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Title:
DEVICE FOR PHASE SHIFTING A ROTATIONAL ANGLE OF A DRIVE PART RELATIVE TO A DRIVEN PART
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/134864
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for phase shifting a rotational angle of a drive part (2) relative to a driven part (4), comprising: a double gear (25), which has a first gear (24) with external toothing and a second gear (26) with external toothing, the two gears (24, 26) being connected to one another for conjoint rotation; a first ring gear (22) with internal toothing, which is connected to the drive part (2) for conjoint rotation and is operatively connected to the first gear (24) with external toothing; a second ring gear (28) with internal toothing, which is connected to the driven part (4) for conjoint rotation and is operatively connected to the second gear (26) with external toothing; and a cam (32), on which the double gear (25) is rotatably mounted. To radially bias the double gear (25), at least one biasing element (60) is mounted between the double gear (25) and the cam (32), and, to radially support the double gear (25), a hydraulic compensation device (70) which has a fluid chamber (74) is arranged radially between the double gear (25) and the cam (32), the fluid chamber (74) being fluidically connected on the one hand via a check valve (80), opening in the inflow direction of the fluid flowing into the fluid chamber (74), to a fluid supply channel (100) and on the other hand to a throttle discharge channel (88).

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Inventors:
NOWAK MARTIN (DE)
BREUER MICHAEL (DE)
SCHMITT STEPHAN (DE)
SCHNELLE FABIENNE (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/050761
Publication Date:
July 20, 2023
Filing Date:
January 14, 2022
Export Citation:
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Assignee:
PIERBURG GMBH (DE)
International Classes:
F16H35/00
Domestic Patent References:
WO2011091770A12011-08-04
Foreign References:
JP2012092720A2012-05-17
US10287932B22019-05-14
EP3859128A12021-08-04
JP2012092720A2012-05-17
US20160298506A12016-10-13
Attorney, Agent or Firm:
TERPATENT PATENTANWÄLTE TER SMITTEN EBERLEIN-VAN HOOF RÜTTEN DAUBERT PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E Vorrichtung zur Phasenverschiebung eines Drehwinkels eines Antriebsteils (2) zu einem Abtriebsteil (4), mit einem Doppelzahnrad (25), welches ein außenverzahntes, erstes Zahnrad (24) und ein außenverzahntes, zweites Zahnrad (26) aufweist, wobei die beiden Zahnräder (24, 26) drehfest miteinander verbunden sind, einem innenverzahnten, ersten Hohlrad (22), welches mit dem Antriebsteil (2) drehfest verbunden ist und mit dem außenverzahnten, ersten Zahnrad (24) wirkverbunden ist, einem innenverzahnten, zweiten Hohlrad (28), welches mit dem Abtriebsteil (4) drehfest verbunden ist und mit dem außenverzahnten, zweiten Zahnrad (26) wirkverbunden ist, und einem Exzenter (32), auf welchem das Doppelzahnrad (25) drehbar gelagert ist, wobei zur radialen Vorspannung des Doppelzahnrades (25) radial zwischen dem Doppelzahnrad (25) und dem Exzenter (32) mindestens ein Vorspannelement (60) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur radialen Abstützung des Doppelzahnrades (25) radial zwischen dem Doppelzahnrad (25) und dem Exzenter (32) eine hydraulisches Ausgleichsvorrichtung (70) angeordnet ist, welche eine Fluidkammer (74) aufweist, wobei die Fluidkammer (74) einerseits über ein in Einströmrichtung des in die Fluidkammer (74) einströmenden Fluids öffnenden Rückschlagventil (80) mit einem Fluidversorgungskanal (100) und andererseits mit einem Drosselablaufkanal (88) fluidisch verbunden ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (32) von einer Außenhülse (56) und einer innerhalb der Außenhülse (56) angeordneten Innenhülse (58) radial umgeben ist, wobei das Vorspannelement (60) und die hydraulische Ausgleichsvorrichtung (70) radial zwischen dem Exzenter (32) und der Innenhülse (58) angeordnet sind. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (32) an seiner Außenumfangsfläche eine Aussparung (72) aufweist, in welcher das hydraulische Ausgleichselement (70) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (58) die Fluidkammer (74) radial begrenzt und die Innenhülse (58) und die Außenhülse (56) den Drosselablaufkanal (106) begrenzen, wobei die Innenhülse (58) und die Außenhülse (56) jeweils eine Querbohrung (90, 94) aufweisen, wobei die Querbohrungen (90, 94) über einen zwischen einer

