DE10230428A1

DE10230428A1 - Eccentric adjusting device for crank mechanisms for IC engines has eccentric sleeve with locking structure engaging with locking unit to form blocking mechanism

Info

Publication number: DE10230428A1
Application number: DE2002130428
Authority: DE
Inventors: Maximilian Hauk; Franz Kreil; Ulrich Dr. Gutzer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-07-06
Filing date: 2002-07-06
Publication date: 2004-01-15

Abstract

The device has an eccentric sleeve (6) with unit with locking elements (13,14), to lock it in two different positions. The sleeve has a formed locking structure (9a) engaging with the locking unit to form a blocking mechanism, to prevent a return movement of the sleeve behind the locking position against forward switching direction. The locking device is integrated in the connecting rod, or in the connecting rod cover (4) of the crankshaft journal eye. It has a locking bolt arrangement moving axially and parallel to the crank pin axis.

Description

Die Erfindung betrifft eine Exzenter-Verstellvorrichtung für einen Kurbeltrieb, insbesondere zur Bereitstellung unterschiedlicher Verdichtungsverhältnisse bei einer Hubkolben-Brennkraftmaschine durch Änderung der Totpunktpositionen des Kolbens.The invention relates to an eccentric adjustment device for one Crank drive, in particular to provide different compression ratios in a reciprocating piston internal combustion engine by changing the dead center positions of the piston.

Aus DE 197 03 948 C1 ist eine Exzenter-Verstellvorrichtung bekannt, die eine im Bereich einer Kurbelzapfenbohrung eines Pleuels angeordnete, exzentrische Lagerschale aufweist, wobei durch Schwenken der Lagerschale innerhalb der Kurbelzapfenbohrung, der Abstand einer Kolbenbolzenachse von der zugeordneten Hubzapfenachse der Kurbelwelle im Rahmen der Exzentrizität der Lagerschale veränderbar ist. Durch die Änderung des Abstandes zwischen der Kolbenbolzenachse und der Kurbelzapfenachse wird es möglich, insbesondere die obere Totpunkt-Position des Kolbens – und damit das Verdichtungsverhältnis – zu verändern. Durch die Bereitstellung unterschiedlicher Verdichtungsverhältnisse wird es möglich, den bei Betrieb eines Kraftfahrzeuges variierenden Motorbetriebsbedingungen, insbesondere hinsichtlich Abgasqualität, Wirkungsgrad und im Hochlastbereich, der Vermeidung von Motorklopfen verbessert Rechnung zu tragen.Out DE 197 03 948 C1 an eccentric adjusting device is known which has an eccentric bearing shell arranged in the region of a crank pin bore of a connecting rod, the distance of a piston pin axis from the associated crank pin axis of the crankshaft being variable within the framework of the eccentricity of the bearing shell by pivoting the bearing shell within the crank pin bore. By changing the distance between the piston pin axis and the crank pin axis, it becomes possible, in particular to change the top dead center position of the piston - and thus the compression ratio. The provision of different compression ratios makes it possible to take better account of the engine operating conditions which vary when operating a motor vehicle, in particular with regard to exhaust gas quality, efficiency and in the high-load range, to avoid engine knock.

Bei der genannten herkömmlichen Exzenter-Verstellvorrichtung ist die hinsichtlich der Anordnung ihrer Außen- und Innenflächen exzentrisch ausgebildete Lagerschale in zwei Extremstellungen an einem Pleuelschaft arretierbar. Die Festlegung der Lagerschale in der jeweils gewünschten Extremstellung erfolgt durch einen Arretierstift, der über einen am Pleueldeckel angeordneten Schalthebel betätigbar ist. Der Schalthebel ist über eine in der Ölwanne angeordnete Schaltrinne in zwei verschiedene Rastpositionen auslenkbar. In einer ersten Rastposition verriegelt der Arretierstift die Lagerschale in einer Position, die minimale Verdichtungsverhältnisse herbeiführt. In einer zweiten Position verriegelt der Raststift die Lagerschale in einer um 180° geschwenkten Position unter Bereitstellung maximaler Verdichtungsverhältnisse. Das Schwenken der Lagerschale erfolgt durch an der Lagerschale angreifende Reaktionskräfte.In the aforementioned conventional Eccentric adjustment device is the arrangement their foreign and interior surfaces eccentrically designed bearing shell in two extreme positions on one Conrod shaft lockable. The determination of the bearing shell in the each desired Extreme position is done by a locking pin, which on a Connecting rod cover arranged shift lever can be actuated. The gear lever is over one arranged in the oil pan Switching trough can be deflected in two different locking positions. In a In the first locking position, the locking pin locks the bearing shell in a position that brings about minimal compression ratios. In In a second position, the locking pin locks the bearing shell in a swiveled by 180 ° Position providing maximum compression ratios. The pivoting of the bearing shell is carried out by engaging the bearing shell Reaction forces.

