DE19951392A1 - Vorrichtung zur drehfesten Kopplung und zur Veränderung der relativen Drehlage zweier koaxial um eine Drehachse drehbarer Gehäuse - Google Patents
Vorrichtung zur drehfesten Kopplung und zur Veränderung der relativen Drehlage zweier koaxial um eine Drehachse drehbarer GehäuseInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur drehfesten Kopplung und zur Veränderung der relativen Drehlage zweier koaxial um eine Drehachse und relativ zueinander drehbarer Gehäuse (1, 2). DOLLAR A Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung wenigstens eine über Antriebsmittel (7, 8, 12, 13, 15) betätigbare Gewindespindel (3) auf, welche an einem ersten Ende (3a) bezüglich des zweiten Gehäuses (2), und an einem zweiten Ende (3b) bezüglich des ersten Gehäuses (1) schwenkbar gelagert ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur drehfesten Kopplung und zur Verän
derung der relativen Drehlage zweier koaxial um eine Drehachse drehbarer
Gehäuse.
Bei Brennkraftmaschinen ist es notwendig, zur Anpassung an verschiedene
Betriebsbedingungen, beispielsweise einen Betrieb mit niedriger Drehzahl oder
hoher Drehzahl, Ventilabstimmungen durchzuführen. Typischerweise umfaßt
eine Vorrichtung zur Durchführung einer derartigen variablen Steuerung einen
Mechanismus, durch den die gegenseitige Winkelstellung zwischen einer Kur
belwelle und einer daran angeschlossenen Nockenwelle veränderbar ist.
Aus der DE PS 32 43 682 ist eine Vorrichtung zur Veränderung der Ventilab
stimmung einer Brennkraftmaschine mit zwei um eine Drehachse gemeinsam
rotierenden Elementen, die beide jeweils mit einer Gleitbuchse verbunden sind,
die gegeneinander drehbar ineinander geschoben sind und zumindest ein Paar
einander kreuzende, längliche Schlitze aufweisen, die jeweils zwei sich gegen
überliegende, den zueinander geneigten Mittellinien parallele innere Ränder
besitzen und in die auf eine axial zur gemeinsamen Drehachse mittels einer
Antriebsvorrichtung verschiebbaren Gleiteinheit angeordnete Wiederlagerele
mente zur gegenseitigen Verdrehung der rotierenden Elemente eingreifen,
wobei eine senkrecht zur gemeinsamen Drehachse in der Gleiteinheit ange
ordnete Achse die Schlitze durchgreift und auf jedem einen Schlitz durchgrei
fenden Achsabschnitt ein um die Achse drehbares, zum benachbarten Wie
derlagerelement verdrehbares und im zugeordneten Schlitz frei bewegliches
Wiederlagerelement trägt, bekannt, bei welcher als Antriebsvorrichtung für die
verschiebbare Gleiteinheit ein Motor dient, dessen über seine rotierende Aus
gangswelle abgegebene Antriebsenergie durch eine Vorrichtung zur Umwand
lung von Rotationsenergie in Translationsenergie in eine Linearbewegung der
Gleiteinheit längs der gemeinsamen Drehachse der rotierenden. Elemente um
gesetzt wird.
Aus der DE 40 40 486 A1 ist eine Vorrichtung zur Drehung der Nockenwelle
relativ zu einem Nockenwellenantriebsrad bekannt, bei welcher ein mit einer
Verzahnung versehenes Bauteil vorgesehen ist, das in eine Gegenverzahnung
eingreift. Hierbei soll die Verzahnung als gewindeartiger Abschnitt und die Ge
genverzahnung als gegengewindeartiger Abschnitt aufgebaut sein.
Schließlich ist aus der DE 197 16 203 A1 eine Vorrichtung zum Verändern der
Öffnungs- und Schließzeiten der Ventile einer Brennkraftmaschine bekannt,
welche aus einer über ein Zugmittel mit der Kurbelwelle in Antriebsverbindung
stehenden Antriebseinheit sowie einer mit einer Ein- oder Auslaßnockenwelle
verbundenen Abtriebseinheit besteht. Zur Vermeidung der nach Start der
Brennkraftmaschine auftretenden Geräuschemissionen, welche durch eine
ungenügende hydraulische Einspannung eines Verstellkolbens zur Verstellung
der relativen Drehlage der Nockenwelle mit der Kurbelwelle dient, ist innerhalb
der Vorrichtung ein Koppelelement vorgesehen, mit welchem bei Unterschrei
tung eines zur Verschiebung des Verstellkolbens notwendigen Druckes des
hydraulischen Druckmittels eine verdrehsichere Kraftübertragungsverbindung
zwischen der Antriebseinheit und der Abtriebseinheit herstellbar ist.