Außenumfangsfläche der Innenhülse (58) und einer Innenumfangsfläche der Außenhülse (56) begrenzten Verbindungskanal (92) fluidisch miteinander verbunden sind, und wobei der Verbindungskanal (92) einen kleineren Durchströmungsquerschnitt als die Querbohrung (94) der Innenhülse (58) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass 17 die Außenhülse (56) an der Innenumfangsfläche und/oder die Innenhülse (58) an der Außenumfangsfläche eine Nut (93) aufweist, welche sich zwischen den Querbohrungen (90, 94) erstreckt und den Verbindungskanal (92) bildet. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (80) innerhalb der Fluidkammer (74) angeordnet ist und der Exzenter (32) eine mit der Fluidkammer (74) fluidisch verbundenen Einlassöffnung (96) aufweist, wobei das Rückschlagventil (80) ein an dem Exzenter (32) fest angeordnetes Federabstützelement (82), einen Ventilkörper (84) und ein zwischen dem Federabstützelement (82) und dem Ventilkörper (84) vorgespanntes angeordnetes Federelement (86) aufweist, wobei der Ventilkörper (84) gemeinsam mit einem an der Einlassöffnung (96) ausgebildeten Ventilsitz (97) einen Durchströmungsquerschnitt begrenzt. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungskanal (100) sich zumindest abschnittsweise durch das Abtriebsteil (4) erstreckt. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (60) als Elastomerelement ausgeführt ist und eine Nut (62) an einer dem Doppelzahnrad (25) zugewandten Außenumfangsfläche des Exzenters (32) vorgesehen ist. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass 18 die Nut (62) als eine um die hydraulische Ausgleichsvorrichtung (70) umlaufende Nut ausgeführt ist, wobei in der Nut (62) das umlaufende Vorspannelement (60) angeordnet ist.

Description:
B E S C H R E I B U N G

Vorrichtung zur Phasenverschiebung eines Drehwinkels eines Antriebsteils zu einem Abtriebsteil

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Phasenverschiebung eines Drehwinkels eines Antriebsteils zu einem Abtriebsteil, mit einem Doppelzahnrad, welches ein außenverzahntes, erstes Zahnrad und ein außenverzahntes, zweites Zahnrad aufweist, wobei die beiden Zahnräder drehfest miteinander verbunden sind, einem innenverzahnten, ersten Hohlrad, welches mit dem Antriebsteil drehfest verbunden ist und mit dem außenverzahnten, ersten Zahnrad wirkverbunden ist, einem innenverzahnten, zweiten Hohlrad, welches mit dem Abtriebsteil drehfest verbunden ist und mit dem außenverzahnten, zweiten Zahnrad wirkverbunden ist, und einem Exzenter, auf welchem das Doppelzahnrad drehbar gelagert ist, wobei zur radialen Vorspannung des Doppelzahnrades radial zwischen dem Doppelzahnrad und dem Exzenter mindestens ein Vorspannelement angeordnet ist.

Derartige Vorrichtungen sind insbesondere zur Phasenverschiebung zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle bekannt. Die Phasenverschiebung dient zur Steuerung der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Einlass- und Auslassventile eines Verbrennungsmotors, wodurch der Ladungswechselprozess verbessert wird. Für die Phasenverschiebung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle werden häufig Exzentergetriebe eingesetzt, welche üblicherweise mit einem Exzenter ausgeführt sind. Dabei werden zwei, fest miteinander verbundene, außenverzahnte Zahnräder auf einem Exzenter gelagert, wobei ein erstes, außenverzahntes Zahnrad mit einem Antriebshohlrad und ein zweites, außenverzahntes Zahnrad mit einem Abtriebshohlrad in Eingriff stehen. Zusätzlich wird der Exzenter über einen Aktor angetrieben, wobei durch die Exzenterdrehgeschwindigkeit die Höhe der Phasenverschiebung und die Richtung der Phasenverschiebung eingestellt werden können.