Aus EP 0 438 121 A1 ist ebenfalls eine Exzenter-Verstellvorrichtung für den Kurbeltrieb einer Brennkraftmaschine bekannt. Abweichend von der vorangehend beschriebenen Ausführungsform erfolgt hier eine Betätigung eines zur Lagerschalenfixierung vorgesehenen Arretierstiftes durch Druckölkammern, wobei der in diesen Druckölkammern selektiv herrschende Öldruck über separate, kurbelwellenseitig vorgesehene Ölbohrungen aufbringbar ist.Out EP 0 438 121 A1 an eccentric adjustment device for the crank mechanism of an internal combustion engine is also known. In a departure from the embodiment described above, actuation of a locking pin provided for fixing the bearing shell takes place through pressure oil chambers, the oil pressure selectively prevailing in these pressure oil chambers being able to be applied via separate oil bores provided on the crankshaft side.

Bei den vorangehend beschriebenen Exzenter-Verstellvorrichtungen besteht das Problem, daß die Arretierung der Lagerschale unter Umständen erst nach mehreren Lastspielen erfolgt, und die Lagerschale im entriegelten Zustand undefiniert in dem entsprechenden Pleuelauge oszilliert.In the previously described Eccentric adjustment devices have the problem that the locking the bearing shell under certain circumstances after several load cycles, and the bearing shell in the unlocked State undefined oscillates in the corresponding connecting rod eye.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Exzenter-Verstellvorrichtung zu schaffen, bei welcher eine zur Änderung der effektiven Pleuellänge vorgesehene Exzenterschale, auf zuverlässige Weise eine geforderte Funktionsstellung erreicht.The invention has for its object a Eccentric adjusting device to create, in which one for change the effective connecting rod length Eccentric cup, on reliable Way achieved a required functional position.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Exzenterverstellvorrichtung für einen Kurbeltrieb mit einer, in einem Pleuelauge aufgenommenen Exzenterbuchse und einer Arretiereinrichtung zur Arretierung der Exzenterbuchse in unterschiedlichen Drehpositionen, wobei die Arretiereinrichtung Eingriffselemente aufweist, die selektiv aus einer Verriegelungsposition in eine Freigabeposition bringbar sind, in der eine Schwenkbewegung der Exzenterbuchse ermöglicht ist, wobei sich diese Exzenterverstellvorrichtung dadurch auszeichnet, daß an der Exzenterbuchse eine Eingriffsstruktur ausgebildet ist, die im Zusammenspiel mit der Arretiereinrichtung eine Sperreinrichtung bildet, zur Unterbindung einer, einen festgelegten Winkelbereich überschreitenden, der Weiterschaltrichtung entgegengesetzten Rückdrehbewegung der Exzenterbuchse.According to the invention, this object is achieved by an eccentric adjustment device for a crank mechanism with a in a connecting rod eye eccentric bushing and a locking device for Locking the eccentric bushing in different rotational positions, wherein the locking device has engaging elements that are selective can be brought from a locking position into a release position, in which a pivoting movement of the eccentric bushing is made possible this eccentric adjustment device is characterized by that at the eccentric bush an engagement structure is formed, which in Interaction with the locking device a locking device forms, to prevent a, which exceeds a specified angular range, the Switching direction opposite reverse rotation of the eccentric bush.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die zur Veränderung des Abstandes zwischen einer Kolbenbolzenachse und einer Kurbelzapfenachse vorgesehene Exzenterbuchse, vermittels der an der Exzenterbuchse angreifenden Lagerreaktionskräfte, zuverlässig in die gewünschte Schaltposition zu schwenken.This will make it beneficial Way possible the change the distance between a piston pin axis and a crank pin axis provided eccentric bushing, by means of the one on the eccentric bushing attacking camp reaction forces, reliable in the desired one Swivel switch position.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Arretiereinrichtung in das Pleuel eingebunden. Eine unter montagetechnischen sowie auch unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dabei dadurch gegeben, daß die Arretiereinrichtung in einem Deckel des Pleuels im kurbelzapfennahen Bereich aufgenommen ist. Dadurch wird es möglich, die Arretiereinrichtung und den Pleueldeckel als vormontierte Baueinheit zusammen zu fassen, die im Rahmen eines Motor-Montagevorganges als solche auf die Exzenterbuchse aufgesetzt und mit dem Pleuelschaft verschraubt werden kann. Die Arretiereinrichtung umfasst gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, eine, in einer parallel zur Kurbelzapfenachse ausgebildeten Aufnahmebohrung, axial verschiebbare Sperrzapfenanordnung.According to a particularly preferred embodiment the invention, the locking device is incorporated into the connecting rod. One under assembly technology as well as under production technology Aspects of particularly advantageous embodiment of the invention given that the Locking device in a connecting rod cover near the crank pin Area is included. This makes it possible to use the locking device and to combine the connecting rod cover as a pre-assembled unit, as part of an engine assembly process as such placed on the eccentric bushing and with the connecting rod shaft can be screwed. The locking device comprises according to one particularly preferred embodiment of the invention, one formed in a parallel to the crankpin axis Location hole, axially displaceable locking pin arrangement.