Bei den Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik wird als nachteilig emp
funden, daß sie relativ komplex bauen und daher aufwendig bezüglich Bereit
stellung und Wartung sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verändern der
Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zur Verfügung
zu stellen, welche einfach, robust und zuverlässig baut und eine Veränderung
der Steuerzeiten der Gaswechselventile in einfacher Weise gewährleistet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Pa
tentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist nun ein einfacher Mechanismus einerseits zur drehfesten
Kopplung, und andererseits zur Veränderung der relativen Drehlage zweier
koaxial drehbarer Gehäuse zur Verfügung gestellt. Hierbei dient die Gewinde
spindel in einem ersten, nicht betätigten Zustand zur drehfesten Kopplung des
ersten und des zweiten Gehäuses. In einem zweiten, betätigtem Zustand der
Gewindespindel bewirkt diese eine Änderung der relativen Drehlage des ersten
und zweiten Gehäuses zueinander. Der zur Verfügung gestellte Mechanismus
ist sehr einfach aufgebaut, baut sehr klein und erweist sich in der Praxis als
robust und zuverlässig.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegen
stand der Unteransprüche.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Gewindespindel mittels eines an einem
ihrer Enden vorgesehenen, mit dem zweiten Gehäuse bezüglich der Drehachse
drehfest verbundenen Kegelrades betätigbar ist, welches seinerseits mit we
nigstens einem antreibbaren Tellerrad in Wirkverbindung steht. Ein derartiger
Mechanismus ist in einfacher Weise bereitstellbar und gewährleistet eine zu
verlässige und genaue Betätigung der Gewindespindel. Bei Nichtbetätigung
des Tellerrades sind das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse über das
Kegelrad und die Gewindespindel drehfest miteinander gekoppelt.
Zweckmäßigerweise sind zwei das Kegelrad von entgegengesetzten Seiten
beaufschlagende, mit dem ersten Gehäuse rotativ bzw. drehfest koppelbare
Tellerräder vorgesehen, welche jeweils mittels ihnen zugeordneter Indukti
onsspulen beaufschlagbar sind, wobei die Tellerräder bei Beaufschlagung
durch die ihnen jeweils zugeordnete Induktionsspule gegenüber der Drehung
des zweiten Gehäuses um die Drehachse abbremsbar sind. Durch selektive
Beaufschlagung einer der Induktionsspulen ist somit ein differentialartiger bzw.
ausgleichsgetriebeartiger Mechanismus zur Verfügung gestellt, über den wahl
weise eine Drehung des Kegelrades und damit der Gewindespindel in entge
gengesetzten Richtungen möglich ist. Durch die jeweilige Drehrichtung der
Gewindespindel ist die relative Drehlage des ersten und des zweiten Gehäuses
zueinander in einfacher Weise variierbar. Der hiermit insgesamt bereitgestellte
Getriebemechanismus insbesondere das Kegelgetriebe ist zweckmäßigerweise
selbsthemmend ausgebildet. Durch diese Maßnahme sind eingestellte Positio
nen in einfacher Weise aufrechterhaltbar.
