrades (2) eine annähernd der Höhe der zugleich als Verriegelungselement (18) ausgebildeten Dichtleiste entsprechende Länge aufweist und auf einem Teil ihrer Länge durch eine weitere Druckmittelführungsnut (29) geringfügig vertieft ausgebildet ist, wobei die nicht vertieften Teile des Nutgrundes der radialen Fixiernut (26) als axiale Anschlagflächen (30, 31 ) der Dichtleiste in deren Koppelstellung vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die nockenwellenabgewandte Seitenwand (4) des Antriebsrades (2) zumindest im Bereich der radialen Fixiernut (26) verschleißfest, vorzugsweise gehärtet, ausgebildet ist oder der Bereich der radialen Fixiernut (26) durch ein separates, vorgefertigtes Einlegebauteil aus einem verschleißfesten Material , beispielsweise aus einem gehärteten Stahl, gebildet wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckmittelführungsnut (29) innerhalb der radialen Fixiernut (26) bevorzugt an ihrem der Längsmittelachse der Vorrichtung (1 ) zugewandten Ende über eine in die Innenseite der nockenwellenabgewandten Seitenwand (4) des Antriebsrades (2) eingearbeitete Druckmittelquernut (32) mit einer Druckkammer (13 oder 14) des durch den Flügel (12) mit dem Verriegelungselement (18) geteilten hydraulischen Arbeitsraumes (8) des Antriebsrades (2) hydraulisch verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als
Federelement (19) für die axiale Bewegung der als Verriegelungselement (18) ausgebildeten Dichtleiste in ihre Koppelstellung bevorzugt zwei jeweils innerhalb einer axialen Grundbohrung (33, 34) in der nockenwellenzugewandten Seitenfläche (24) der Dichtleiste angeordnete Schraubendruck- oder Kegelfedern vorgesehen sind, welche innerhalb ihrer Grundbohrung (33, 34) jeweils einen mit der Innenseite der nockenwellenzugewandten Seitenwand (5) des Antriebsrades (2) punktförmig in Gleitkontakt stehenden nietförmigen Führungsstift (35, 36) umschließend angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zugleich als Verriegelungselement (18) ausgebildete Dichtleiste bevorzugt in nur einer Verriegelungsstellung der Vorrichtung (1) mit dem Antriebsrad (2) in Arretierungsverbindung steht, wobei deren axiale Fixiernut (28) bevorzugt in der Nähe einer der beiden Begrenzungswände (7) des durch den Flügel (12) mit dem Verriegelungselement (18) geteilten hydraulischen Arbeitsraumes (8) des Antriebsrades (2) in die Innenseite der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) eingearbeitet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) zumindest im Bereich der axialen Fixiernut (28) verschleißfest, vorzugsweise gehärtet, ausgebildet ist oder der Bereich der axialen Fixiernut (28) durch ein separates, vorgefertigtes Einlegebauteil aus einem verschleißfesten Material, beispielsweise aus einem gehärteten Stahl, gebildet wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche
(27) der zugleich als Verriegelungselement (18) ausgebildeten Dichtleiste in Radialrichtung geringfügig angeschrägt sowie als Druckangriffsfläche des hydraulischen Druckmittels für die Entkoppelstellung der Dichtleiste ausgebildet ist, wobei in den sich vergrößernden Spalt zwischen der Dichtfläche (27) der Dichtleiste und dem Nutgrund der axialen Fixiernut (28) eine separate Druckmittelzuleitung (37) mündend angeordnet ist, welche mit einer Druckkammer (13 oder 14) des durch den Flügel (12) mit dem Verriegelungselement (18) geteilten hydraulischen Arbeitsraumes (8) hydraulisch verbunden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die separate
Druckmittelzuleitung (37) zur Dichtfläche (27) der als Verriegelungselement (18) ausgebildeten Dichtleiste bevorzugt als ein- oder zweiseitige Kantenanfasung der Umfangswand (3) des Antriebsrades (2) oder als in die Innenseite Umfangswand (3) eingearbeitete Druckmittelführungsnut ausgebildet und von der Anschlagfläche (38) einer der Begrenzungswände (7) des durch den Flügel (12) mit dem Verriegelungselement (18) geteilten hydraulischen Arbeitsraumes (8) bis zur axialen Fixiernut (28) verlaufend angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als
Federelement (19) für die radiale Bewegung der als Verriegelungselement (18) ausgebildeten Dichtleiste in ihre Koppelstellung die bevorzugt als Kaminoder Blattfeder ausgebildete Stützfeder (23) der Dichtleiste vorgesehen ist, welche sich einerseits am Nutgrund der Axialnut (22) für die Dichtleiste in der freien Stirnseite (15) des Flügels (12) des Schwenkflügelrades (10) und andererseits an der nutseitigen Stirnseite (39) der Dichtleiste abstützend angeordnet ist.
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