Die Sperrzapfenanordnung ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß diese über eine im Bereich des Kurbelgehäuses angeordnete Schalteinrichtung betätigbar ist. Diese Schalteinrichtung kann insbesondere eine Spulenanordnung aufweisen, zur Umschaltung der Sperrzapfenanordnung durch ein selektiv aufgebrachtes Magnetfeld. Alternativ hierzu – oder auch in Kombination mit dieser Maßnahme – ist es möglich, die Betätigung der Sperrzapfenanordnung auf hydrostatischem Wege beispielsweise über Öldruckkammern vorzunehmen. Der hierzu erforderliche Öldruck kann beispielsweise über selektiv ansteuerbare Druckölkanäle aufgebracht werden, so daß die Sperrzapfenanordnung infolge des in den Öldruckkammern herrschenden Öldruckes umschaltbar ist.The locking pin arrangement is preferably designed such that it can be actuated via a switching device arranged in the region of the crankcase. This switching device can in particular have a coil arrangement for switching the locking pin arrangement by means of a selectively applied magnetic field. Alternatively - or also in combination with this measure - it is possible to actuate the locking pin arrangement in a hydrostatic manner, for example via oil pressure chambers. The oil pressure required for this can be applied, for example, via selectively controllable pressure oil channels, so that the locking pin arrangement can be switched as a result of the oil pressure prevailing in the oil pressure chambers.

Die Sperrzapfenanordnung umfasst vorzugsweise federbelastete Eingriffselemente, die bei Übereinkunft mit entsprechenden Eingriffsgegenstrukturen federbelastet in Eingriffsstellung treten. Eine im Hinblick auf eine besonders hohe Robustheit vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, daß die Exzenter- Buchse mit einer Ringflanschstruktur versehen ist, und die Eingriffsstruktur im Bereich der Ringflanschstruktur ausgebildet ist, wobei die Sperrzapfenanordnung mit der Eingriffsstruktur in Eingriff bringbar ist. Über die genannte Ringflanschstruktur wird es möglich, die zur lagerichtigen Positionierung der Exzenterbuchse erforderlichen Umfangskräfte, auf zuverlässige Weise in die Exzenterbuchse einzuleiten.The locking pin arrangement comprises preferably spring-loaded engaging elements, if agreed with corresponding engaging counter structures spring-loaded in the engaged position to step. This is advantageous in terms of particularly high robustness embodiment the invention is given in that the eccentric bushing with an annular flange structure is provided, and the engagement structure in the region of the ring flange structure is formed, the locking pin arrangement with the engagement structure can be brought into engagement. about the ring flange structure mentioned makes it possible to position it correctly Positioning the eccentric bushing required circumferential forces reliable Way into the eccentric bushing.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung.Further details and features the invention result from the following description in Connection with the drawing.

Es zeigen:Show it:

1 Eine perspektivische Ansicht eines Pleuels mit einer im Bereich des Kurbelzapfenlagers angeordneten, selektiv sperrbaren Exzenterbuchse; 1 A perspective view of a connecting rod with a selectively lockable eccentric bushing arranged in the region of the crank pin bearing;

2a Einen Axialschnitt durch die im Pleueldeckel angeordnete Arretiereinrichtung zur Erläuterung des Verriegelungszustandes in einer ersten Vollverriegelungsstellung; 2a An axial section through the locking device arranged in the connecting rod cover to explain the locking state in a first fully locking position;

2b Eine Schnittansicht ähnlich 2a jedoch mit einem, in eine Freigabeposition verlagerten, Eingriffselement; 2 B A sectional view similar 2a however with an engagement element which has been displaced into a release position;

2c Einen Schnitt durch die Arretiereinrichtung in einer zweiten Sperrstellung. 2c A section through the locking device in a second locking position.

Das in 1 dargestellte Pleuel umfaßt einen Pleuelschaft 1, ein hier in Trapez-Bauform ausgebildetes Kolbenbolzenauge 2 und ein von einem kurbelzapfenseitigen Endabschnitt des Pleuelschafts 1 und einem Pleueldeckel 4 begrenztes Kurbelzapfenauge 3.This in 1 The connecting rod shown comprises a connecting rod shaft 1 , a piston pin eye designed here in a trapezoidal design 2 and one of a connecting rod shaft end portion 1 and a connecting rod cover 4 limited crank pin eye 3 ,

In dem Kolbenbolzenauge 2 ist eine, aus einem Lagerwerkstoff gefertigte Kolbenbolzenbuchse 5 drehfest verankert.In the piston pin eye 2 is a piston pin bush made from a bearing material 5 anchored non-rotatably.