Eine Vorrichtung zur Phasenverschiebung eines Drehwinkels eines Antriebsteils zu einem Abtriebsteil offenbart beispielsweise die JP 2012-092720. Die Vorrichtung weist ein angetriebenes Antriebsteil, ein Abtriebsteil und ein Exzentergetriebe auf. Das Exzentergetriebe umfasst einen Exzenter, auf dessen Außenfläche ein Doppelzahnrad mit zwei unterschiedlichen Außenverzahnungen drehbar gelagert ist. Eine erste Außenverzahnung ist mit einem ersten, innenverzahnten Hohlrad wirkverbunden und eine zweite Außenverzahnung ist mit einem zweiten, innenverzahnten Hohlrad wirkverbunden. Das erste Hohlrad ist mit dem Antriebsteil und das zweite Hohlrad ist mit dem Abtriebsteil fest verbunden.

Zum radialen Vorspannen des Doppelzahnrades gegen die Hohlräder ist radial zwischen dem Exzenter und dem Doppelzahnrad ein Vorspannelement, d.h. ein Elastomerelement, vorgesehen. Das Elastomerelement wird beim Montagevorgang verformt und vorgespannt, so dass das Elastomerelement im montierten Zustand das Doppelzahnrad radial vorspannt. Das Elastomerelement weist eine hohlzylindrische Form auf und wird über eine Verpressung zwischen einem Lagerelement und dem Exzenter oder dem Doppelzahnrad radial und axial in seiner montierten Lage gehalten.

Weiterhin sind auch Vorrichtungen zur Phasenverschiebung eines Drehwinkels eines Antriebsteils zu einem Abtriebsteil bekannt, bei welchen das Doppelzahnrad durch eine das Vorspannelement bildende Blechfeder radial vorgespannt ist. Eine derartige Vorrichtung offenbart beispielsweise die US 2016/298506 Al.

Der Zweck des Vorspannelements ist die radiale Vorspannung des Doppelzahnrades, wodurch ein Spiel zwischen den Zahnrädern des Doppelzahnrades und der Hohlräder vermieden werden kann. Dabei sollte die Vorspannung jedoch relativ gering sein, um den Verschleiß in den Verzahnungspaarungen durch die Vorspannung nicht wesentlich zu erhöhen. Eine derartige geringe Vorspannung wird durch ein Vorspannelement mit einer relativ geringen Steifigkeit erzielt. Andererseits sollten ein im Betrieb der Vorrichtung einstellendes Spiel zwischen den Zahnrädern des Doppelzahnrades und den die Zahnräder kämmenden Hohlrädern, welches insbesondere durch die Radialkräfte aus der Verzahnung resultiert, zuverlässig verhindert werden. Dies wird durch ein Vorspannelement mit einer relativ hohen Steifigkeit erzielt. Durch die in der JP 2012-092720 und der US 2016/298506 Al beschriebenen Vorspannelemente kann in Abhängigkeit von der Steifigkeit des Vorspannelements entweder eine hohe Vorspannung, eine niedrige Vorspannung oder ein Kompromiss daraus erzielt werden. Ein Spielausgleich im Betrieb der Vorrichtung bei einem geringen Verschleiß kann dadurch nicht bereitgestellt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Phasenverschiebung eines Drehwinkels eines Antriebsteils zu einem Abtriebsteils bereitzustellen, bei der der Verschleiß in den Verzahnungspaarungen zwischen den Zahnrädern und den Hohlrädern gering ist und ein Spiel in den Verzahnungspaarungen dennoch zuverlässig verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Erfindungsgemäß ist zur radialen Abstützung des Doppelzahnrades radial zwischen dem Doppelzahnrad und dem Exzenter eine hydraulische Ausgleichsvorrichtung angeordnet. Die hydraulische Ausgleichsvorrichtung weist eine Fluidkammer auf, welche mit einem Fluid, insbesondere Öl, befüllbar ist. Die Fluidkammer ist einerseits mit einem Versorgungskanal fluidisch verbunden, durch welchen die Fluidkammer mit dem Fluid befüllt werden kann. Zwischen dem Versorgungskanal und der Fluidkammer ist ein Rückschlagventil zwischengeschaltet, wobei das Rückschlagventil eine Fluidströmung ausgehend von dem Versorgungskanal zulässt und eine Fluidströmung aus der Fluidkammer sperrt.

