DE102007027979A1 - Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit Nockenwellen-Tunnellager - Google Patents
Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit Nockenwellen-Tunnellager Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine, mit einer Nockenwelle (1, 2), mindestens zwei drehfest und axial verschiebbar auf der Nockenwelle (1 bzw. 2) geführten Nockenstücken (5), mindestens zwei Radiallagern (15, 16) zur drehbaren Lagerung der Nockenstücke (5) und der Nockenwelle (1 bzw. 2) sowie Halterungen (23) für die Radiallager (15, 16), in denen die Radiallager (15, 16) gegen Verdrehen gesichert und axial verschiebbar sind. Es ist vorgesehen, dass die Halterungen (23) an einem Oberteil (3) eines zweiteiligen Zylinderkopfgehäuses angeformt sind und Durchtritts- bzw. Aufnahmeöffnungen (24) für die Radiallager (15, 16) vollständig umgeben.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 17 und eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Ventiltrieb gemäß Anspruch 18.
- Zur Verbesserung der thermodynamischen Eigenschaften von Brennkraftmaschinen sind mechanische Vorrichtungen bekannt, die das Arbeitsspiel des Ventiltriebes beeinflussen und beispielsweise eine drehzahlabhängige Veränderung der Öffnungszeiten oder des Hubs der Gaswechselventile von Zylindern der Brennkraftmaschine ermöglichen.
- Aus der
EP 1 608 849 B1 ist bereits ein Ventiltrieb bekannt, bei dem eine Einlassnockenwelle und eine Auslassnockenwelle in ortsfesten Lagern gelagert sind, wobei sich die Lager entlang einer Trennebene zwischen einem Zylinderkurbelgehäuse und einem Zylinderkopfgehäuse teilen lassen. Auf den beiden Nockenwellen sind jeweils mehrere Nockenstücke drehfest und axial verschiebbar angeordnet. Zur Betätigung von zwei Ein- bzw. Auslassventilen eines Zylinders der Brennkraftmaschine sind auf jedem Nockenstücke zwei axial versetzte Nockengruppen vorgesehen, die jeweils zwei Nocken mit verschiedenen Nockenprofilen aufweisen. Durch axiale Verschiebung des Nockenstücks zwischen zwei Verschiebestellungen kann jeweils einer der beiden Nocken jeder Nockengruppe mit einem Schlepphebel eines benachbarten Ventils in Anlagekontakt gebracht werden, wodurch sich der Hub und/oder die Öffnungszeiten dieses Ventils verstellen lassen. Die axiale Verschiebung des Nockenstücks auf der Nockenwelle erfolgt mit Hilfe von zwei gegenläufigen Schneckentrieben, die im axialen Abstand voneinander im Zylinderkopfgehäuse angeordnet sind. Jeder Schneckentrieb weist einen Aktuator und einen Mitnehmer auf, der sich durch Betätigung des Aktuators mit einer linksdrehenden bzw. einer rechtsdrehenden schraubenförmigen Nut auf dem Nockenstück in Eingriff bringen lässt, um das Nockenstück nach rechts bzw. links zu verschieben. Das Nockenstück ist in einem ortsfesten Lager zwischen den beiden Nockenprofilgruppen drehbar und axial verschiebbar gelagert. DieDE 10 2004 011 586 A1 offenbart ebenfalls einen solchen Ventiltrieb. - Zur Verbesserung der Beeinflussung des Arbeitsspiels des Ventiltriebs wäre es wünschenswert, die Nockengruppen um einen weiteren Nocken mit einer anderen Nockenkontur bzw. einem anderen Nockenprofil zu erweitern. Eine solche Erweiterung der Nockengruppen um einen weiteren Nocken bzw. ein weiteres Nockenprofil macht es jedoch erforderlich, jedes Nockenstück zwischen drei verschiedenen Verschiebestellungen hin und her zu bewegen, in denen jeweils ein anderer Nocken mit dem Schlepphebel zusammenwirkt. Dadurch wird der Verschiebeweg des Nockenstücks länger, was in Anbetracht des relativ geringen axialen Abstands zwischen benachbarten Gaswechselventilen eines Zylinders insbesondere im Fall einer Lagerung des Nockenstücks zwischen den Ventilen zu Problemen bei der axialen Dimensionierung des Lagers führen kann.
