AT517815B1 - Variable ventilsteuerungseinrichtung für brennkraftmaschinen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine variable Ventilsteuerungseinrichtung (1) für Brennkraftmaschinen der Hubkolbenbauart mit zumindest einem Gaswechselventil (32), das mittels einer drehbar um eine Nockenwellenachse (2) gelagerten Nockenwelle (3) über eine drehfest mit der Nockenwelle (3) verbundene, zumindest zwei unterschiedliche Nockenbahnen (7, 8) aufweisende Nockenvorrichtung (4) betätigbar ist, wobei mittels einer Steuereinrichtung (10) wahlweise eine der Nockenbahnen (7, 8) aktivierbar und zumindest eine andere Nockenbahn (8, 7) deaktivierbar ist, und wobei die Steuereinrichtung (10) zumindest einen um eine Schwenkachse (11) schwenkbaren Steuerhebel (12) und zumindest einen drehfest mit der Nockenwelle (3) verbundenen ersten Steuerkörper (13) aufweist, in dessen Oberfläche zumindest eine erste Steuernut (17) und zumindest eine zweite Steuernut (18) eingeformt ist, wobei wahlweise in die erste Steuernut (17) ein erster Steuerzapfen (19) des Steuerhebels (12) bzw. in die zweite Steuernut (18) ein zweiter Steuerzapfen (20) des Steuerhebels (12) einlenkbar ist. Um mit geringem Herstellungs- und Bauaufwand ein kompakte variable Ventilsteuerung zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der Steuerkörper (13) eine innere erste Mantelfläche (14) und eine äußere zweite Mantelfläche (15) aufweist, wobei die erste Mantelfläche (14) zur Nockenwellenachse (2) einen geringeren Abstand aufweist als die zweite Mantelfläche (15) und die beiden Mantelflächen (14, 15) konzentrisch zur Nockenwellenachse (2) angeordnet sind, und wobei die beiden einander zugewandten Mantelflächen (14, 15) einen im Wesentlichen ringförmigen Steuerraum (16) begrenzen, und die erste Steuernut (17) in die erste Mantelfläche (14) und die zweite Steuernut (18) in die zweite Mantelfläche (15) eingeformt sind.
Description
[0001] Die Erfindung betrifft eine variable Ventilsteuerungseinrichtung für Brennkraftmaschinen der Hubkolbenbauart mit zumindest einem Gaswechselventil, das mittels einer drehbar um eine Drehachse gelagerten Nockenwelle über eine drehfest mit der Nockenwelle verbundene, zumindest zwei unterschiedliche Nockenbahnen aufweisende Nockenvorrichtung betätigbar ist, wobei mittels einer Steuereinrichtung wahlweise eine der Nockenbahnen aktivierbar und zumindest eine andere Nockenbahn deaktivierbar ist, und wobei die Steuereinrichtung zumindest einen um eine Schwenkachse schwenkbaren Steuerhebel und zumindest einen drehfest mit der Nockenwelle verbundenen ersten Steuerkörper aufweist, in dessen Oberfläche zumindest eine erste Steuernut und zumindest eine zweite Steuernut eingeformt ist, wobei wahlweise in die erste Steuernut ein erster Steuerzapfen des Steuerhebels bzw. in die zweite Steuernut ein zweiter Steuerzapfen des Steuerhebels einlenkbar ist.
[0002] Aus der DE 10 2011 076 726 A1 ist ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle bekannt, die eine Trägerwelle sowie eine darauf drehfest und zwischen zwei Positionen axial verschiebbar angeordnete Trägernabe aufweist. Die Trägernabe weist einen Nockenkörper mit zwei axial benachbarten Nocken auf, deren Nockenbahnen unterschiedliche Nockenerhebungen und identische Grundkreisdurchmesser aufweisen. Ein zylindrischer Steuerkörper weist mindestens eine erste und eine zweite schraubenförmige Steuernut auf, in die zur axialen Verstellung der Trägernabe jeweils ein gehäuseseitig gelagerter Steuerstift einer Betätigungsvorrichtung in Eingriff bringbar ist. Die Betätigungsvorrichtung weist einen Kipphebel auf, der mit axialer Ausrichtung radial benachbart zu dem Steuerkörper angeordnet und um eine tangentiale Achse schwenkbar gelagert ist. Der Kipphebel weist an beiden Enden jeweils einen Steuerstift auf und ist durch ein Betätigungselement form- und/oder kraftschlüssig in eine erste Position schwenkbar, in welcher der Steuerstift in Eingriff mit der zugeordneten Steuernut stellt. Weiters ist der Kipphebel in eine zweite Position schwenkbar, in welcher sich der Steuerstift außer Eingriff mit der zugeordneten Steuern befindet. Gleichzeitig greift in dieser zweiten Position ein am anderen Ende des Kipphebels angeordneter zweiter Sperrstift in eine zugeordnete zweite Steuernut ein. Nachteilig ist, dass viel Bauraum in Anspruch genommen wird, so dass diese Anordnung für viele Anwendungen nicht geeignet ist.