Das Spiel zwischen den Zahnrädern des Doppelzahnrades und den dazu korrespondierenden Hohlrädern wird zunächst durch die radiale Vorspannung des Doppelzahnrades mittels des Vorspannelements herausgedrückt. Im durch das Vorspannelement vorgespannten Zustand des Doppelzahnrades wird die Fluidkammer über den Versorgungskanal mit dem inkompressiblen Fluid vollständig befüllt, wobei sich das inkompressible Fluid wie ein starrer Körper verhält und das Doppelzahnrad in dem vorgespannten Zustand starr gehalten wird. Im daran anschließenden Betrieb der Vorrichtung wird das Doppelzahnrad radial belastet. Das in der Fluidkammer vorliegende, inkompressible Fluid wird dabei belastet, wobei das Fluid aufgrund der Inkompressibilität nahezu gar nicht nachgibt. Auf diese Weise kann das Spiel zwischen den Zahnrädern des Doppelzahnrades und den Hohlrädern zuverlässig verhindert werden.

Andererseits ist die Fluidkammer mit einem Drosselablaufkanal fluidisch verbunden, durch welchen Fluid aus der Fluidkammer ablaufen kann. Damit kann das Fluid ausschließlich über den Drosselablaufkanal aus der Fluidkammer entweichen. Unter einem Drosselablaufkanal ist vorliegend zu verstehen, dass der Querschnitt des Drosselablaufkanals derart klein ist, dass das Fluid bei einem relativ hohen, kammerseitigen Druck nicht bzw. nur langsam ablaufen kann.

Durch den Drosselablaufkanal, d.h. durch den geringfügigen Ablauf des Fluids aus der Fluidkammer, kann die radiale und durch die hydraulische Ausgleichsvorrichtung festgelegte Lage des Doppelzahnrades an Veränderungen, wie beispielsweise Wärmedehnungen der Bauteile, angepasst werden, wodurch der Verschleiß zwischen den Hohlrädern und den Zahnrädern des Doppelzahnrades reduziert und insbesondere ein Verklemmen der Verzahnungen der Doppelzahnrades und den Hohlrädern zuverlässig verhindert werden können. Anderenfalls kann das Doppelzahnrad radial nachgestellt und das Spiel ausgeglichen werden, wenn beispielsweise bei einer fortgeschrittenen Lebensdauer ein erhöhter Verschleiß an den Verzahnungen vorliegt. Dabei strömt über den Versorgungskanal Fluid nach.

Vorzugsweise ist der Exzenter von einer Außenhülse und einer innerhalb der Außenhülse angeordneten Innenhülse radial umgeben, wobei das Vorspannelement und die hydraulische Ausgleichsvorrichtung radial zwischen dem Exzenter und der Innenhülse angeordnet sind. Die beiden Außenhülsen sind fest miteinander verbunden und bilden ggfs. einen Innenring eines das Doppelzahnrad drehbar lagernden Lagerelements. Die radiale Vorspannung des Vorspannelements und der hydraulischen Ausgleichvorrichtung wirkt damit über den Innen- und Außenring und über das das Doppelzahnrad lagernde Lagerelement auf das Doppelzahnrad. Durch die Anordnung des Vorspannelements und der hydraulischen Ausgleichvorrichtung zwischen dem Exzenter und der Innen- und Außenhülse kann die Montage der Vorrichtung vereinfacht werden, wobei der Exzenter mit dem Vorspannelement, der hydraulischen Ausgleichsvorrichtung, der Innenhülse und der Außenhülse vormontiert werden kann und als Baugruppe bei der Endmontage endmontiert werden kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Exzenter an seiner Außenumfangsfläche eine Aussparung auf, in welcher das hydraulische Ausgleichselement angeordnet ist. Dabei liegt die Innenhülse mit der Innenumfangsfläche an der Außenumfangsfläche des Exzenters an. Dadurch kann die hydraulische Ausgleichsvorrichtung bauraumsparend an der Vorrichtung vorgesehen werden, wobei insbesondere der radiale Bauraum der Vorrichtung dadurch reduziert werden kann. Weiterhin können Bauteile eingespart werden.