In dem Kurbelzapfenauge 3 ist eine axial geteilte Exzenterbuchse 6 derart schwenkbewegbar aufgenommen, daß die Exzenterbuchse 6 selektiv um die Zentralachse des Kurbelzapfenauges 3 schwenkbewegbar ist.In the crank pin eye 3 is an axially split eccentric bush 6 pivoted so that the eccentric bushing 6 selectively around the central axis of the crank pin eye 3 is pivotable.

Die Exzenterbuchse 6 umfasst eine auf dem Kurbelzapfen einer hier nicht näher dargestellten Kurbelwelle, im Regelfall auf einem hydrodynamischen Schmierfilm aufsitzende, aus einem Lagerwerkstoff gefertigte, Lauffläche 6a. Die Bereitstellung des zur Ausbildung des hydrodynamischen Schmierfilms erforderlichen Schmierstoffes erfolgt über Ölbohrungen 30, die in Abhängigkeit von der Drehposition der Exzenterbuchse 6 in dem Kurbelzapfenauge 3 mit pleuelseitig vorgesehen Druckölkanälen in Fluidverbindung stehen.The eccentric bushing 6 comprises a running surface made of a bearing material on the crank pin of a crankshaft, not shown here, as a rule on a hydrodynamic lubricating film 6a , The lubricant required to form the hydrodynamic lubricating film is provided via oil holes 30 that depend on the rotational position of the eccentric bushing 6 in the crank pin eye 3 are in fluid connection with the pressure oil channels provided on the connecting rod.

Die Exzenterbuchse 6 ist derart ausgebildet, daß die durch diese gebildete, zylindrische Kurbelzapfenlauffläche 6a, exzentrisch zu der ebenfalls durch die Exzenterbuchse 6 gebildeten, in dem Kurbelzapfenauge 3 sitzenden, Exzenterbuchsenaußenfläche angeordnet ist.The eccentric bushing 6 is designed such that the cylindrical crank pin tread formed by it 6a , eccentric to that also through the eccentric bushing 6 formed in the crankpin eye 3 seated, eccentric bushing outer surface is arranged.

Die Exzenterbuchse 6 ist bei dieser Ausführungsform im Bereich ihrer axialen Enden jeweils mit einem Ringflansch 7, 8 versehen, wobei die jeweils in axialer Richtung nach außen weisende Stirnfläche des Ringflansches im Zusammenspiel mit einer Kurbelzapfenwange eine Seitenführungseinrichtung bildet.The eccentric bushing 6 is in this embodiment in the region of its axial ends each with an annular flange 7 . 8th provided, the end face of the ring flange, which faces outward in the axial direction, forms a side guide device in cooperation with a crank pin cheek.

Die axial geteilt ausgebildete Exzenterbuchse 6 wird durch den Pleueldeckel 4 in dem Kurbelzapfenauge 3 zu einem Lagerbuchsenelement zusammengehalten.The axially split eccentric bushing 6 is through the connecting rod cover 4 in the crank pin eye 3 held together to form a bearing bush element.

Die Ringflansche 7, 8 sind im Bereich von einander diametral gegenüberliegenden Umfangspositionen mit einer Eingriffsstruktur 9 versehen, die mit einer Sperrzapfenanordnung 10 selektiv in Eingriff bringbar ist.The ring flanges 7 . 8th are in the area of diametrically opposite circumferential positions with an engagement structure 9 provided with a locking pin arrangement 10 can be selectively engaged.

Die Sperrzapfenanordnung 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel in einem Ansatz 11 des Pleueldeckels 4 aufgenommen.The locking pin arrangement 10 is in one approach in this embodiment 11 the connecting rod cover 4 added.

Die Exzenterbuchse 6 ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch die an der Exzenterbuchse 6 angreifenden Lagerreaktionskräfte, in die durch das Pfeilsymbol P₁ gekennzeichnete Richtung, schwenkbar. Eine Schwenkbewegung der Exzenterbuchse in die durch das Pfeilsymbol P₂ gekennzeichnete Richtung, wird unmittelbar nach einem Entriegeln der Exzenterbuchse 6, durch einen im Zusammenhang mit der Entriegelung der Exzenterbuchse aktivierten Sperrmechanismus, unterbunden. Einzelheiten zu der erfindungsgemäßen Entriegelung der Exzenterbuchse 6 in dem Kurbelzapfenauge 3 werden nachfolgend noch unter Bezugnahme auf die 2a; 2b und 2c beschrieben, wobei es sich hierbei um Schnittansichten auf Höhe der in 1 dargestellten Schnittebene A handelt.The eccentric bushing 6 is in this embodiment by the on the eccentric bush 6 attacking bearing reaction forces, in the direction indicated by the arrow symbol P ₁ , pivotable. A pivoting movement of the eccentric bushing in the direction indicated by the arrow symbol P _{2 occurs} immediately after the eccentric bushing is unlocked 6 , prevented by a locking mechanism activated in connection with the unlocking of the eccentric bushing. Details of the unlocking of the eccentric bushing according to the invention 6 in the crank pin eye 3 are described below with reference to the 2a ; 2 B and 2c described, which are sectional views at the level of in 1 shown section plane A is.