- Um eine Vergrößerung des Verschiebewegs der Nockenstücke zu ermöglichen, wurde von der Anmelderin in der
DE 10 2007 011 049 vorgeschlagen, die rechtsdrehende Nut und die linksdrehende Nut unmittelbar nebeneinander anzuordnen und Y-förmig ineinander übergehen zu lassen. - Weiter wurde zu demselben Zweck in der
DE 10 2007 011 048 der Anmelderin bereits ein Ventiltrieb der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem die zur Lagerung der Nockenwelle bzw. der Nockenstücke dienenden Radiallager in Aufnahmeöffnungen axial verschiebbar sind, die von zwei als Halterung dienenden geteilten Lagerbrücken des Zylinderkopfgehäuses und des Zylinderkurbelgehäuses gebildet werden. - Jedoch ist die Breite der Lager noch immer relativ gering, so dass zum einen keine ungebauten Nockenstücke verwendet werden können, da diese aufgrund der maschinellen Bearbeitung eines Rohlings eine größere axiale Länge als gebaute Nockenstücke mit geprägten Nockenprofilen besitzen. Zum anderen ist der Schaltfreigang, d. h. der verbleibende axiale Abstand zwischen zwei benachbarten, in entgegengesetzten Verschiebestellungen befindlichen Nockenstücken, bei einer geforderten Standard-Nockenbreite nicht ohne weiteres gewährleistet.
- Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die zuvor genannten Probleme bei einem Ventiltrieb der eingangs genannten Art zu beseitigen, um eine größere Lagerbreite und die Verwendung ungebauter Nockenstücke zu ermöglichen.
- Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Erfindungsvariante dadurch gelöst, dass die Halterungen einstückig mit einem Oberteil eines zweiteiligen Zylinderkopfgehäuses aus gebildet sind und Durchtritts- bzw. Aufnahmeöffnungen für die Radiallager vollständig umgeben.
- Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Nockenwelle mit den Nockenstücken und den Radiallagern durch einen Teil der Durchtritts- bzw. Aufnahmeöffnungen hindurch axial in die am Oberteil des Zylinderkopfgehäuses angeformten Halterungen eingeschoben wird, die gemeinsam ein in axialer Richtung unterbrochenes Tunnellager im Oberteil bilden.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Radiallager einen Außendurchmesser auf, der größer als der größte Flugkreisdurchmesser der Nocken ist, so dass zum einen der Hindurchtritt der Nockengruppen der Nockenstücke durch die Durchtritts- bzw. Aufnahmeöffnungen der Halterungen nicht behindert wird und zum anderen die einstückig am Oberteil des Zylinderkopfgehäuses angeformte Halterungen in axialer Richtung der Nockenwelle relativ breit gemacht werden können, um dadurch die Lagerbreite zu vergrößern.
- Nach dem Einschieben der vormontierten Nockenwelle in das Tunnellager werden die Radiallager vorzugsweise so in den Halterungen gehaltert, dass sie einerseits gegen Verdrehen gesichert und andererseits zusammen mit den Nockenstücken zwischen zwei Endanschlägen axial verschiebbar sind. Dazu umfassen die Halterungen jeweils mindestens ein Verdrehsicherungs- und/oder Anschlagelement, das sich zweckmäßig durch einen Teil der Halterung hindurch in eine Ausnehmung des Radiallagers einführen lässt.
- Zur Montage der Radiallager zwischen zwei Nockengruppen eines Nockenstücks sind diese zweckmäßig als Gleitlager ausgebildet und bestehen vorzugsweise aus zwei Halbschalen, die fest miteinander verbindbar sind, zum Beispiel durch Federklammern, Schrauben oder durch eine Klebeverbindung.