Vorzugsweise begrenzen die Innenhülse die Fluidkammer radial und die Innenhülse und die Außenhülse den Drosselablaufkanal, wobei die Innenhülse und die Außenhülse jeweils eine Querbohrung aufweisen, wobei die Querbohrungen über einen zwischen einer Außenumfangsfläche der Innenhülse und einer Innenumfangsfläche der Außenhülse begrenzten Verbindungskanal fluidisch miteinander verbunden sind, und wobei der Verbindungskanal einen kleineren Durchströmungsquerschnitt als die Querbohrung der Innenhülse aufweist. Dadurch kann der Drosselablaufkanal auf eine einfache Weise ausgebildet werden, in dem der Drosselablaufkanal in die Innen- und Außenhülse integriert wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Außenhülse an der Innenumfangsfläche und/oder die Innenhülse an der Außenumfangsfläche eine Nut auf, welche sich zwischen den Querbohrungen erstreckt und den Verbindungskanal bildet. Dadurch kann der Drosselablaufkanal bzw. der Verbindungskanal einfach und kostengünstig hergestellt werden, wobei an lediglich der Innenhülse und/oder an der Außenhülse eine einfach herzustellende Nut eingebracht werden muss und anschließend die Innenhülse in die Außenhülse eingeschoben werden muss. Vorzugsweise ist das Rückschlagventil innerhalb der Fluidkammer angeordnet und der Exzenter weist eine mit der Fluidkammer fluidisch verbundene Einlassöffnung auf, wobei das Rückschlagventil ein an dem Exzenter fest angeordnetes Federabstützelement, einen Ventilkörper und ein zwischen dem Federabstützelement und dem Ventilkörper vorgespannt angeordnetes Federelement aufweist, wobei der Ventilkörper gemeinsam mit einem an der Einlassöffnung ausgebildeten Ventilsitz einen Durchströmungsquerschnitt begrenzt. Dadurch kann auf eine einfache Weise ein bauraumsparendes Rückschlagventil an der Vorrichtung vorgesehen werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich der Versorgungskanal zumindest abschnittsweise durch das Abtriebsteil. Dadurch können separate, den Versorgungskanal bildende Komponenten eingespart werden, wodurch der Montage- und Herstellungsaufwand reduziert werden kann. Der Versorgungskanal erstreckt sich von der Nockenwelle, welche bereits eine Fluidversorgung aufweist, bis zur Einlassöffnung. Der Versorgungskanal weist insbesondere einen, von der Nockenwelle ausgehenden, horizontalen Abschnitt und einen an den horizontalen Abschnitt anschließenden und nahezu bis zur Einlassöffnung erstreckenden radialen Abschnitt auf.

Vorzugsweise ist das Vorspannelement als Elastomerelement ausgeführt und eine Nut ist an einer dem Doppelzahnrad zugewandten Außenumfangsfläche des Exzenters vorgesehen. Das Elastomerelement dient der Vorspannung und der Dämpfung des Doppelzahnrades. Durch die Anordnung des Elastomerelements in der Nut wird das Elastomerelement formschlüssig an dem Exzenter oder dem Doppelzahnrad axial fixiert, wobei das Elastomerelement in ihrem montierten Zustand radial in die Nut gepresst wird. Auf diese Weise wird ein Herausgleiten des Elastomerelements aus der Nut zuverlässig verhindert. Damit wird die Vorspannung zwischen dem Doppelzahnrad und den Hohlrädern zuverlässig über die gesamte Lebensdauer gewährleistet und eine Beschädigung der Vorrichtung aufgrund einer Verschiebung des Elastomerelements zuverlässig verhindert.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Nut als eine an der Außenumfangsfläche des Exzenters ausgebildete und um die hydraulische Ausgleichsvorrichtung umlaufende Nut ausgeführt, wobei in der Nut das umlaufende Vorspannelement angeordnet ist. Insbesondere weist die umlaufende Nut zwei, in Umfangsrichtung erstreckende Abschnitte und zwei, in Axialrichtung des Exzenters erstreckende Abschnitte auf, wobei die Abschnitte in Umfangsrichtung über die Abschnitte in Axialrichtung miteinander verbunden sind, wodurch ein Bereich der Außenumfangsfläche des Exzenters durch die Nut bzw. das Elastomerelement umlaufend begrenzt wird. In diesem begrenzten Bereich ist die hydraulische Ausgleichsvorrichtung angeordnet. Dadurch, dass die Innenhülse an der Außenumfangsfläche des Exzenters angeordnet ist und aufgrund der Vorspannung des Elastomerelements zwischen dem Exzenter und der Innenhülse, wird der Spalt, welcher eine Leckage aus der Fluidkammer verursachen würde, durch das Elastomerelement abgedichtet. Damit wird durch das Elastomerelement einerseits das Doppelzahnrad radial vorgespannt und andererseits der Spalt abgedichtet. Eine zusätzliche Dichtung zur Abdichtung des Spalts kann damit eingespart werden.