Die in 2a dargestellte Arretiereinrichtung 12 umfaßt eine Sperrzapfenanordnung mit selektiv in eine Verriegelungsposition oder eine Freigabeposition bringbaren Eingriffselementen 13, 14.In the 2a locking device shown 12 comprises a locking pin arrangement with engagement elements which can be brought selectively into a locking position or a release position 13 . 14 ,

Die Eingriffselemente 13, 14 sind als federbelastete Zylinderzapfen ausgebildet und weisen jeweils einen Eingriffsendabschnitt auf, der selektiv mit einer an dem benachbarten Ringflansch 7, 8 der Exzenterbuchse 6 ausgebildeten Eingriffsstruktur 9 in Eingriff bringbar ist. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel, ist die exzenterbuchsenseitig vorgesehene Eingriffsstruktur 9 als im wesentlichen halbzylinderförmige, in den jeweiligen Ringflansch 7, 8 vom Außenumfang her, radial eintauchende Ausbuchtung ausgebildet.The engaging elements 13 . 14 are designed as spring-loaded cylinder journals and each have an engagement end section, which selectively with one on the adjacent ring flange 7 . 8th the eccentric bushing 6 trained intervention structure 9 can be brought into engagement. In the embodiment shown here, the eccentric bushing side is in front seen intervention structure 9 as essentially semi-cylindrical, in the respective ring flange 7 . 8th radially immersed bulge formed from the outer circumference.

Die Eingriffselemente 13, 14 sind durch Federeinrichtungen 15, 16 vorgespannt. Die Federeinrichtungen 15, 16 stützen sich bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen den Eingriffselementen 13, 14 und einem zentralen Lagerkörper 17 ab. Der zentrale Lagerkörper 17 sitzt in einer Gleitbuchse 18, die über einen hier nicht näher dargestellten Betätigungsmechanismus zwischen der hier gezeigten ersten Schaltstellung und der in den 2b und 2c angedeuteten zweiten Schaltstellung, verschiebbar ist.The engaging elements 13 . 14 are by spring devices 15 . 16 biased. The spring devices 15 . 16 are supported in this embodiment between the engagement elements 13 . 14 and a central bearing body 17 from. The central bearing body 17 sits in a sliding bush 18 which, via an actuating mechanism, not shown here, between the first switching position shown here and the position shown in FIGS 2 B and 2c indicated second switching position, is displaceable.

Die Gleitbuchse 18 ist durch eine, in den Pleueldeckel 4 integrierte Halteeinrichtung 19, in der jeweiligen Schaltstellung fixierbar.The sliding bush 18 is through one, in the connecting rod cover 4 integrated holding device 19 , fixable in the respective switch position.

Die Halteeinrichtung 19 umfaßt hierbei Halteelemente 20, die durch Haltefedern 21 radial gegen einen Umfangsnutabschnitt der Gleitbuchse 18 gedrängt sind.The holding device 19 includes holding elements 20 by holding springs 21 radially against a circumferential groove section of the sliding bush 18 are crowded.

In dem Umfangsnutabschnitt sind zwei tiefer liegende Rinnen ausgebildet, in die jene federbelasteten Halteelemente 20 eintauchen können und dabei die Gleitbuchse 18 in axialer Richtung fixieren.In the circumferential groove section, two deeper grooves are formed, into which those spring-loaded holding elements 20 can immerse and while doing so the sliding bush 18 fix in the axial direction.

Die Betätigung der vorangehend beschriebenen Arretiereinrichtung kann beispielsweise durch Öldruck – oder wie für das vorliegende Ausführungsbeispiel vorgesehen, auf elektromagnetischem Wege erfolgen.The operation of the previously described Locking device can for example by oil pressure - or as for the present embodiment provided to be done by electromagnetic means.

In der in 2a gezeigten Schaltstellung steht das Eingriffselement 13 mit dem ersten Ringflansch 7, bzw. mit der darin ausgebildeten Eingriffsstruktur 9, formschlüssig in Eingriff. Das über den zentralen Körper 17 mit dem ersten Eingriffselement 13 gekoppelte, zweite Eingriffselement 14, taucht in dieser Schaltstellung derart weit in den Pleueldeckel 4 hinein ab, daß dieses zweite Eingriffselement 14 keine Verriegelung verursacht. Die Exzenterbuchse 6 ist in dieser Schaltstellung in Umfangsrichtung undrehbar in dem Kurbelzapfenauge 3 arretiert.In the in 2a shown switching position is the engagement element 13 with the first ring flange 7 , or with the engagement structure formed therein 9 , positive engagement. The central body 17 with the first engagement element 13 coupled, second engagement element 14 , in this switch position so far into the connecting rod cover 4 that this second engaging element 14 no locking caused. The eccentric bushing 6 is in this switching position in the circumferential direction rotatable in the crank pin eye 3 locked.