[0003] Ein weiterer Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle ist aus der DE 10 2011 117 244 A1 bekannt. Die Nockenwelle weist eine Trägerwelle mit mindestens einem drehfest und axial verschiebbaren Nockenstück auf, welches durch ein Schaltelement von einer ersten axialen Endposition in eine zweite axiale Endposition verschiebbar und durch ein Regelungselement in diesen Endposition haltbar ist. Das Stück weist dabei eine Schaltkulisse auf mit einer Nut auf, in welche ein Betätigungselement eingereicht und der Schaltkontur der Nut folgt. Durch einen Verriegelungselements kann das Nockenstück in einer Endposition gehalten werden. Das Regelungselement wird zum axialen Verschieben des Nockenstücks entriegelt und im Bereich der eingenommenen Endposition an verriegelt. Über Wippen ist das Schaltelement mit dem Verriegelungselement gekoppelt. Auch dieser Ventiltrieb ist relativ Platz aufwendig und weist darüber hinaus viele Einzelteilen auf, was den Erstellungsaufwand erhöht.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden und mit geringem Herstellungs- und Bauaufwand kompakte variable Ventilsteuerung zu ermöglichen.
[0005] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Steuerkörper eine innere erste Mantelfläche und eine äußere zweite Mantelfläche aufweist, wobei die erste Mantelfläche zur Nockenwellenachse einen geringeren Abstand aufweist als die zweite Mantelfläche und die beiden Mantelflächen konzentrisch zur Nockenwellenachse angeordnet sind, und wobei die beiden einander zugewandten Mantelflächen einen im Wesentlichen ringförmigen Steuerraum begrenzen, und die erste Steuernut in die erste Mantelfläche und die zweite Steuernut in die zweite Mantelfläche eingeformt sind.
[0006] Die ersten und zweiten Steuernuten sind somit in radialer Richtung übereinander im gleichen axialen Abschnitt der Nockenwelle angeordnet, wobei die erste und zweite Steuernut
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Patentamt in Bezug auf den Steuerraum gegenüberliegend angeordnet und einander zugewandt sind. Dadurch kann Bauraum in axialer Richtung der Nockenwelle eingespart werden.
[0007] Um ein einfaches Abgreifen der durch die Steuernuten gebildeten Schaltkontur mittels des Steuerhebels zu ermöglichen, ist günstiger Weise der im Wesentlichen zylindrische Steuerraum an einer vorzugsweise der Nockenvorrichtung zugewandten ersten Stirnseite offen ausgeführt ist, wobei der Steuerhebel durch die offene Stirnseite in den Steuerraum hineinragend angeordnet ist.
[0008] Um eine einfache Fertigung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die zweite Mantelfläche an der Innenseite eines Hülsenteils angeordnet ist, welcher fest mit der Nockenwelle verbunden, vorzugsweise aufgepresst ist, wobei besonders vorzugsweise die Verbindung zwischen Nockenwelle und Hülsenteil an einer der Nockenvorrichtung abgewandten zweiten Stirnseite des Steuerraumes erfolgt.
[0009] Die Ventilsteuerungseinrichtung beansprucht sehr wenig Bauraum, wenn die Schwenkachse des Steuerhebels parallel zur Nockenwellenachse angeordnet ist. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Schwenkachse des Steuerhebels geneigt zur Nockenwellenachse angeordnet ist, wobei in zumindest einer Projektion normal auf die Nockenwellenachse die Schwenkachse mit der Nockenwellenachse einen Winkel zwischen 0° und 60°, vorzugsweise zwischen 0° und 30°, einschließt. Insbesondere bei baulichen Zwängen von OHC-Ventilsteuerungen kann diese Ausführung konstruktive Vorteile bieten.