Es erweist sich als zweckmäßig, zur Kopplung des Kegelrades und der Gewin
destange ein Kugelgelenk zu verwenden. Mit dieser Maßnahme ist eine
Schwenkbarkeit der Gewindespindel bezüglich des zweiten Gehäuses, an wel
chem das Kegelrad befestigt ist, in einfacher Weise gewährleistet. Es erweist
sich in diesem Zusammenhang als besonders vorteilhaft, das Kegelrad auf
dem Kugelgelenk gelagert auszubilden. Diese Variante erlaubt eine kleinere
und besonders kostengünstige Konstruktion.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der ertindungsgemäßen
Vorrichtung ist die Gewindespindel mit einem Links-Rechts-Gewinde ausgebil
det und weist in ihrem mittleren Bereich, d. h. zwischen den unterschiedlichen
Gewindeabschnitten ein Zahn- bzw. Gewinderad auf, welches mittels wenig
stens eines um die Drehachse drehbaren Schneckenrades betätigbar ist, wobei
die Gewindespindel an ihrem zweiten Ende mit einer bezüglich des zweiten
Gehäuses schwenkbaren weiteren Spindelmutter in Wirkverbindung steht. Es
ist hier beispielsweise möglich, nur ein Schneckenrad vorzusehen, welches
über einen Elektromotor in beide Drehrichtungen antreibbar ist, so daß ent
sprechend der Drehrichtung des Elektromotors das Zahnrad und die mit die
sem verbundene Gewindespindel zur Aufeinanderzu- oder Voneinanderweg
bewegung der beiden Spindelmuttern betätigbar ist. Es ist ebenfalls denkbar,
zwei Schneckenräder vorzusehen, welche jeweils separat zur Realisierung
einer gewünschten Drehrichtung mit dem Zahnrad koppelbar sind. Die Kopp
lung bzw. Entkopplung ist beispielsweise durch eine axiale Bewegung der je
weiligen Schneckenräder bezüglich der Drehachse erzielbar. Die Ausfüh
rungsform erweist sich ferner als besonders vorteilhaft, da durch die gleichzei
tige Beaufschlagung zweier Spindelmuttern eine rasche Relativbewegung zwi
schen erstem und zweitem Gehäuse realisierbar ist. Zweckmäßigerweise ist
das erste Gehäuse drehfest mit einer Nockenwelle verbunden, und das zweite
Gehäuse als von einer Kurbelwelle antreibbares Nockenwellen-Antriebsrad
eines Verbrennungsmotors ausgebildet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher er
läutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen dabei:
Fig. 1 eine schematische seitliche Ansicht einer ersten Ausführungs
form der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine geschnittene Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ent
lang der Linie I-I;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in
einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung;
Fig. 4 die Vorrichtung gemäß Fig. 3 in einer der Fig. 2 entspre
chenden Darstellung,
Fig. 5 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsge
mäßen Vorrichtung in einer der Fig. 1 entsprechenden Dar
stellung;
Fig. 6 die Vorrichtung gemäß Fig. 5 in einer der Fig. 2 entspre
chenden Darstellung;
Fig. 7 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsge
mäßen Vorrichtung in einer der Fig. 1 entsprechenden Dar
stellung;
Fig. 8 die Vorrichtung gemäß Fig. 7 in einer der Fig. 2 entspre
chenden Darstellung; und
Fig. 9 eine seitliche schematische Ansicht eines im Rahmen der
Ausführungsform gemäß Fig. 7 und 8 verwendeten Schnec
kenprofils.
In den Fig. 1 und 2 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung dient als Nockenwel
len-Verstelleinrichtung, mit welcher die Öffnungs- und Schließzeiten von Gas
wechselventilen einer Brennkraftmaschine variiert werden können. Zu diesem
Zwecke ist ein mit 1 bezeichnetes erstes Gehäuse drehfest mit einer nicht im
einzelnen dargestellten Nockenwelle verbunden. Die Nockenwelle und somit
das Gehäuse 1 drehen sich hierbei um eine mit 10 bezeichnete Drehachse. Ein
zweites Gehäuse 2, welches das erste Gehäuse 1 konzentrisch umgibt und an
diesem gelagert ist, wird von einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle über ein Zwi
schenglied, beispielsweise eine ebenfalls nicht dargestellte Kette, betätigt. Mit
der Kette zusammenwirkende Verzahnungen des zweiten Gehäuses sind mit
11 bezeichnet.