- Eine zweite Erfindungsvariante und bevorzugte Ausgestaltung der ersten Erfindungsvariante sieht vor, dass mindestens ein Teil der Nockenstücke eine die Nockenwelle umgebende stirnseitige Ausnehmung aufweist, in die ein gegenüberliegendes Stirnende eines benachbarten Nockenstückes ein Stück weit einführbar ist.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 : eine perspektivische Unterseitenansicht eines Zylinderkopfoberteils mit einer Einlassnockenwelle und einer Auslassnockenwelle, auf denen jeweils eine Mehrzahl von Nockenstücken axial verschiebbar montiert ist; -
2 : eine perspektivische Ansicht von einem der auf der Einlass- bzw. Auslassnockenwelle montierten Nockenstücke; -
3 : eine andere perspektivische Ansicht des Nockenstückes während der Montage eines geteilten Radiallagers mit Mitteln zum Arretieren des Nockenstücks in unterschiedlichen Verschiebestellungen; -
4 : eine perspektivische Ansicht des Nockenstücks entsprechend3 , jedoch nach der Montage des Radiallagers und der Arretiermittel; -
5 : eine perspektivische Ansicht des Nockenstücks und des Radiallagers beim Einsetzen in einen zugehörigen Tunnelabschnitt eine Tunnellagers des Zylinderkopfoberteils; -
6 : zwei Seitenansichten des Nockenstücks und des Radiallagers nach dem Einsetzen in den Tunnelabschnitt in zwei verschiedenen äußeren Verschiebestellungen; -
7 : eine perspektivische Stirnseitenansicht des Nockenstücks und des Radiallagers nach dem Einsetzen in den Tunnelabschnitt; -
8 : eine perspektivische Stirnseitenansicht entsprechend7 , jedoch zur Erläuterung der Schmierung des Radiallagers teilweise durchsichtig dargestellt; -
9 : eine Längsschnittansicht des Nockenstücks, des Radiallagers und des Tunnelabschnitts sowie der Arretiermittel; -
10 : eine Längsschnittansicht entsprechend9 , die auch einen Teil eines benachbarten Nockenstücks zeigt, wobei sich die Nockenstücke in entgegengesetzten Verschiebestellungen befinden. - Wie am besten in
1 dargestellt, umfasst ein Ventiltrieb für die Einlassventile und die Auslassventile von Zylindern eines 4-Zylinder-Reihenmotors eine Einlassnockenwelle1 und eine Auslassnockenwelle2 , die in paralleler Ausrichtung im oberen Teil3 eines Zy linderkopfgehäuses des Reihenmotors drehbar gelagert sind und an ihrem einen Stirnende ein Kettenrad4 für einen Kettentrieb tragen, mit dem die Nockenwellen1 ,2 von der Kurbelwelle des Motors angetrieben werden. - Auf den beiden oben liegenden Nockenwellen
1 , bzw.2 sind jeweils vier Nockenstücke5 drehfest und axial verschiebbar montiert, mit denen sich der Hub und die Öffnungszeiten der beiden Einlass- bzw. Auslassventile jedes Zylinders verstellen lassen. - Um die Nockenstücke
5 einerseits drehfest mit der zugehörigen Nockenwelle1 bzw.2 zu verbinden, andererseits jedoch ihre axiale Verschiebung entlang der Nockenwelle1 bzw.2 zu ermöglichen, weisen die hohlzylindrischen Nockenstücke5 an ihrem inneren Umfang eine Längsverzahnung6 auf, wie am besten in9 dargestellt, die nach der Montage der Nockenstücke5 mit einer komplementären Verzahnung (nicht dargestellt) auf dem äußeren Umfang der Nockenwelle1 bzw.2 kämmt. - Wie am besten in