[0010] In einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Steuerhebel ein vorzugsweise gabelförmiges Schaltelement aufweist, welches an einem Mitnehmerelement der axial verschiebbar auf der Nockenwelle angeordneten Nockenvorrichtung angreift. Dabei ist bevorzugt das Mitnehmerelement durch einen von den Nockenbahnen axial beabstandeten Ring gebildet, welcher vorzugsweise an einem den Steuerkörpern zugewandten Ende der Nockenvorrichtung angeordnet ist. Das als Ring ausgebildete Mitnehmerelement kann einfach mit der Nockenwelle zusammengefertigt werden und erlaubt eine axiale Verstellung der Nockenvorrichtung entlang der Nockenwellenachse unabhängig vom Drehwinkel der Nockenwelle. Die Nockenvorrichtung kann über Kipphebel oder Tassenstößel auf zumindest ein Gaswechselventil einwirken.
[0011] Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Steuerhebel ein vorzugsweise gabelförmiges Schaltelement aufweist, welche an einem von der unverschiebbar mit der Nockenwelle verbundenen Nockenvorrichtung betätigten Übertragungselement angreift, welches Übertragungselement parallel zur Nockenwellenachse verschiebbar ausgebildet ist. Günstigerweise ist das Übertragungselement ein auf einem Ventilhebel drehbar und axialverschiebbarer Rollenkörper. Die Nockenvorrichtung kann dabei einstückig mit der Nockenwelle ausgebildet, die Nockenbahnen direkt in die Nockenwelle eingeformt sein.
[0012] Es ist vorteilhaft, wenn die Nockenvorrichtung oder das Übertragungselement über zumindest ein Feder-Rastelement arretierbar ist. Dadurch werden in den Endpositionen der Nockenvorrichtung bzw. des Übertragungselementes axiale Bewegungen innerhalb des fertigungsbedingten Spieles der Elemente der Steuereinrichtung vermieden, welche den Verschleiß erhöhen und sich auch akustische Nachteilig auswirken können.
[0013] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der nicht einschränkenden Figuren näher erläutert.
[0014] Darin zeigen:
[0015] Fig. 1 eine erfindungsgemäße variable Ventilsteuerungseinrichtung in einer ersten Ausführung in einer Schrägansicht in einem Längsschnitt in einer ersten Verschiebestellung, [0016] Fig. 2 diese variable Ventilsteuerungseinrichtung in einem Längsschnitt in einer Schrägansicht in einem Längsschnitt in einer zweiten Verschiebestellung,
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Patentamt [0017] Fig. 3 [0018] Fig. 4 [0019] Fig. 5 [0020] Fig. 6 [0021] Fig. 7 [0022] Fig. 8 [0023] Fig. 9 [0024] Fig. 10 diese variable Ventilsteuerungseinrichtung in einem Längsschnitt in der ersten Verschiebestellung, diese variable Ventilsteuerungseinrichtung in einem Längsschnitt in der zweiten Verschiebestellung, eine erfindungsgemäße variable Ventilsteuerungseinrichtung in einer zweiten Ausführung in einer Schrägansicht in einem Längsschnitt in einer ersten Verschiebestellung, diese variable Ventilsteuerungseinrichtung in einem Längsschnitt in einer Schrägansicht in einem Längsschnitt in einer zweiten Verschiebestellung, diese variable Ventilsteuerungseinrichtung in einem Längsschnitt in der ersten Verschiebestellung, diese variable Ventilsteuerungseinrichtung in einem Längsschnitt in der zweiten Verschiebestellung, diese variable Ventilsteuerungseinrichtung in einer weiteren Schrägansicht, und diese variable Ventilsteuerungseinrichtung in einer Seitenansicht.
[0025] Funktionsgleiche Teile sind in den Ausführungen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
[0026] Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsvariante, die Fig. 4 bis 10 eine zweite Ausführungsvariante der Erfindung.