Das erste Gehäuse 1 ebenfalls konzentrisch umgebend sind zwei Tellerräder
12, 13 vorgesehen. Das Tellerrad 12 ist hierbei mittels einer Induktionskupp
lung 7, das Tellerrad 13 mittels einer Induktionskupplung 8 beaufschlagbar. Die
Tellerräder 12, 13 sind stirnseitig mit einem Kegelrad 15 im Eingriff. Das Kegel
rad 15 ist seinerseits drehfest bezüglich der Drehachse 10 mit dem antreibba
ren zweiten Gehäuse 2 verbunden. Über einen Fortsatz 15a ist das Kegelrad
15 mit einer Gewindestange bzw. -spindel 3 schwenkbar gekoppelt. Ein zylin
derförmiges Ende 15b des Fortsatzes 15a ist hierbei in einer an einem ersten
Ende der Gewindespindel 3 befestigten Aufnahme 5 mittels einer Spielpassung
verschwenkbar gelagert. Die Gewindespindel 3 wirkt ihrerseits an ihrem zwei
ten Ende mit einer ersten Spindelmutter 4, welche auf dem ersten Gehäuse 1
vorgesehen ist, gewindeartig zusammen. Die Spindelmutter 4 ist hierbei be
züglich des ersten Gehäuses verschwenkbar gelagert. Die Gewindespindel 3
dient zur Momentübertragung von Gehäuse 2 auf Gehäuse 1. Hierbei wird die
Drehbewegung des Gehäuses 2 über das Kegelrad 4 und die mit der Spindel
mutter 4 zusammenwirkende Gewindespindel 3 auf das erste Gehäuse 1 über
tragen. Im stromlosen Zustand der Induktionskupplungen 7, 8 drehen sich die
Tellerräder 12, 13 ebenfalls drehfest mit dem ersten und zweiten Gehäuse, d. h. mit der Nockenwellendrehzahl. Es findet in diesem Zustand keine Verstel
lung der relativen Drehlage des ersten Gehäuses 1 bezüglich des zweiten Ge
häuses 2 statt.
Bei einer Bestromung beispielsweise der Induktionsspule 7 erfährt das Teller
rad 12 bezüglich der Drehung des zweiten Gehäuses 2 eine Abbremsung, wäh
rend das Tellerrad 13 unvermindert mit der Nockenwellendrehzahl weiterrotiert.
Dies führt zu einer Betätigung des Kegelrades 15, welches wiederum zu einer
Betätigung der Gewindespindel 3 führt. Je nach Gewinderichtung des Gewin
des der Gewindespindel 3 kommt es zu einer Annäherung bzw. einer Ausein
anderbewegung der Spindelmutter 4 bezüglich der Aufnahme 5 bzw. dem er
sten Ende der Gewindespindel, wobei die Aufnahme 5 und die Spindelmutter 4
bezüglich des zweiten bzw. ersten Gehäuses verschwenkt werden. Diese Be
wegung entspricht einer Relativdrehung der Gehäuse 1 und 2 zueinander.
Über diese Relativbewegung ist eine Phasenverstellung der Öffnungs- und
Schließzeiten nicht dargestellter, von der Nockenwelle beaufschlagbarer Ven
tile möglich. Die beschriebene Verstellung mittels einer Betätigung der Indukti
onskupplung 7 und des Tellerrades 12 ist durch eine entsprechende Betäti
gung der Induktionskupplung 8 und dem von dieser beaufschlagten Tellerrad
13 umkehrbar. Es sei angemerkt, daß sowohl bei dieser als auch bei den wei
teren Ausführungsformen die Momentenübertragung zwischen Kegelrad und
Tellerrädern sowohl durch entsprechend ausgebildete Verzahnungen als auch
reibschlüssig erfolgen kann.
Als besonders vorteilhaft bei dieser Ausführungsform erweist sich, daß die Be
aufschlagung der Tellerräder 12, 13 berührungslos erfolgt.
Eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 ist in den
Fig. 3 und 4 dargestellt. Gleiche, bereits im Zusammenhang mit den
Fig. 1 und 2 erläuterte Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und
müssen an dieser Stelle nicht noch einmal beschrieben werden. Bei dieser
Ausführungsform ist die Kopplung zwischen dem Fortsatz 15a des Kegelrades
15 und der Gewindespindel 3 mittels eines Kugelgelenks 20 verwirklicht. Diese
Ausführungsform gestattet eine Drehbewegung des Kegelrades 15 zum Antrieb
der Gewindespindel 3 und ermöglicht gleichzeitig in einfacher Weise eine
Schwenkbewegung der Gewindespindel 3 bezüglich des Kegelrades 15 wäh
rend der Drehung, d. h. während der Phasenverstellung bzw. der Verstellung
der relativen Drehlage des ersten und zweiten Gehäuses. Bei dieser Lösung
wird eine Spielpassung, wie sie gemäß der ersten dargestellten Ausführungs
form vorgesehen war, eingespart. Die ein Kugelgelenk 20 verwendende Lö
sung erweist sich als sehr klein bauend und kostengünstig bei der Herstellung.