2 dargestellt, weist jedes Nockenstück5 zwei im axialen Abstand voneinander angeordnete Nockengruppen7 auf. Jede der beiden Nockengruppen7 wirkt mit einer Rolle eines schwenkbar gelagerten Rollenschlepphebels von einem der zwei Einlass- bzw. Auslassventile jedes Zylinders zusammen und weist drei nebeneinander angeordnete Nocken8 ,9 ,10 auf. Die Nocken8 ,9 ,10 besitzen jeweils unterschiedliche Nockenprofile und lassen sich durch axiale Verschiebung des Nockenstücks5 auf der Nockenwelle1 bzw.2 in drei entsprechende Verschiebestellungen wahlweise mit der Rolle des Schlepphebels des zugehörigen Ventils in Anlagekontakt bringen. Die Nockenprofile der drei Nocken8 ,9 ,10 können unterschiedlich hohe und/oder in Umfangsrichtung der Nockenwelle1 bzw.2 gegeneinander versetzte Scheitel aufweisen, so dass das zugehörige Ventil unterschiedlich weit und/oder zu unterschiedlichen Zeiten geöffnet bzw. geschlossen wird, je nachdem, welcher der drei Nocken8 ,9 ,10 mit der Rolle des Schlepphebels zusammenwirkt. Die Reihenfolge der drei Nocken8 ,9 ,10 ist bei allen Nockengruppen7 auf den Nockenstücken5 dieselbe, so dass die Nockenstücke5 als Gleichteile hergestellt werden können. - Die beiden Nockengruppen
7 weisen jeweils auf der zu den Nocken8 ,9 ,10 entgegengesetzten, in2 nach unten und in5 nach oben weisenden Seite des Nockenstücks5 einen Grundkreisabschnitt11 auf, dessen Außendurchmesser über die gesamte axiale Länge der beiden Nockengruppen7 derselbe ist und sich über einen Umfangswinkel von etwa 180 Grad erstreckt. Die axiale Verschiebung der Nockenstücke5 auf der Nockenwelle1 bzw.2 zur Verstellung des Hubs und/oder der Öffnungszeiten der zugehörigen Ventile wird bei Bedarf vorgenommen und erfolgt immer dann, wenn der Grundkreisabschnitt11 der beiden Nockengruppen7 während eines Drehwinkels der Nockenwelle1 bzw.2 von etwa 180 Grad den Rollen der Schlepphebel gegenüberliegt. Das Maß der axialen Verschiebung des Nockenstücks5 zwischen zwei benachbarten Verschiebestellungen entspricht dem Mittenabstand benachbarter Nocken8 ,9 bzw.9 , 10. - Damit die Nockenstücke
5 bei Bedarf in eine beliebige der drei Verschiebestellungen verschoben werden können, ist für jedes Nockenstück5 ein Schneckentrieb vorgesehen. Die Schneckentriebe umfassen jeweils eine umlaufende Y-förmige Nut12 , die in der Umfangsfläche eines erweiterten, an ein Stirnende13 des Nockenstücks5 angrenzenden Abschnitts14 des Nockenstücks5 ausgespart ist, sowie einen ortsfest im Zylinderkopfgehäuse montierten Aktuator (nicht dargestellt) mit drei in axialem Abstand voneinander angeordneten Mitnehmerstiften. Von den Mitnehmerstiften lässt sich jeweils einer durch Betätigung des Aktuators ausfahren und mit seinem freien Ende mit der Nut12 in Eingriff bringen, um das Nockenstück5 jeweils um den Mittenabstand zweier benachbarter Nocken8 ,9 bzw.9 ,10 in axialer Richtung der Nockenwelle1 bzw.2 zum Kettenrad4 hin oder weg von diesem zu verschieben. - Die Ausbildung und die Funktionsweise des Schneckentriebs und der Aktuatoren ist in der eingangs genannten
Deutschen Patentanmeldung 10 2007 010 149 der Anmelderin ausführlich beschrieben, auf deren Offenbarung hier verwiesen wird. - Um die Nockenstücke
5 in Bezug zur Drehachse der Nockenwelle1 bzw.2 zu zentrieren und sie während ihrer Verschiebung in Bezug zur Drehachse zentriert zu halten, ist jedes der Nockenstücke5 mittels eines Radiallagers15 drehbar im oberen Teil3 des Zylinderkopfgehäuses gelagert. Wie am besten in den3 ,4 und9 dargestellt, bestehen die Radiallager15 aus einem als Gleitlager ausgebildeten Lagerstück16 , das um einen zwischen den beiden Nockengruppen7 angeordneten zylindrischen Abschnitt17 des Nockenstücks herum angebracht ist. Der Außendurchmesser des Abschnitts17 ist kleiner als der Durchmesser des Grundkreisabschnitts11 der beiden angrenzenden Nockengruppen7 und gleitet bei der Drehung der Nockenwelle1 bzw.2 mit seiner äußeren Umfangsfläche18 auf der benachbarten inneren Umfangsfläche19 des Lagerstücks16 . - Wie am besten in