[0027] Beiden Ausführungsvarianten ist gemeinsam, dass die variable Ventilsteuerungseinrichtungseinrichtung 1 für Brennkraftmaschinen mindestens eine drehbar um eine Nockenwellenachse 2 gelagerte Nockenwelle 3 aufweist, wobei eine Nockenvorrichtung 4 mit zumindest zwei Nocken 5, 6 und Nockenbahnen 7, 8 mit der Nockenwelle 3 drehfest verbunden ist. Die Nockenvorrichtung 4 wirkt in den Ausführungsbeispielen auf ein, beispielsweise als Rollenkörper ausgeführtes Übertragungselement 30 einer Übertragungseinrichtung 31 - beispielsweise einen Ventilhebels - ein, welche Übertragungseinrichtung 31 zumindest ein - in den Fig. 9 und 10 eingezeichnetes - Gaswechselventil 32 der Brennkraftmaschine betätigt.
[0028] Über eine Steuereinrichtung 10 kann wahlweise eine der Nockenbahnen 7, 8 aktiviert bzw. deaktiviert werden Die Steuereinrichtung 10 weist zumindest einen um eine Schwenkachse 11 schwenkbaren und axial entlang der Schwenkachse 11 zwischen zwei Endstellungen verschiebbar gelagerten Steuerhebel 12 und zumindest einen drehfest mit der Nockenwelle 3 verbundenen Steuerkörper 13 auf, welcher zwischen einer inneren ersten Mantelfläche 14 und eine äußeren zweiten Mantelfläche 15 einen Steuerraum 16 aufspannt. Die Schwenkachse 11 ist in den Ausführungsbeispielen parallel zur Nockenwellenachse 2 angeordnet, kann aber auch - in einer Projektion normal auf die Nockenwellenachse 2 betrachtet - unter einem spitzen Winkel dazu geneigt ausgeführt sein. Die im Wesentlichen zylindrischen Mantelflächen 14, 15 sind konzentrisch zur Nockenwellenachse 2 angeordnet. Die radial nach innen gerichtete zweite Mantelfläche 15 ist von der Nockenwellenachse 2 weiter entfernt, als die radial nach außen gerichtete erst Mantelfläche 14.
[0029] Der im Wesentlichen zylindrische Steuerraum 16 ist an einer der Nockenvorrichtung 4 zugewandten ersten Stirnseite 16a offen ausgeführt ist, wobei der Steuerhebel 12 durch die offene Stirnseite 16a in den Steuerraum 16 hineinragend angeordnet ist.
[0030] Die zweite Mantelfläche 15 ist in den Ausführungsbeispielen an der Innenseite eines Hülsenteils 9 angeordnet ist, welcher fest mit der Nockenwelle 3 verbunden, beispielsweise aufgepresst ist, wobei die Verbindung zwischen Nockenwelle 3 und Hülsenteil 9 an einer der Nockenvorrichtung 4 abgewandten zweiten Stirnseite 16b des Steuerraumes 16 erfolgt.
[0031] In die erste Mantelfläche 14 ist eine schraubenförmige erste Steuernut 17 und in die zweite Mantelfläche 15 eine schraubenförmige zweite Steuernut 18 eingeformt, welche Steuer3/12
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Patentamt nuten 17, 18 Kulissenbahnen ausbilden. Die Steuernuten 17, 18 sind in unterschiedliche Richtungen gedreht - also die eine Steuernut rechtsdrehend, die andere Steuernut linksdrehend - in die Mantelflächen 14, 15 eingeformt.
[0032] Der Steuerhebel 12 weist einen ersten Steuerzapfen 19 und einen zweiten Steuerzapfen 20 auf, wobei die beiden Steuerzapfen 19, 20 am selben ersten Hebelarm 21 des Steuerhebels 12 angeordnet sind. Der erste und der zweite Steuerzapfen 19, 20 sind im Wesentlichen radial bezüglich der Nockenwellenachse 2, aber unterschiedlich orientiert fest am ersten Hebelarm 21 angebracht, beispielsweise einstückig mit diesem ausgeführt. Der erste Steuerzapfen 19 ist dabei der ersten Mantelfläche 14, der zweite Steuerzapfen 20 der zweiten Mantelfläche 15 zugewandt. Der erste Hebelarm 21 des Steuerhebels 12 ist im Bereich der offen ausgeführten ersten Stirnseite 16a des im Wesentlichen zylindrischen Steuerraumes 16 in dessen Inneres geführt.