Eine Variation des Kugelgelenkmechanismus, wie er unter Bezugnahme auf
Fig. 3 und 4 beschrieben wurde, ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt.
Gleiche Bauteile, wie sie unter Bezug auf die Fig. 1 bis 4 bereits beschrie
ben wurden, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und ebenfalls nicht
noch einmal im einzelnen erläutert. Gemäß der in den Fig. 5 und 6 darge
stellten Ausführungsform ist das Kegelrad 15 auf dem Kugelgelenk 20 gelagert.
Ferner wird die Gewindespindel 3 mittels der Kugel des Kugelgelenks 20 an
getrieben. Auch diese Ausführungsform erlaubt eine klein bauende und ko
stengünstige Konstruktion.
Es sei angemerkt, daß beispielsweise bei der unter Bezug auf die Fig. 3
und 4 dargestellten Ausführungsform eine Übersetzung zunächst ins Schnelle
und anschließend wieder ins Langsame erfolgt. Dies ist für die Funktion einer
Wirbelstrom- bzw. Induktionskupplung von Vorteil, da bei dieser Kupplungsart
das übertragbare Drehmoment mit der Schlupffrequenz größer wird. Eine In
duktionskupplung hat sehr gute Drehzahlregeleigenschaften, womit eine ge
naue Phasenregelung in einfacher Weise ermöglicht ist.
In den bisher dargestellten Ausführungsformen erfolgte die Beaufschlagung
der Tellerräder 12, 13 berührungslos. Eine derart berührungslose Kraftübertra
gung führt zu einer besonders niedrigen mechanischen Abnutzung. Es sind
jedoch auch reibschlüssige oder hydraulische Kraftübertragungen denkbar, wie
unter Bezugnahme auf die Fig. 7, 8 und 9 nun dargestellt wird, in welchen
eine Ausführungsform der Erfindung mit einer getriebeartigen Kraftübertragung
realisiert ist. Auch hier sind gleiche oder gleichartige Bauteile, wie sie bereits
im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 6 auftraten, mit gleichen Bezugszei
chen versehen und nicht noch einmal im einzelnen erläutert.
In den Fig. 7 und 8 erkennt man, daß das erste Gehäuse 1 und das zweite
Gehäuse 2 wiederum mittels einer Gewindespindel 3' miteinander gekoppelt
sind. Es sei angemerkt, daß sowohl bei dieser Ausführungsform, als auch bei
den bereits beschriebenen Ausführungsformen, mehrere derartiger Gewinde
spindeln vorgesehen sein können. Bei Verwendung mehrerer Gewindespindeln
erweist es sich als vorteilhaft, daß die Kräfte auf die einzelnen Gewindespin
deln kleiner sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei einer symmetri
schen Verteilung der Gewindestangen eine Unwucht auf die Nockenwelle ent
fällt.
Die Gewindespindel 3' ist gemäß der Ausführungsform der Fig. 7 bis 9 mit
einem Links-Rechts-Gewinde ausgebildet. In ihrem mittleren Bereich ist die
Gewindespindel mit einem Zahnrad 14 ausgebildet. Das Zahnrad 14 ist mittels
zweier Schneckenräder, welche mit 12', 13' bezeichnet sind, beaufschlagbar.