3 dargestellt, besteht jedes Lagerstück16 aus zwei Lagerhälften20 ,21 , die vor der Montage des Nockenstücks5 auf der Nockenwelle1 bzw.2 auf dem zylindrischen Abschnitt17 des Nockenstücks 5 zum Lagerstück16 zusammengesetzt werden, so dass diese in Bezug zum Nockenstück5 axial unverschiebbar ist und zusammen mit dem Nockenstück5 auf der Nockenwelle1 bzw. 2 verschoben wird, wenn das Nockenstück5 bei Bedarf in eine andere Verschiebestellung bewegt wird. - Die Vorteile eines zusammen mit dem Nockenstück
5 verschiebbaren Lagers sind in der eingangs genanntenDeutschen Patentanmeldung 10 2007 010 148 ausführlich beschrieben, auf deren Offenbarung hier verwiesen wird. - Bei dem in der Zeichnung dargestellten Lagerstück
16 werden die gegenüberliegenden ebenen Anlageflächen der beiden Lagerhälften20 ,21 durch elastische Federklammern22 gegeneinander angepresst, welche die Lagerhälften20 ,21 auf dem Nockenstück5 zusammenhalten. Die Federklammern22 weisen eine geringe Masse auf und ermöglichen eine Demontage der Lagerstücke5 . Alternativ ist es jedoch auch möglich, die beiden Lagerhälften20 ,21 miteinander zu verschrauben oder zu verkleben, wobei im zuletzt genannten Fall zweckmäßig zwei zuvor durch Cracken des Lagerstücks16 hergestellte Lagerhälften20 ,21 verwendet werden, um die Passgenauigkeit und den Zusammenhalt der Anlageflächen zu verbessern. - Nach der Montage sämtlicher Lagerstücke
16 auf den Nockenstücken5 werden jeweils vier derart vormontierte Nockenstücke5 mit gleicher Ausrichtung hintereinander auf die Einlass- bzw. Auslassnockenwelle1 bzw.2 aufgeschoben, bevor diese dann zusammen mit den Nockenstücken5 in axialer Richtung in einen unterbrochenen Lagertunnel im Oberteil3 des Zylinderkopfgehäuses eingeschoben werden. Wie in1 dargestellt, besteht jeder Lagertunnel aus vier quer zur Drehachse der Nockenwelle1 bzw.2 ausgerichteten Tunnelabschnitten23 , die in axialer Richtung der Nockenwelle1 bzw.2 jeweils zwischen zwei Ventilen eines Zylinders einstückig am Oberteil3 angeformt sind und eine Durchtrittsöffnung24 in radialer Richtung allseitig begrenzen, durch die sich die Lagerstücke16 mit Gleitpassung axial hindurchbewegen lassen. Wenn die Nockenwellen1 ,2 ganz in den Lagertunnel eingeschoben ist, dient jede Durchtrittsöffnung24 als Sitz für eines der Lagerstücke16 . Diese werden nach der Montage der Nockenwellen1 ,2 im Oberteil3 im jeweils zugehörigen Tunnelabschnitt23 verstiftet, so dass sie zusammen mit den Nockenstücken5 um ein begrenztes Maß axial verschiebbar sind, jedoch drehfest in der Öffnung24 festgehalten werden. - Zur Verstiftung der Lagerstücke
16 dienen zylindrische Stifte25 , die nach dem Einschieben der Nockenwelle1 bzw.2 in ihr Tunnellager von außen her in zylindrische Durchgangsbohrungen in den Tunnelabschnitten23 eingesetzt werden, so dass ihr inneres Ende in eine gegenüberliegende, in der äußeren Umfangsfläche des Lagerstücks16 ausgesparte axiale Nut26 eingreift, wie am besten in6 dargestellt. Die Breite der Nuten26 ist geringfügig größer als der Durchmesser der Stifte25 , so dass sich das Lagerstück16 im Tunnelabschnitt23 zwar axial verschieben, nicht jedoch drehen kann. Der Verschiebeweg des Lagerstücks15 wird in beiden Richtungen durch ein geschlossenes Stirnende27 von einer der beiden Nuten26 begrenzt. Wie in6 dargestellt, liegt in den äußeren Verschiebestellungen des Nockenstücks5 jeweils eines dieser gerundeten Nutstirnenden gegen den in die Nut eingreifenden Stift25 an. - Wie am besten in