[0033] Der Steuerhebel 12 kann über einen am zweiten Hebelarm 22 angreifenden, nicht weiter dargestellten Aktuator zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung geschwenkt werden, wobei in der ersten Stellung die erste Nockenbahn 7 und in der zweiten Stellung die zweite Nockenbahn 8 aktiviert wird.
[0034] Zur axialen Verstellung der Nockenvorrichtung 4 bzw. des Übertragungselementes 30 wird der erste Steuerzapfen 19 oder der zweite Steuerzapfen 20 durch Umschalten (schwarzweiß Schaltung) des Steuerhebels 12 in die gegenüber liegende Steuernut 17, 18 gedrückt.
[0035] In der in den Fig. 1 und 5 jeweils dargestellten ersten Stellung des Steuerhebels 12 ist der erste Steuerzapfen 19 aus der ersten Steuernut 17 gelenkt, während der zweite Steuerzapfen 20 in die zweite Steuernut 18 eingreift. Dadurch wird bei Drehung der Nockenwelle 3 und somit auch des Steuerkörpers 13 der Steuerhebel 12 axial in eine erste Richtung verschoben und bewirkt dadurch eine axiale Verstellung der Nockenvorrichtung 4 (Fig. 1 bis 4) bzw. eine axiale Verstellung eines mit der Nockenvorrichtung 4 kontaktierend verbundenen Übertragungselementes 30 (Fig. 5 bis 10) in dieser ersten Richtung. In der in den Fig. 2 und 6 jeweils ersichtlichen zweiten Stellung ist es umgekehrt: der zweite Steuerzapfen 20 ist aus der zweiten Steuernut 18 gelenkt, während der erste Steuerzapfen 19 in die erste Steuernut 17 eingreift. Dadurch wird bei Drehung der Nockenwelle 3 und somit auch des Steuerkörpers 13 der Steuerhebel 12 axial in Richtung einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung verschoben und bewirkt dadurch über ein gabelförmiges Schaltelement 23 des Steuerhebels 12 eine axiale Verstellung der Nockenvorrichtung 4 (Fig. 1 bis 4) bzw. eine axiale Verstellung eines mit der Nockenvorrichtung 4 kontaktierend verbundenen Übertragungselementes 30 (Fig. 5 bis 10) in dieser zweiten Richtung. Dabei wirkt der Steuerhebel 12 über ein gabelförmiges Schaltelement 23 bzw. 25 auf ein Mitnehmerelement 24 bzw. 26 der Nockenvorrichtung 4 (Fig. 1 bis 4) oder des Übertragungselementes 30 (Fig. 5 bis 10) ein.
[0036] DerZeitpunkt der Umschaltung des Steuerhebels 12 ist unabhängig vom Drehwinkel der Nockenwelle 3, da die Steuernuten 17, 18 so ausgeführt sind, dass die Verstellvorgänge nur im Bereich der Grundkreise der Nockenbahnen 7, 8 erfolgen.
[0037] Um das Mitnehmerelement 24 bzw. 26 mit dem gabelförmigen Schaltelement 23, 25, sowie den ersten und zweiten Steuerzapfen 19, 20 mit den ersten Steuernuten 17 und zweiten Steuernuten 18 in den Endlagen reibungsfrei zu halten, kann das Nockenelement 4 bzw. das Übertragungselement 30 durch ein Feder-Rasterelement 27 bzw. 28 arretiert werden.
[0038] Bei der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsvariante ist die Nockenvorrichtung 4 drehfest, axial verschiebbar auf der Nockenwelle 3 angeordnet. Die Nockenvorrichtung 4 weist dabei auf der dem Steuerkörper 13 zugewandten Seite eine Mitnehmerelement 24 auf. Durch die Drehbewegung der Nockenwelle 3 mit den Steuernuten 17, 18 werden die Steuerzapfen 19, 20 und damit der Steuerhebel 12 mit dem Schaltelement 23 und somit die Nockenvorrichtung 4 über das das mit dem Schaltelement 23 im Eingriff stehenden Mitnehmerelement 24 axial verschoben. Das Mitnehmerelement 24 ist dabei als Ring 24a ausgebildet, welcher von den Nocken 5, 6 axial beabstandet in die Nockenvorrichtung 4 eingeformt ist.