Die Schneckenräder 12', 13' weisen an ihrer mit dem Zahnrad 14 zusammen
wirkenden Seite jeweils Schneckenprofile auf, wie sie in Fig. 9 dargestellt und
mit 16 bezeichnet sind. Die Gewindespindel beaufschlagt mit einem ersten
Ende eine erste Spindelmutter 4, welche mit einem beispielsweise dem
Rechtsgewinde zugeordneten Innengewinde ausgebildet ist. Die erste Spin
delmutter 4 ist auf dem Gehäuse 1 vorgesehen. Mit ihrem zweiten Ende wirkt
die Gewindespindel 3 mit einer zweiten Spindelmutter 17 zusammen, welche
mit einem beispielsweise dem Linksgewinde zugeordneten Innengewinde aus
gebildet ist. Die zweite Spindelmutter 17 ist auf dem zweiten Gehäuse 2 vorge
sehen. Die erste Spindelmutter 4 ist bezüglich des ersten Gehäuses 1, und die
zweite Spindelmutter 17 bezüglich des zweiten Gehäuses 2 schwenkbar gela
gert. Bei Betätigung beispielsweise des Schneckenrades 12 wirkt das Schnec
kenprofil 16 mit dem Zahnrad 14 zur Drehung der Gewindespindel 3 zusam
men. Es kommt, je nach Drehrichtung des Zahnrades 14, zu einer Relativbe
wegung der Spindelmuttern 4, 17 aufeinander zu oder voneinander weg. Diese
Relativbewegung der Spindelmuttern 4, 17 führt, wie bereits im Zusammen
hang mit den Fig. 1 und 2 ausführlich erläutert wurde, zu einer Verschie
bung der relativen Drehlage der Gehäuse 1 und 2 zueinander. Durch die
gleichzeitige Beaufschlagung zweier Spindelmuttern 4, 17 ist eine besonders
schnelle Anpassung der relativen Drehlage der Gehäuse 1, 2 möglich.
Die gemäß den Fig. 7 und 8 dargestellte Ausführungsform ist mit 2
Schneckenrädern 12, 13 ausgebildet. Diese Schneckenräder können jeweils
zur Drehung des Zahnrades 14 in unterschiedlichen Richtungen ausgebildet
sein (durch Ausbildung entsprechender Schneckenprofile 16). Es ist ebenfalls
möglich, nur ein Tellerrad bzw. Schneckenrad vorzusehen, welches beispiels
weise über einen Motor wahlweise in beide Richtungen angetrieben werden
kann, so daß mit nur einem Tellerrad eine Spät- oder Frühverstellung der mit
tels der Nockenwelle beaufschlagten Ventile durchführbar ist.
Bei der Ausführungsform der Fig. 7 und 8 ist darauf zu achten, daß jeweils
nur eines der Schneckenräder 12, 13 gleichzeitig mit dem Zahnrad 14 im Ein
griff ist. Zweckmäßigerweise sind die Schneckenräder 12 und/oder 13 bezüg
lich des ersten Gehäuses drehgelagert und gegen den Zylinderkopf verdreh
gesichert und bezüglich der Drehachse 10 axial verstellbar. Die Axialverstel
lung der Tellerräder kann beispielsweise über einen (nicht dargestellten) Ma
gneten erzielt werden.
Als besonders vorteilhaft bei dieser Ausführungsform erweist sich, daß auf
grund der höheren Lage der Gewindespindel 3' bezüglich des Nockenwellen
mittelpunkts geringere Kräfte auf die Gewindespindel 3' wirken. Die höhere
Lage bewirkt auch, daß Spiele in den Anlenkpunkten geringer sind und somit
kleinere Verdrehspiele auftreten. Hierdurch wird die Gefahr des Auftretens von
Klappergeräuschen vermindert. Ein Kugelgelenk, wie es oben beispielsweise
unter Bezugnahme auf Fig. 3 oder 4 beschrieben wurde, ist hierbei nicht not
wendig.
Die hier vorgestellte mechanische Kopplung zwischen erstem und zweitem
Gehäuse erweist sich insbesondere verglichen mit herkömmlichen, öldruckge
regelten Kopplungs- bzw. Verstellmechanismen als sehr günstig. Bei her
kömmlichen Öldruckregelungen wird im Schnitt ein Ampere benötigt, um eine
bestimmte Winkellage zwischen einem ersten und einem zweiten Gehäuse im
Rahmen einer Nockenwellen-Verstelleinrichtung zu halten. Dies bedeutet eine
Leistung von 12 W, welche während des Betriebes konstant benötigt wird.
