DE102011011456A1

DE102011011456A1 - Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung

Info

Publication number: DE102011011456A1
Application number: DE102011011456A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Stolk Thomas; Dipl.-Ing. von Gaisberg-Helfenberg Alexander
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2012-08-23
Also published as: JP2014505831A; JP5684409B2; WO2012110069A1; EP2676015A1; US8997706B2; US20130306014A1; EP2676015B1; CN103370502B; CN103370502A

Abstract

Erfindungsgemäß wird eine Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung mit wenigstens drei voneinander unabhängig axial verschiebbaren Nockenelementen (10, 11, 12) und mit einer Schaltkulisse (13), die wenigstens eine durchgängige Kulissenbahn (14, 15) aufweist, die dazu vorgesehen ist, die wenigstens drei Nockenelemente (10, 11, 12) sequentiell nacheinander zu verschieben, vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine.
Aus der DE 10 2004 021 375 A1 ist bereits eine Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung mit voneinander unabhängig axial verschiebbaren Nockenelementen und mit einer Schaltkulisse zum Verschieben der Nockenelemente bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit mehr als zwei unabhängig zu schaltenden Nockenelementen bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung mit zwei voneinander unabhängig axial verschiebbaren Nockenelementen und mit einer Schaltkulisse zum Verschieben der Nockenelemente.
Erfindungsgemäß wird eine Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung mit wenigstens drei voneinander unabhängig axial verschiebbaren Nockenelementen und mit einer Schaltkulisse, die wenigstens eine durchgängige Kulissenbahn aufweist, die dazu vorgesehen ist, die wenigstens drei Nockenelemente sequentiell nacheinander zu verschieben, vorgeschlagen. Dadurch kann ein umschaltbarer Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt werden, die zumindest drei in Reihe angeordnete Zylinder mit unterschiedlichen Ventilbetätigungszeiten aufweist, wie insbesondere für eine als Drei-Zylinder-Reihenmotor ausgebildete Brennkraftmaschine und/oder für eine als Sechs-Zylinder-V-Motor ausgebildete Brennkraftmaschine. Unter einer „Schaltkulisse” soll dabei eine Schalteinheit zum axialen Verstellen der zumindest drei Nockenelemente verstanden werden, die wenigstens eine Kulissenbahn aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung in eine axiale Verstellkraft umzusetzen. Unter einer „Kulissenbahn” soll insbesondere eine Bahn zur ein- oder beidseitigen Zwangsführung eines Schaltpins verstanden werden. Die Kulissenbahn ist vorzugsweise in Form eines Stegs, in Form eines Schlitzes und/oder in Form einer Nut ausgebildet. Der Schaltpin ist vorzugsweise in Form eines den Steg umgreifenden Schaltschuhs, in Form eines in den Schlitz eingreifenden Pins und/oder in Form eines in der Nut geführten Pins ausgebildet. Unter einer „durchgängigen Kulissenbahn” soll insbesondere eine Kulissenbahn verstanden werden, durch die der Schaltpin stets zwangsgeführt ist. Unter einem „Nockenelement” soll insbesondere ein Trägerelement zur Aufnahme von Nocken verstanden werden. Die Nocken sind vorzugsweise einstückig mit dem Nockenelement ausgebildet, d. h., das Nockenelement bildet das Trägerelement und die Nocken einstückig aus. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass die Nocken getrennt von dem Trägerelement ausgeführt und fest mit dem Trägerelement verbunden sind. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden. Unter „sequentiell nacheinander” soll insbesondere verstanden werden, dass die Nockenelemente in einem Schaltvorgang nacheinander in einzelnen Schritten verschoben werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Kulissenbahn zumindest drei Schaltsegmente aufweist, die jeweils einem der Nockenelemente zugeordnet sind. Dadurch kann die sequentielle Verschiebung der Nockenelemente besonders einfach realisiert werden. Unter einem „Schaltsegment” soll dabei insbesondere ein Segment der Kulissenbahn verstanden werden, das wenigstens eine axiale Schrägstellung aufweist. Unter einer „axialen Schrägstellung” soll insbesondere verstanden