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Patentamt [0039] Das Feder-Rastelement 27 ist in einer radialen Bohrung der Nockenwelle 3 verschiebbar angeordnet und weist einen durch eine Feder 27a nach außen belasteten Rastkörper 27b auf. In die Nockenvorrichtung 4 sind in einer inneren Mantelfläche eine erste Ringnut 29a und eine davon axial beabstandete zweite Ringnut 29b angeordnet, wobei in der in den Fig. 1 und 3 gezeigten ersten Endstellung der Nockenvorrichtung 4 der Rastkörper 27b in die erste Ringnut 29a und in der in den Fig. 2 und 4 dargestellten zweiten Endstellung der Nockenvorrichtung 4 der Rastkörper 27b in die zweite Ringnut 29b eingreift und somit die Nockenvorrichtung 4 in der jeweiligen Endstellung axial arretiert.
[0040] Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel wirkt die Nockenvorrichtung 4 über eine Übertragungseinrichtung 31 auf die nicht weiter dargestellten Gaswechselventile ein. Die Übertragungseinrichtung 31 kann in herkömmlicher Weise als Kipp- oder Schlepphebel mit oder ohne Rollenkörper, oder als Tassenstößel ausgebildet sein. Im Falle eines als Rollenkörper ausgebildeten Überragungselementes kann der drehbare Rollenkörper axial unverschiebbar ausgebildet sein.
[0041] Bei der in den Fig. 5 bis 10 dargestellten zweiten Ausführungsvariante ist die Nockenvorrichtung 4 fest mit der Nockenwelle 3 verbunden, beispielsweise einstückig mit dieser ausgebildet. Die beispielsweise durch einen um eine Ventilhebelachse 31a drehbaren Kipphebel oder Schlepphebel gebildete Übertragungseinrichtung 31 weist ein Übertragungselement 30, beispielsweise einen drehbar an der Übertragungseinrichtung 31 um eine Achse 30a gelagerten Rollenkörper auf welcher zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung axial verschiebbar angeordnet ist. Ein gabelförmiges Schaltelement 25 greift dabei an einem Mitnehmerelement 26 des Übertragungselementes 30 an. Durch die Drehbewegung der Nockenwelle 3 mit den Steuernuten 17, 18 werden die Steuerzapfen 19, 20 und damit der Steuerhebel 12 mit dem Schaltelement 25 und somit das Übertragungselement 30 mittels des mit dem Schaltelement 25 im Eingriff stehenden Mitnehmerelementes 26 axial verschoben. Das Mitnehmerelement 26 kann dabei beispielsweise ein Lagerring des als Rollenkörper ausgebildeten Übertragungselementes 30 sein.
[0042] In der dargestellten zweiten Ausführungsvariante ist das Feder-Rastelement 28 in der als Ventilhebel ausgebildeten Übertragungseinrichtung 31, und zwar in einer bezüglich der Ventilhebelachse 31a radialen Bohrung, radial verschiebbar angeordnet und weist einen durch eine Feder 28a radial nach innen belasteten Rastkörper 28b auf. Der Steuerhebel 12 weist in seiner dem Feder-Rastelement 28 zugewandten Oberfläche eine erste Nut 12a und eine davon in Richtung der Ventilhebelachse beabstandete zweite Nut 12 auf, wobei in der in Fig. 9 gezeigten ersten Endstellung des Übertragungselementes 30 der Rastkörper 28b in die erste Nut 12a und in der zweiten Endstellung des Übertragungselementes 30der Rastkörper 28b in die zweite Nut 12b eingreift und somit das Übertragungselement 30 in der jeweiligen Endstellung axial arretiert. In der dargestellten zweiten Ausführungsvariante ist der Steuerhebel 12 um die Ventilhebelachse 31a drehbar gelagert, somit fällt die Schwenkachse 11 mit der Ventilhebelachse 31a zusammen.