8 dargestellt, weist jedes Lagerstück16 drei schräg nach unten weisende, im axialen Abstand voneinander angeordnete radiale Schmiermittelkanäle28 auf, die sich von der äußeren Umfangsfläche des Lagerstücks16 durch die untere Halbschale21 hindurch bis zu deren zylindrischer innerer Umfangsfläche19 erstrecken, die im Gleitkontakt mit der rotierenden Umfangsfläche18 des Abschnitts17 des Nockenstücks5 steht. Der axiale Abstand benachbarter Schmiermittelkanäle28 entspricht dem Mittenabstand benachbarter Nocken8 ,9 ,10 , so dass in jeder der drei Verschiebestellungen des Nockenstücks5 und damit des Lagerstücks16 einer der Schmiermittelkanäle28 mit einem Schmiermittelzufuhrkanal29 kommuniziert, durch den unter Druck stehendes Motoröl in das Gleitlager15 zugeführt wird. Um einen Austritt des zugeführten Motoröls durch die beiden anderen Schmiermittelkanäle28 zu verhindern, weisen die Tunnelabschnitte23 im Bereich der Schmiermittelkanäle28 axiale Vorsprünge30 (7 ) auf, welche diese Schmiermittelkanäle28 radial von außen her verschließen oder maskieren. - Der Außendurchmesser der Lagerstücke
16 ist größer als der Flugkreisdurchmesser des größten Nockens9 , so dass sich die Nockengruppen7 bei Bedarf bis in die Öffnung24 des Tunnelabschnitts24 hinein verschieben lassen. Dadurch kann die axiale Lagerbreite jedes Lagerstücks16 im Oberteil3 relativ groß gemacht werden. In Verbindung mit dem Verschluss der Schmiermittelkanäle28 durch die Vorsprünge30 ist trotzdem eine optimale Schmiermittelversorgung gewährleistet. - Um die Nockenstücke
5 in der gewünschten Verschiebestellung festzuhalten, ist jedes der Lagerstücke16 mittels zweier diametral entgegengesetzter Arretiervorrichtungen31 in den drei Verschiebestellungen axial arretierbar. Wie am besten in9 dargestellt, umfasst jede Arretiervorrichtung31 zwei oberhalb und unterhalb der Nockenwellen1 ,2 in einer Radialbohrung32 im Tunnelabschnitt23 radial verschiebbare Rastkugeln33 , von denen jede von einer vorgespannten Schraubendruckfeder34 radial nach innen gedrückt wird, um sie mit einer axialen Rastleiste35 auf der benachbarten Ober- bzw. Unterseite des Lagerstücks16 in Rasteingriff zu bringen. Die Radialbohrung32 ist am äußeren Ende durch eine eingeschraubte Verschlusskappe36 verschlossen, wodurch die Montage der Rastkugeln33 und der Schraubendruckfedern34 nach der Montage der Nockenwelle1 bzw.2 im Oberteil3 vereinfacht wird. - Wie am besten in
3 dargestellt, sind die Rastleisten35 in diametral entgegengesetzte axiale Aussparungen37 in der äußeren Umfangsfläche des Lagerstücks16 eingesetzt und weisen jeweils zwei im axialen Abstand voneinander zur Drehachse der Nockenwelle1 bzw.2 hin überstehende Befestigungszapfen38 auf, die mit Presssitz in komplementäre Bohrungen der Halbschalen20 ,21 des Lagerstücks16 eingesetzt sind. Alternativ könnten an Stelle der Arretierleisten35 auch in das Lagerstück16 integrierte Arretierkulissen vorgesehen sein, die bei der Bearbeitung mit ausgefräst und anschließend gehärtet werden. - Jede Arretierleiste
35 oder Arretierkulisse weist eine mittige Rastvertiefung39 auf, die an beiden Seiten durch einen Vorsprung40 von einer benachbarten seitlichen Flanke41 getrennt ist. In der in9 dargestellten mittleren Verschiebestellung des Nockenstücks5 greift die Rastkugel33 in die Rastvertiefung39 ein, während sie in den beiden äußeren Verschiebestellungen gegen eine der beiden Flanken41 anliegt, wie in10 dargestellt. In den äußeren Verschiebestellungen drückt die von der federbelastete Rastkugel33 auf die Flanke41 der Arretierkulisse ausgeübte axiale Kraft das Lagerstück16 am geschlossenen Stirnende27 der Nut26 gegen den stationären Stift25 , um es gegen das Oberteil3 des Zylinderkopfgehäuses zu verspannen. - Nähere Einzelheiten zur Ausbildung und Funktionsweise einer solchen Arretiervorrichtung mit einer Rastvertiefung und zwei Flanken sind in der