werden, dass die Kulissenbahn in diesem Segment eine Schrägstellung aufweist, durch die ein Verlauf der Kulissenbahn von einer Kreislinie um eine Hauptrotationsachse der zumindest drei Nockenelemente axial abweicht, wodurch eine Drehbewegung einer Nockenwelle in eine axial wirkende Kraft umgesetzt werden kann. Als Bezug für die Richtungsangaben „axial”, „in Umfangsrichtung” und „radial” soll dabei hier und im Übrigen, sofern nicht anders angegeben, die Hauptrotationsachse der Nockenwelle festgelegt werden. Unter „einem Nockenelement zugeordnet” soll insbesondere verstanden werden, dass das Schaltsegment zur Schaltung des entsprechenden Nockenelements vorgesehen ist.
Vorzugsweise bilden zwei der Nockenelemente jeweils einen Teil der zumindest einen Kulissenbahn aus. Dadurch kann die Kulissenbahn konstruktiv besonders einfach ausgestaltet werden. Unter „ausbilden” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Kulissenbahn einstückig mit dem Nockenelement ausgebildet ist, wie insbesondere in Form einer Nut, die in die zwei Nockenelemente eingebracht ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Nockenelemente, die jeweils einen Teil der zumindest einen Kulissenbahn ausbilden, zumindest in einem Bereich der Schaltkulisse jeweils einen Winkelbereich von ca. 120 Grad Nockenwellenwinkel einnehmen. Dadurch kann die Kulissenbahn besonders vorteilhaft ausgestaltet werden. Unter einem „Bereich der Schaltkulisse” soll dabei insbesondere ein axialer Bereich der Nockenwelle, der die zumindest eine Kulissenbahn aufweist, verstanden werden. Unter einem „Winkelbereich” soll insbesondere eine Erstreckung des Nockenelements in Umfangsrichtung verstanden werden. Unter einer Gradangabe in „Grad Nockenwellenwinkel” soll insbesondere eine auf die Nockenwelle bezogene Gradangabe verstanden werden, d. h., ein Umlauf der Nockenwelle entspricht 360 Grad Nockenwellenwinkel. Demgegenüber soll unter „Grad Kurbelwellenwinkel” eine auf eine Kurbelwelle bezogene Winkelangabe verstanden werden, wobei in dieser Winkelangabe ein Umlauf der Nockenwelle 720 Grad Kurbelwellenwinkel entspricht. Die Kulissenbahn weist vorzugsweise eine Länge von zumindest 330 Grad Nockenwellenwinkel auf. Unter „ca.” soll insbesondere eine Genauigkeit von ±5 Grad Nockenwellenwinkel verstanden werden, wobei ±2 Grad Nockenwellenwinkel vorteilhaft und ±1 Grad Nockenwellenwinkel besonders vorteilhaft sind.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Kulissenbahn eine Länge von zumindest 360 Grad Nockenwellenwinkel aufweist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Erstreckung der Schaltsegmente über die Kulissenbahn erreicht werden. Insbesondere ist es dadurch möglich, dass sämtliche Schaltsegmente eine Länge von zumindest 90 Grad Nockenwellenwinkel aufweisen, wobei eine Länge von zumindest 100 Grad Nockenwellenwinkel vorteilhaft und eine Länge von ca. 110 Grad Nockenwellenwinkel besonders vorteilhaft ist.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung ein Kulissenelement, das einen Teil der zumindest einen Kulissenbahn ausbildet, aufweist. Dadurch kann das dritte Nockenelement, das vorzugsweise keine Kulissenbahn aufweist, vorteilhaft mittels der Schaltkulisse betätigt werden.
Besonders vorteilhaft nimmt das Kulissenelement zumindest im Bereich der Schaltkulisse einen Winkelbereich von in etwa 120 Grad ein. Dadurch kann das Kulissenelement besonders vorteilhaft zwischen die Nockenelemente eingefügt werden. Vorzugweise grenzen dabei das Kulissenelement und die zumindest zwei Nockenelemente unmittelbar aneinander, d. h. gehen in Umfangsrichtung nahezu spaltfrei ineinander über.