Claims (10)
1. Variable Ventilsteuerungseinrichtung (1) für Brennkraftmaschinen der Hubkolbenbauart mit zumindest einem Gaswechselventil (32), das mittels einer drehbar um eine Nockenwellenachse (2) gelagerten Nockenwelle (3) über eine drehfest mit der Nockenwelle (3) verbundene, zumindest zwei unterschiedliche Nockenbahnen (7, 8) aufweisende Nockenvorrichtung (4) betätigbar ist, wobei mittels einer Steuereinrichtung (10) wahlweise eine der Nockenbahnen (7, 8) aktivierbar und zumindest eine andere Nockenbahn (8, 7) deaktivierbar ist, und wobei die Steuereinrichtung (10) zumindest einen um eine Schwenkachse (11) schwenkbaren Steuerhebel (12) und zumindest einen drehfest mit der Nockenwelle (3) verbundenen ersten Steuerkörper (13) aufweist, in dessen Oberfläche zumindest eine erste Steuernut (17) und zumindest eine zweite Steuernut (18) eingeformt ist, wobei wahlweise in die erste Steuernut (17) ein erster Steuerzapfen (19) des Steuerhebels (12) bzw. in die zweite Steuernut (18) ein zweiter Steuerzapfen (20) des Steuerhebels (12) einlenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkörper (13) eine innere erste Mantelfläche (14) und eine äußere zweite Mantelfläche (15) aufweist, wobei die erste Mantelfläche (14) zur Nockenwellenachse (2) einen geringeren Abstand aufweist als die zweite Mantelfläche (15) und die beiden Mantelflächen (14, 15) konzentrisch zur Nockenwellenachse (2) angeordnet sind, und wobei die beiden einander zugewandten Mantelflächen (14, 15) einen im Wesentlichen ringförmigen Steuerraum (16) begrenzen, und die erste Steuernut (17) in die erste Mantelfläche (14) und die zweite Steuernut (18) in die zweite Mantelfläche (15) eingeformt sind.
2. Ventilsteuerungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen zylindrische Steuerraum (16) an einer vorzugsweise der Nockenvorrichtung (4) zugewandten ersten Stirnseite (16a) offen ausgeführt ist, wobei der Steuerhebel (12) durch die offene erste Stirnseite (16a) in den Steuerraum (16) hineinragend angeordnet ist.
3. Ventilsteuerungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Mantelfläche (15) an der Innenseite eines Hülsenteils (9) angeordnet ist, welcher fest mit der Nockenwelle (3) verbunden, vorzugsweise aufgepresst ist, wobei besonders vorzugsweise die Verbindung zwischen Nockenwelle (3) und Hülsenteil (9) an einer der Nockenvorrichtung (4) abgewandten zweiten Stirnseite (16b) des Steuerraumes (16) erfolgt.
4. Ventilsteuerungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (11) des Steuerhebels (12) parallel zur Nockenwellenachse (2) angeordnet ist.
5. Ventilsteuerungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (11) des Steuerhebels (12) geneigt zur Nockenwellenachse (2) angeordnet ist, wobei in zumindest einer Projektion normal auf die Nockenwellenachse (2) die Schwenkachse (11) mit der Nockenwellenachse (2) einen Winkel zwischen 0° und 60° einschließt.
6. Ventilsteuerungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (12) ein vorzugsweise gabelförmiges Schaltelement (23), aufweist, welches an einem Mitnehmerelement (24) der axial verschiebbar auf der Nockenwelle (3) angeordneten Nockenvorrichtung (4) angreift (Fig. 1 bis 4).
7. Ventilsteuerungseinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (24) durch einen von den Nockenbahnen (7, 8) axial beabstandeten Ring gebildet ist, welcher vorzugsweise an einem dem Steuerkörper (13) zugewandten Ende der Nockenvorrichtung (4) angeordnet ist.
8. Ventilsteuerungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (12) ein vorzugsweise gabelförmiges Schaltelement (25) aufweist, welche an einem von der unverschiebbar mit der Nockenwelle (3) verbundenen Nockenvorrichtung (4) betätigten Übertragungselement (30) angreift, welches Übertra6/12
AT517 815B1 2019-10-15 österreichisches
Patentamt gungselement (30) parallel zur Nockenwellenachse (2) verschiebbar ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die Nockenvorrichtung (4) einstückig mit der Nockenwelle (3) ausgebildet ist (Fig. 5 bis 10).
9. Ventilsteuerungseinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (30) ein auf einem Ventilhebel drehbar und axialverschiebbarer Rollenkörper ist.
10. Ventilsteuerungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenvorrichtung (4) oder das Übertragungselement (30) über zumindest ein Feder-Rastelement (27; 28) arretierbar ist.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
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