Zur Umschaltung der Exzenterbuchse 6 in eine um 180° gedrehte Wirkstellung wird zunächst die Gleitbuchse 18 in die in die 2b gezeigte Stellung verschoben. Hierzu wird auf die Gleitbuchse 18 eine Kraft aufgebracht, die die Halteelemente 20 zunächst in radialer Richtung aus der in dieser Darstellung unteren Umfangsrinne der Umfangsnut der Gleitbuchse 18 heraus drängt. Nachdem die Gleitbuchse 18, die hier gezeigte Endstellung erreicht hat, tauchen die Halteelemente 20 in die obere Umfangsrinne ein und fixieren die Gleitbuchse 18 in der dargestellten Position. In dieser Schaltstellung gerät das erste Eingriffselement 13 außer Eingriff mit der Eingriffsstruktur 9, die in dem ersten Ringflansch 7 ausgebildet ist.For switching the eccentric bushing 6 the sliding bush is first in an operative position rotated by 180 ° 18 in the in the 2 B shown position shifted. This is done on the slide bush 18 a force is applied to the holding elements 20 first in the radial direction from the lower circumferential groove of the circumferential groove of the sliding bush in this illustration 18 is pushing out. After the sliding bush 18 , which has reached the end position shown here, the holding elements are immersed 20 into the upper circumferential groove and fix the slide bush 18 in the position shown. In this switching position, the first engagement element comes into play 13 out of engagement with the engagement structure 9 that in the first ring flange 7 is trained.

Das zweite Eingriffselement 14 wird durch die zwischen diesem zweiten Eingriffselement 14 und dem zentralen Lagerkörper 17 vorgesehene Federeinrichtung 16, gegen einen Laufbahnabschnitt 22 gedrängt, der in einer, dem Pleuelschaft zugewandten Innenseite des zweiten Ringflansches 8 ausgebildet ist. Dieser Laufbahnabschnitt erstreckt sich über einen Umfangswinkel von ca. 180° (ausgehend von einer axialen Projektion der Eingriffsstruktur 9 auf den gegenüberliegenden Ringflansch) zu einer, bezogen auf die Kurbelzapfenachse, diametral gegenüberliegenden Umfangsposition. An dieser Umfangsposition befindet sich, die in 2c sichtbare, in dem zweiten Ringflansch 8 ausgebildete, Eingriffsstruktur 9b. Die Federeinrichtung 16 ist derart ausgebildet, daß die durch diese aufgebrachte Federkraft schwächer ist, als die durch die Halteelemente 20 auf die Gleitbuchse 18 aufgebrachten Arretier-Haltekräfte. Das Eingriffselement 14 sitzt in dieser Schaltstellung federbelastet auf dem Laufbahnabschitt 22 auf.The second engaging element 14 is by the between this second engaging element 14 and the central bearing body 17 provided spring device 16 , against a section of a career 22 urged, in an inside of the connecting rod shaft facing the inside of the second ring flange 8th is trained. This track section extends over a circumferential angle of approximately 180 ° (starting from an axial projection of the engagement structure 9 on the opposite ring flange) to a diametrically opposite circumferential position with respect to the crank pin axis. At this circumferential position is the in 2c visible, in the second ring flange 8th trained, interventional structure 9b , The spring device 16 is designed such that the spring force applied by this is weaker than that by the holding elements 20 on the slide bush 18 applied locking holding forces. The engaging element 14 sits spring-loaded on the track section in this switch position 22 on.

Am Ende des Laufbahnabschnitts 22 befindet sich eine Laufbahnstufe 23, die hier eine mit dem Eingriffselement 14 in Eingriff tretende Anschlagfläche bildet, und eine Schwenkbewegung der Exzenterbuchse 6 nur in die hier durch das Pfeilsymbol P₁ angedeutete Drehrichtung zuläßt.At the end of the career section 22 is a career level 23 which here is one with the engaging element 14 engaging stop surface forms, and a pivoting movement of the eccentric bushing 6 only in the direction of rotation indicated here by the arrow symbol P ₁ .

Wird die Exzenterbuchse 6 durch die daran angreifenden Lagerreaktionskräfte um 180° gedreht, so kann der bis Erreichen dieser Stellung auf dem Laufbahnabschnitt 22 gleitende Stirnflächenabschnitt des Eingriffselements 14 in die Eingriffsstruktur 9b eintreten, wie dies in 2c dargestellt ist.Will the eccentric bush 6 rotated by 180 ° due to the bearing reaction forces acting on it, it can reach this position on the track section 22 sliding end face portion of the engaging member 14 into the mesh structure 9b occur like this in 2c is shown.