Es wird somit eine Vorrichtung geschaffen, bei der einerseits der Verschleiß in den Verzahnungspaarungen zwischen den Hohlrädern und den Zahnrädern des Doppelzahnrads gering ist und ein Spiel im Betrieb der Vorrichtung in den Verzahnungspaarungen dennoch zuverlässig verhindert werden kann. Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben.

Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung einer Vorrichtung zur Phasenverschiebung eines Abtriebsteils zu einem Antriebsteil in geschnittener Ansicht, und

Die Figur 2 zeigt einen Exzenter, eine hydraulische Ausgleichsvorrichtung und ein Vorspannelement der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 1 in Explosionsdarstellung.

Die in der Figur 1 dargestellte Vorrichtung umfasst ein Antriebsteil 2 und ein Abtriebsteil 4. Das Abtriebsteil 4 ist über eine Schraube 5 mit einer Nockenwelle 6 drehfest verbunden, wobei ein Schraubenschaft der Schraube 5 sich durch eine an dem Abtriebsteil 4 vorgesehene Öffnung 7 erstreckt und in die Nockenwelle 6 eingeschraubt ist. Das Antriebsteils 2 weist an einer Außenfläche ein Kettenrad 8 auf, welches einstückig mit dem Antriebsteil 2 hergestellt ist. Auf das Kettenrad 8 greift ein nicht dargestellter Kettentrieb ein, welcher das Kettenrad 8 mit einer ebenfalls nicht dargestellten Kurbelwelle verbindet und eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle an das Antriebsteil 2 überträgt.

An der dem Kettenrad 8 radial abgewandten Seite des Antriebsteils 2 ist ein Exzentergetriebe 16 angeordnet. Das Exzentergetriebe 16 weist eine erste Zahnradpaarung 18 und eine zweite Zahnradpaarung 20 auf. Die erste Zahnradpaarung 18 umfasst ein innenverzahntes, erstes Hohlrad 22 und ein außenverzahntes, erstes Zahnrad 24. Das innenverzahnte, erste Hohlrad 22 ist an der dem Kettenrad 8 abgewandten Seite des Antriebsteils 2 angeordnet und ist einstückig mit dem Antriebsteil 2 hergestellt. Das außenverzahnte, erste Zahnrad 24 bildet gemeinsam mit einem außenverzahnten, zweiten Zahnrad 26 ein Doppelzahnrad 25, wobei die beiden außenverzahnten Zahnräder 24, 26 drehfest miteinander verbunden sind und miteinander rotieren. Das außenverzahnte, zweite Zahnrad 26 steht mit einem innenverzahnten, zweiten Hohlrad 28 in Eingriff, welches mit dem Abtriebsteil 4 drehfest verbunden ist und zusammen mit dem außenverzahnten, zweiten Zahnrad 26 die zweite Zahnradpaarung 20 bildet.

Das Doppelzahnrad 25 ist derart ausgestaltet, dass das außenverzahnte, erste Zahnrad 24 einen axial erstreckenden Stutzen 27 aufweist, auf welchen das außenverzahnte, zweite Zahnrad 26 aufgeschoben ist. Die drehfeste Verbindung zwischen dem ersten und zweiten außenverzahnten Zahnrad 24, 26 kann beispielsweise über eine Verzahnung oder einen Presssitz hergestellt werden.

Das Doppelzahnrad 25 ist drehbar auf einem durch eine in den Figuren nicht gezeigte Antriebseinheit angetriebenen Exzenter 32 gelagert. Der Exzenter 32 ist ein einstückiger Innenexzenter, welcher über ein Nadellager 40 an einer Außenumfangsfläche eines an dem Abtriebsteil 4 ausgebildeten Lagerstutzen 42 drehbar gelagert ist. Die Innenlauffläche 44 des Nadellagers 40 wird durch die Außenumfangsfläche des Lagerstutzens 42 gebildet. Die Außenlauffläche 46 des Nadellagers 40 bildet die Innenumfangsfläche des Exzenters 32.