Deutschen Patentanmeldung 10 2007 010 150 der Anmelderin ausführlich beschrieben, auf deren Offenbarung hier verwiesen wird. - Durch die Bereitstellung von zwei diametral angeordneten Arretiervorrichtungen
31 kann die Neigung der Nockenstücke5 zum "Verkippen" während des Verschiebens vermindert werden. - Nach dem Einschieben der fertig vormontierten Nockenwelle
1 ,2 in das Tunnellager des Oberteils3 des Zylinderkopfgehäuses und nach der Komplettierung des Oberteils3 durch Einsetzen der Rastkugeln33 und Federn34 wird das Oberteil3 mit einem bereits am Zylinderkurbelgehäuse befestigten Zylinderkopfunterteil (nicht dargestellt) verschraubt. - Um einerseits eine ausreichende Breite der Nocken
8 ,9 ,10 der Nockengruppen7 jedes Nockenstücks5 zu gewährleisten und andererseits für einen ausreichenden Schaltfreigang zu sorgen, so dass ein Kontakt zweier benachbarter, in unterschiedlichen äußeren Verschiebestellungen befindlicher Nockenstücke5 vermieden wird, ist der mit der Y-Nut12 versehene Abschnitt14 jedes Nockenstücks5 mit einer erweiterten, zur Drehachse der Nockenwelle1 bzw.2 koaxialen Ausnehmung42 im Stirnende13 versehen, in die das entgegengesetzte Stirnende43 des benachbarten Nockenstücks5 über einen Teil der Länge des äußersten stirnseitigen Nockens8 eintauchen kann, wie in10 dargestellt. -
- 1
- Nockenwelle
- 2
- Nockenwelle
- 3
- Oberteil Zylinderkopfgehäuse
- 4
- Kettenrad
- 5
- Nockenstück
- 6
- Innenverzahnung
- 7
- Nockengruppe
- 8
- Nocken
- 9
- Nocken
- 10
- Nocken
- 11
- Grundkreisabschnitt
- 12
- Y-Nut
- 13
- Stirnende Nockenstück
- 14
- erweiterter Abschnitt Nockenstück
- 15
- Radiallager
- 16
- Lagerstück
- 17
- zylindrischer Abschnitt
- 18
- äußere Umfangsfläche
- 19
- innere Umfangsfläche
- 20
- Halbschale
- 21
- Halbschale
- 22
- Federklammer
- 23
- Tunnelabschnitt
- 24
- Durchtrittsöffnung
- 25
- Stift
- 26
- axiale Nut
- 27
- Nutende
- 28
- Schmiermittelkanäle
- 29
- Schmiermittelzufuhrkanal
- 30
- Vorsprung
- 31
- Arretiervorrichtung
- 32
- Bohrung
- 33
- Kugel
- 34
- Feder
- 35
- Rastleiste
- 36
- Verschlusskappe
- 37
- Ausnehmung
- 38
- Befestigungszapfen
- 39
- Rastvertiefung
- 40
- Vorsprünge
- 41
- Flanken
- 42
- Ausnehmung
- 43
- Stirnende Nockenstück
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1608849 B1 [0003]
- - DE 102004011586 A1 [0003]
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- - DE 102007010150 [0044]
Claims (18)
- Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle, mindestens zwei drehfest und axial verschiebbar auf der Nockenwelle geführten Nockenstücken, mindestens zwei Radiallagern zur drehbaren Lagerung der Nockenstücke und der Nockenwelle, sowie Halterungen für die Radiallager, in denen die Radiallager gegen Verdrehen gesichert und axial verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (
23 ) an einem Oberteil (3 ) eines zweiteiligen Zylinderkopfgehäuses angeformt sind und Durchtritts- bzw. Aufnahmeöffnungen (24 ) für die Radiallager (15 ,16 ) vollständig umgeben. - Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (
1 bzw.2 ) mit den Nockenstücken (5 ) und den Radiallagern (15 ,16 ) durch einen Teil der Durchtritts- bzw. Aufnahmeöffnungen (24 ) hindurch axial in die Halterungen (24 ) eingeschoben ist. - Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radiallager (