Sobald das Eingriffselement 14 in die Eingriffsstruktur 9b eintaucht, ist der zweite Ringflansch 8, und über diesen die gesamte Exzenterbuchse 6 in dem Kurbelzapfenauge 3 in Umfangsrichtung fixiert.Once the engaging element 14 into the mesh structure 9b immersed is the second ring flange 8th , and over this the entire eccentric bushing 6 in the crank pin eye 3 fixed in the circumferential direction.

Um den in 2c dargestellten Verriegelungszustand aufzuheben, muß zunächst die Gleitbuchse 18 wieder in die wie in 2a angedeutete Axialposition verschoben werden. Hierbei wird, wie vorangehend in 2b für das Eingriffselement 14 beschrieben, nunmehr das Eingriffselement 13 unter Belastung der Federeinrichtungen 15, gegen einen Laufbahnabschnitt 24 gedrängt, der sich im Bereich einer einem Pleuelschaft zugewandten Innenfläche des ersten Ringflansches 7 befindet. Dieser Laufbahnabschnitt 24 erstreckt sich von der hier erkennbaren, dem Eingriffselement 13 benachbarten Umfangsabschnitt, bis zu der in 2a dargestellten Eingriffsstruktur 9a. Eine unzulässige Drehung der Exzenterbuchse entgegen der in 2b durch das Pfeilsymbol P₁ angedeuteten Drehrichtung wird in diesem Falle durch die am Ende des Laufbahnabschnitts 24 analog zum Laufbahnabschnitt 22 ausgebildete Laufbahnstufe 25 verhindert.To the in 2c shown locking state must first remove the sliding bush 18 back in like in 2a indicated axial position can be shifted. Here, as previously in 2 B for the engagement element 14 described, now the engagement element 13 under load of the spring devices 15 , against a section of a career 24 pushed in the area of an inner surface of a connecting rod shaft facing the first ring flange 7 located. This section of the career 24 extends from the recognizable here, the engagement element 13 adjacent circumferential section, up to the in 2a shown intervention structure 9a , An impermissible rotation of the eccentric bushing against the in 2 B direction of rotation indicated by the arrow symbol P ₁ is in this case by that at the end of the track section 24 analogous to the career section 22 trained career level 25 prevented.

Es ist möglich, den Laufbahnabschnitt 24 derart auszubilden, daß dieser mindestens eine zusätzliche Laufbahnstufe 23 bildet, die im Zusammenspiel mit dem jeweils darauf laufenden, federbelasteten Eingriffselement 14 eine Rücklaufsperreinrichtung bildet, durch welche ein unzulässig weites Zurückschwenken der Exzenterbuchse vermieden wird.It is possible the career section 24 form such that this at least one additional career level 23 forms, in interaction with the spring-loaded engaging element running on it 14 forms a backstop device, by means of which an inadmissible pivoting back of the eccentric bushing is avoided.

Die als Exzenterbuchse ausgebildete Lagerschale und die, Teil einer Schalteinrichtung bildende Sperrzapfenanordnung ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel derart gestaltet, daß mit dem Auslösen des Entriegelungsvorganges, im wesentlichen simultan, ein Rückdrehsperrmechanismus aktiviert wird. Wie in den 2a, 2b und 2c dargestellt, wird beim Umschalten, auf der dem jeweils verriegelten Flansch gegenüberliegenden Flanschseite ein Anlagekontakt eines Sperrabschnittes herbeigeführt. Der hier unter Federbelastung bewirkte Anlagekontakt führt dazu, daß eine Sperrstruktur formschlüssig mit einer im Bereich des Flansches vorgesehenen Anschlag zusammenwirken kann und dabei ein Verdrehen der Exzenterschale in ungewollter Richtung, nach der Freigabe der Exzenterschale, verhindert ist. Sobald sich die Exzenterschale um den Umschaltwinkel von insbesondere 180° in die angestrebte neue Wirkstellung gedreht hat, kann die federbelastete, zunächst die Rückdrehung verhindernde Sperrstruktur mit dem Flansch in einen Verriegelungseingriff treten und über diesen die Exzenterbuchse wiederum in dem Pleuelauge fixieren. In vorteilhafter Weise wird hierbei die jeweils erforderliche Rückdrehsperrwirkung im Zusammenspiel von Lagerschale und dem mit diesem selektiv in Eingriff bringbaren Sperrorganen erreicht.The bearing shell designed as an eccentric bushing and the one forming part of a switching device In the exemplary embodiment shown, the locking pin arrangement is designed in such a way that a reverse locking mechanism is activated, essentially simultaneously, when the unlocking process is triggered. As in the 2a . 2 B and 2c is shown, when switching over, on the flange side opposite the respectively locked flange, a contact of a locking section is brought about. The contact made here under spring load means that a locking structure can interact positively with a stop provided in the region of the flange and thereby prevent the eccentric shell from rotating in an undesired direction after the eccentric shell has been released. As soon as the eccentric shell has rotated through the changeover angle of in particular 180 ° into the desired new operative position, the spring-loaded locking structure, which initially prevents the reverse rotation, can engage in a locking engagement with the flange and in turn fix the eccentric bushing in the connecting rod eye. In this case, the required anti-rotation locking action is advantageously achieved in the interaction of the bearing shell and the locking members that can be selectively brought into engagement with it.