Die drehbare Lagerung des Doppelzahnrades 25 auf dem Exzenter 32 erfolgt über ein radial zwischen dem Doppelzahnrad 25 und dem Exzenter 32 angeordneten Nadellager 48, wobei die Außenlauffläche 50 durch die Innenumfangsfläche des Doppelzahnrades 25 gebildet ist. Die Innenlauffläche 52 des Nadellagers 48 bildet eine Außenumfangsfläche einer mehrteiligen Hülse 54, welche an einer Außenumfangsfläche des Exzenters 32 angeordnet ist. Die Hülse 54 weist eine Außenhülse 56 und eine innerhalb der Außenhülse 56 angeordnete Innenhülse 58 auf, wobei die Innenhülse 58 in die Außenhülse 56 eingepresst ist und damit fest mit der Außenhülse 56 verbunden ist. Radial zwischen der Hülse 54 und dem Exzenter 32 ist ein Vorspannelement 60 und eine hydraulische Ausgleichsvorrichtung 70 angeordnet. Das Vorspannelement 60 und die hydraulische Ausgleichsvorrichtung 70 sind zusätzlich zur Figur 1 in Figur 2 gezeigt.

Das Vorspannelement 60 ist als Elastomerelement ausgeführt und ist in einer an der Außenumfangsfläche des Exzenters 32 hergestellten Nut 62 angeordnet, wodurch das Elastomerelement 60 in einer vordefinierten Lage zuverlässig gehalten wird und ein unerwünschtes Bewegen des Elastomerelements 60, insbesondere in Axialrichtung, verhindert wird.

Das Elastomerelement 60 belastet das Doppelzahnrad 25 radial, indem das Elastomerelement 60 bei der Montage verformt, d.h. vorgespannt wird. Durch die radiale Belastung kann das Spiel zwischen den beiden außenverzahnten Zahnrädern 24, 26 und den entsprechenden innenverzahnten Hohlrädern 22, 28 ausgeglichen werden. Außerdem wird das Doppelzahnrad 25 durch das Elastomerelement 60 radial gedämpft.

Die hydraulische Ausgleichvorrichtung 70 ist in einer an dem Exzenter 32, d.h. an der Außenumfangsfläche des Exzenters 32, ausgebildeten Aussparung 72 angeordnet und weist eine Fluidkammer 74 sowie ein Rückschlagventil 80 auf. Die Fluidkammer 74 wird durch die Wandungen der Aussparung 72 sowie durch die an der Außenumfangsfläche des Exzenters 32 anliegende Innenhülse 58 der Hülse 54 begrenzt, wobei an den seitlichen Wandungen der Aussparung ein Federabstützelement 82 angeordnet ist und damit die Fluidkammer 74 mittelbar durch die Wandung begrenzt ist. Das Rückschlagventil 80 weist außerdem einen Ventilkörper 84 und ein Federelement 86 auf. Das Federelement 86 ist zwischen dem Federabstützelement 82 und einem an dem Ventilkörper 84 zur zuverlässigen Aufnahme des Federelements 86 angeordneten, schalenartigen Element 85 vorgespannt.

Die Fluidkammer 74 ist einerseits mit einem Versorgungskanal 100 und andererseits mit einem Drosselablaufkanal 88 fluidisch verbunden.

Der Versorgungskanal 100 ist durch das Abtriebsteil 4 gebildet und weist einen horizontalen Abschnitt 102 und einen an den horizontalen Abschnitt 102 anschließenden Abschnitt 104 auf, wobei der radiale Abschnitt 104 am Nadellager 40 endet. Das durch den Versorgungskanal 100 strömende Fluid strömt ausgehend von dem radialen Abschnitt 104 über das Nadellager 40, d.h. über Zwischenräume des Nadellagers 40, zu einer an einer Innenumfangsfläche des Exzenters 32 ausgebildeten Einlassöffnung 96 in die Fluidkammer 74. An der Einlassöffnung 96 ist das Rückschlagventil 80 angeordnet, wobei der Ventilkörper 84 mit einem an der Einlassöffnung 96 vorgesehenen Ventilsitz 97 eine Durchströmungsquerschnitt begrenzen.