15 ,16 ) in den Halterungen (23 ) gegen Verdrehen gesichert und zusammen mit den Nockenstücken (5 ) zwischen zwei Endanschlägen (25 ) axial verschiebbar sind. - Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Halterung (
23 ) mindestens ein Verdrehsicherungs- und/oder Anschlagelement (25 ) umfasst, das durch einen Teil der Halterung (23 ) hindurch in eine Ausnehmung (26 ) des Radiallagers (15 ,16 ) eingreift. - Ventiltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Verdrehsicherungs- und/oder Anschlagelement einen von außen her durch eine Bohrung der Halterung (
23 ) eingesetzten Stift (25 ) umfasst, dessen inneres Stirnende in eine axiale Nut (26 ) des Radiallagers (15 ,16 ) eingreift. - Ventiltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radiallager (
15 ,16 ) aus zwei miteinander verbundenen Halbschalen (20 ,21 ) bestehen. - Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halbschalen (
20 ,21 ) durch Federklammern (22 ) miteinander verbunden sind. - Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halbschalen durch Schrauben miteinander verbunden sind.
- Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halbschalen (
20 ,21 ) miteinander verklebt sind. - Ventiltrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halbschalen durch Cracken des Radiallagers (
15 ,16 ) hergestellt sind. - Ventiltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager (
15 ,16 ) einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der größte Flugkreisdurchmesser der Nocken (8 ,9 10 ) ist. - Ventiltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenstücke (
5 ) zwei Nockengruppen (7 ) mit drei unterschiedlichen Nocken (8 ,9 ,10 ) umfassen, und dass die Radiallager (26 ) in drei diskreten Verschiebestellungen arretierbar sind, deren Abstand dem Mittenabstand der Nocken (8 ,9 ,10 ) entspricht. - Ventiltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Nockenstück (
5 ) durch mindestens eine auf das Radiallager (15 ,16 ) einwirkende Arretiervorrichtung (31 ) in diskreten Verschiebestellungen arretierbar ist, deren Abstand dem Mittenabstand der Nocken (8 ,9 ,10 ) entspricht. - Ventiltrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtungen (
31 ) die Nockenstücke (5 ) in entgegengesetzten äußersten Verschiebestellungen gegen das Verdrehsicherungs- und/oder Anschlagelement (25 ) verspannt. - Ventiltrieb nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Nockenstück (
5 ) durch zwei diametral entgegengesetzte Arretiervorrichtungen (31 ) arretierbar ist. - Ventiltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Schmiermittelkanäle (
28 ), die jedes Radiallager (15 ,16 ) im axialen Abstand voneinander durchsetzen, wobei äußere Einmündungen von einem Teil der Schmiermittelkanäle (28 ) durch einen Teil (30 ) der zugehörigen Halterung (23 ) verschlossen sind. - Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle und mindestens zwei drehfest und axial verschiebbar auf der Nockenwelle geführten Nockenstücken, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Nockenstücke (
5 ) eine die Nockenwelle (1 bzw.2 ) umgebende stirnseitige Ausnehmung (42 ) aufweist, in die ein gegenüberliegendes Stirnende (43 ) eines benachbarten Nockenstücks (5 ) einführbar ist. - Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch mindestens einen Ventiltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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