Die Erfindung ist nicht auf die vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es ist auch möglich, die bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel im Zusammenspiel mit der Arretiereinrichtung verwirklichte Rückdrehsperre konstruktiv abweichend auszuführen. Insbesondere ist es möglich, die Verriegelung der Exzenterbuchse durch radial auslenkbare Verriegelungsorgane zu bewerkstelligen.The invention is not based on those described above embodiments limited. It is also possible, the interaction in the embodiment described above Reverse lock realized with the locking device differs in design perform. In particular, it is possible the locking of the eccentric bushing by radially deflectable locking members to accomplish.

11: Pleuelschaftconnecting rod shaft
22: KolbenbolzenaugePiston pin boss
33: KurbelzapfenaugeCrank pin eye
44: Pleueldeckelconnecting rod
55: KolbenbolzenachsePiston pin axis
66: Exzenterbuchseeccentric
6a6a: KurbelzapfenlaufflächeCrankpin tread
77: Ringflanschannular flange
88th: Ringflanschannular flange
9a9a: Eingriffsstrukturengagement structure
9b9b: Eingriffsstrukturengagement structure
1010: SperrzapfenanordnungLocking pin arrangement
1111: Ansatzapproach
1313: Eingriffselementeengaging members
1414: Eingriffselementeengaging members
1515: Federeinrichtungenspring means
1616: Federeinrichtungenspring means
1717: zentraler Lagerkörpercentrally bearing body
1818: Gleitbuchsebush
1919: Halteeinrichtungholder
2020: Haltekörperholding body
2121: Haltefedernretaining springs
2222: LaufbahnabschnittRace section
2323: LaufbahnstufeCareer Level
2424: LaufbahnabschnittRace section
2525: LaufbahnstufeCareer Level
3030: Ölbohrungenoil drilling

Claims

Eccentric adjustment device for a crank mechanism with an eccentric bushing accommodated in a connecting rod eye ( 6 ) and a locking device for locking the eccentric bushing ( 6 ) in at least two different rotational positions, the locking device engaging elements ( 13 . 14 ), which is selectively in a locking position in which the eccentric bushing ( 6 ) is fixed, or in a release position in which a pivoting movement of the eccentric bushing ( 6 ) is possible, can be brought, characterized in that on the eccentric bushing ( 6 ) an interventional structure ( 9a ) is formed, which, in cooperation with the locking device, forms a locking device for preventing a backward rotation of the eccentric bushing which, contrary to the switching direction, returns behind the unlocking position.

Eccentric adjusting device according to claim 1, characterized in that that the Locking device is integrated into the connecting rod.

Eccentric adjusting device according to at least one of claims 1 to 2, characterized in that the locking device in the connecting rod cover ( 4 ) of the crank pin eye ( 3 ) is included.

Eccentric adjustment device after at least one of claims 1 to 3, characterized in that the locking device has a locking pin arrangement which can be displaced axially and parallel to the crank pin axis ( 10 ) having.

Eccentric adjusting device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the locking pin arrangement ( 10 ) can be switched electromagnetically from a first switching position to a second switching position.

Eccentric adjusting device according to at least one of Claims 1 to 5, characterized in that the locking pin arrangement has spring-loaded engagement elements ( 13 . 14 ) having.

Eccentric adjusting device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the eccentric bushing ( 6 ) with a ring flange structure ( 7 . 8th ) is provided, and the engagement structure ( 9a . 9b ) in the area of the ring flange structure ( 7 . 8th ) is trained.

Eccentric adjustment device for a crank mechanism with an eccentric bushing accommodated in a connecting rod eye ( 6 ) and a locking device for locking the eccentric bushing ( 6 ) in at least two different rotational positions, the locking device engaging elements ( 13 . 14 ), which is selectively in a locking position in which the eccentric bushing ( 6 ) is fixed, or in a release position in which a pivoting movement of the eccentric bushing ( 6 ) is possible, can be brought, characterized in that the locking device is designed in such a way that it can be brought into a release state when it is switched over, in which it forms a locking device, to prevent a reverse rotation movement of the eccentric bushing that goes back against the switching direction behind the unlocking position.