Durch das Rückschlagventil 80 wird eine Fluidströmung ausgehend von dem Versorgungskanal 100 in die Fluidkammer 74 zugelassen und eine Fluidströmung aus der Fluidkammer 74 gesperrt. In anderen Worten kann über die Einlassöffnung 96 Fluid, d.h. ein inkompressibles Fluid, insbesondere Öl, ausschließlich einströmen.

Der Drosselablaufkanal 88 dient einem Abfluss des Fluids aus der Fluidkammer 74, wobei der Drosselablaufkanal 88 durch die Hülse 54 gebildet ist. Dabei weist die Außenhülse 56 eine Querbohrung 90 auf und die Innenhülse 58 weist eine Querbohrung 94 und eine umlaufende Nut 93 auf. Durch eine zur Außenhülse 56 verdrehte Montage der Innenhülse 58, insbesondere um 180°, sind die Querbohrungen 90, 94 ausschließlich über die Nut 93 fluidisch miteinander verbunden, so dass die Nut 93 gemeinsam mit einer Innenumfangsfläche der Innenhülse 58 einen Verbindungskanal 92 begrenzen. Der Verbindungskanal 92 weist einen relativ geringen Durchströmungsquerschnitt auf, woraus eine Drosselwirkung resultiert und das Fluid lediglich sehr langsam aus der Fluidkammer 74 abfließen kann. Der Drosselablaufkanal 88 endet an dem Nadellager 48, wobei das Fluid ausgehend von dem Nadellager 48 über einen an dem Abtriebsteil 4 ausgebildeten Ablaufkanal 106 zurück zur Nockenwelle 6 strömt.

Zur Abdichtung eines Spaltes 59 zwischen der Außenumfangsfläche des Exzenters 32 und der Innenhülse 58 sind das Elastomerelement 60 und die Nut 62 derart ausgeführt, dass das Elastomerelement 60 die hydraulische Ausgleichsvorrichtung 70, d.h. den Bereich der Fluidkammer 74, entlang der Außenumfangsfläche des Exzenters 32 vollständig umgibt, so dass der Spalt 59 vollständig abgedichtet ist und dadurch ein Leckagestrom des Fluids über den Spalt 59 aus der Fluidkammer 74 verhindert werden kann.

Durch eine derartige Ausführung der Vorrichtung kann das Spiel zwischen den Zahnrädern 24, 26 des Doppelzahnrades 25 und den dazu korrespondierenden Hohlrädern 22, 28 zunächst durch die radiale Vorspannung des Doppelzahnrades mittels des Vorspannelements 60 herausgedrückt werden. Im durch das Vorspannelement 60 vorgespannten Zustand des Doppelzahnrades 25 wird die Fluidkammer 74 über den Versorgungkanal 100 mit dem inkompressiblen Fluid vollständig befüllt, wobei sich das inkompressible Fluid wie ein starrer Körper verhält und das Doppelzahnrad 25 in dem vorgespannten Zustand nahezu starr gehalten wird. Im daran anschließenden Betrieb der Vorrichtung wird das Doppelzahnrad 25 radial belastet. Das in der Fluidkammer 74 vorliegende, inkompressible Fluid wird dabei belastet, wobei das Fluid aufgrund der Inkompressibilität nahezu gar nicht nachgibt. Auf diese Weise kann das sich im Betrieb der Vorrichtung aufgrund von Radialkräfte der Verzahnungen entstehende Spiel zwischen den Zahnrädern 24, 26 des Doppelzahnrades 25 und den Hohlrädern 22, 28 zuverlässig verhindert werden. Die im Betrieb auftretenden Radialkräfte werden dadurch nahezu vollständig durch die hydraulische Ausgleichsvorrichtung 70 aufgenommen.

Andererseits kann das Fluid über den Drosselablaufkanal 88 langsam ablaufen, wodurch das Doppelzahnrad 25 sich nach radial innen verlagern kann und der Verschleiß sowie eine Gefahr eines Verklemmens zwischen den Zahnrädern 24, 26 und den Hohlrädern 22, 28 reduziert werden.

Es sollte deutlich sein, dass auch andere konstruktive Ausführungsformen im Vergleich zur beschriebenen Ausführungsform möglich sind, ohne den Schutzbereich des Hauptanspruchs zu verlassen. Es können beispielsweise die hydraulische Ausgleichsvorrichtung 70 oder das Elastomerelement 60 anders ausgeführt sein.