Darüber hinaus muß ein Ölbedarf für den Versteller vorgehalten werden, wobei
hierdurch eine bestimmte Leistung, welche der Verbrennungsmotor aufbringen
muß, benötigt wird. Es erweist sich, daß gemäß der hier vorgestellten Lösun
gen auftretende Reibungseffekte nicht signifikant über denjenigen bei her
kömmlichen, über Öldruck gesteuerten Lösungen liegen.
1
erstes Gehäuse
2
zweites Gehäuse
3
,
3
' Gewindespindel
4
Spindelmutter
5
Aufnahme
6
nicht vergeben
7
Induktionskupplung
8
Induktionskupplung
9
nicht vergeben
10
Drehachse
11
Verzahnung
12
Tellerrad
12
' Schneckenrad
13
Tellerrad
13
' Schneckenrad
14
Zahnrad
15
Kegelrad
15
a Fortsatz des Kegelrads
15
b zylinderförmiges Ende des Fortsatzes
15
a
16
Schneckenprofil
17
zweite Spindelmutter
Claims (8)
1. Vorrichtung zur drehfesten Kopplung und zur Veränderung der relativen Dreh
lage zweier koaxial um eine Drehachse (10) und relativ zueinander drehbarer
Gehäuse (1, 2),
gekennzeichnet durch
wenigstens eine über Antriebsmittel (7, 8, 12, 13, 15, 15') betätigbare Gewinde
spindel (3, 3'), welche an einem ersten Ende (3a) bezüglich des zweiten Ge
häuses (2), und an einem zweiten Ende (3b) bezüglich des ersten Gehäuses (1)
schwenkbar gelagert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde
spindel (3) an ihrem zweiten Ende (3b) mit einer auf dem ersten Gehäuse (1)
schwenkbar gelagerten, mit einem entsprechenden Innengewinde ausgebilde
ten Spindelmutter (4) in Wirkverbindung steht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde
spindel (3) mittels eines an ihrem ersten Ende (3a) vorgesehenen, mit dem zwei
ten Gehäuse (2) bezüglich der Drehachse (10) drehfesten Kegelrades (15, 15')
betätigbar ist, welches seinerseits mit wenigstens einem antreibbaren Tellerrad
(12, 13) in Wirkverbindung steht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zwei das Kegelrad (15,
15') von entgegengesetzten Seiten beaufschlagende, mit dem zweiten Gehäuse
(2) drehfest koppelbare Tellerräder (12, 13), welche jeweils mittels einer ihnen
zugeordneten Induktionsspule (7, 8) beaufschlagbar sind, wobei sie bei Beauf
schlagung durch die ihnen jeweils zugeordnete Induktionsspule (7, 8) gegen
über einer Drehung des zweiten Gehäuses (2) abbremsbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Kugelgelenk (20, 20')
zur Kopplung des Kegelrades (15, 15') und der Gewindestange (3).
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelrad
(15') auf dem Kugelgelenk (20') gelagert ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde
spindel (3') mit einem Links-Rechts-Gewinde ausgebildet ist und in ihrem mittle
ren Bereich ein Zahnrad (15) aufweist, welches mittels wenigstens eines um die
Drehachse (10) drehbaren Teller- bzw. Schneckenrades (12', 13') betätigbar ist,
wobei die Gewindespindel (3') an ihrem ersten Ende (3a) mit einer am zweiten
Gehäuse (2) schwenkbar gelagerten Spindelmutter (17) in Wirkverbindung
steht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ge
häuse (1) drehfest mit einer Nockenwelle verbunden ist, und das zweite Gehäu
se (2) ein von einer Kurbelwelle antreibbares Nockenwellen-Antriebsrad ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999151392 DE19951392A1 (de) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | Vorrichtung zur drehfesten Kopplung und zur Veränderung der relativen Drehlage zweier koaxial um eine Drehachse drehbarer Gehäuse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999151392 DE19951392A1 (de) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | Vorrichtung zur drehfesten Kopplung und zur Veränderung der relativen Drehlage zweier koaxial um eine Drehachse drehbarer Gehäuse |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19951392A1 true DE19951392A1 (de) | 2001-05-03 |
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ID=7926823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1999151392 Ceased DE19951392A1 (de) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | Vorrichtung zur drehfesten Kopplung und zur Veränderung der relativen Drehlage zweier koaxial um eine Drehachse drehbarer Gehäuse |
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