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung eine Verbindungseinheit aufweist, die eines der Nockenelemente und das Kulissenelement bewegungstechnisch miteinander koppelt. Dadurch kann das dritte Nockenelement beabstandet zu der Schaltkulisse angeordnet werden, wodurch eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Schaltkulisse möglich ist. Unter „bewegungstechnisch gekoppelt” soll dabei insbesondere drehfest und axial fest miteinander verbunden verstanden werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Kulissenbahn ein Einspursegment aufweist, das zumindest teilweise einstückig mit zumindest einem der Schaltsegmente ausgebildet ist. Dadurch kann eine Länge der Kulissenbahn besonders kurz werden, wodurch die Kulissenbahn die zumindest drei Schaltsegmente aufweisen kann. Unter einem „Einspursegment” soll dabei insbesondere ein Segment der Kulissenbahn verstanden werden, das wenigstens eine radiale Schrägstellung aufweist. Unter einer „radialen Schrägstellung” soll insbesondere verstanden werden, dass die Kulissenbahn in diesem Segment eine Schrägstellung aufweist, durch die ein Verlauf der Kulissenbahn von einer Kreislinie um die Hauptrotationsachse der zumindest drei Nockenelemente radial abweicht, wodurch eine Drehbewegung der Nockenwelle in eine radial wirkende Kraft umgesetzt werden kann. In dem Einspursegment weist die Kulissenbahn eine sich ändernde Tiefe und/oder Höhe auf, wodurch der Schaltpin in die Kulissenbahn eingespurt werden kann. Unter „einstückig” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Kulissenbahn wenigstens in einem Teilbereich eine radiale Schrägstellung und eine axiale Schrägstellung aufweist, d. h. in Bezug auf die Umfangsrichtung in axialer Richtung und in radialer Richtung verkippt ist, wodurch noch während einem Einspuren des Schaltpins in die Kulissenbahn eine axiale Krafteinwirkung auf das entsprechende Nockenelement ausübbar ist.
Alternativ und/oder zusätzlich kann die zumindest eine Kulissenbahn ein Ausspursegment aufweisen, das zumindest teilweise einstückig mit zumindest einem der Schaltsegmente ausgebildet ist. Dadurch kann die Länge der Kulissenbahn weiter verkürzt werden, wodurch eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung erreicht werden kann. Unter einem „Ausspursegment” soll dabei ein weiteres Segment der Kulissenbahn verstanden werden, das wenigstens eine radiale Schrägstellung aufweist, wodurch ein Eingriff zwischen dem Schaltpin und der Schaltkulisse wieder getrennt werden kann.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung eine zweite Kulissenbahn aufweist, die im Wesentlichen phasenverschoben zu der ersten Kulissenbahn angeordnet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass die Schaltkulisse einen besonders geringen Bauraumbedarf aufweist. Unter „phasenverschoben” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die erste Kulissenbahn und die zweite Kulissenbahn entlang einer Umfangsrichtung der Nockenwelle gegeneinander versetzt sind. Unter einer Umfangsrichtung soll dabei eine Richtung verstanden werden, die tangential zu einem Kreisbogen um die Hauptrotationsachse der Nockenwelle in einer für die Nockenwelle vorgesehen Drehrichtung orientiert ist.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung eine Schalteinheit umfasst, die je Schaltrichtung lediglich einen Schaltpin aufweist, der dazu vorgesehen ist, mittels der Schaltkulisse sämtliche Nockenelemente in die entsprechende Schaltrichtung zu verschieben. Dadurch kann die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung besonders kostengünstig ausgestaltet werden, da eine Anzahl von Bauteilen, insbesondere eine Anzahl von Aktuatoren für die Schaltpins, gering gehalten werden kann.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung in einer perspektivischen Aufsicht,
2 die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung teilweise längs geschnitten,
3 eine Schaltkulisse der Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung,
4 eine Kulissenbahn der Schaltkulisse in einer schematischen Darstellung,
5–9 einen Schaltvorgang entlang einer ersten Schaltrichtung und
10–14 einen Schaltvorgang entlang einer zweiten Schaltrichtung.
Die 1 bis 14 zeigen eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung. Die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung ist für eine Brennkraftmaschine vorgesehen, die zumindest drei in Reihe angeordnete Zylinder aufweist, die unterschiedliche Ventilbetätigungszeiten aufweisen. Die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung kann dabei für eine Brennkraftmaschine verwendet werden, bei der in einer Reihe lediglich drei Zylinder angeordnet sind, wie beispielsweise bei einem Reihenmotor mit drei Zylindern oder einem V-Motor mit sechs Zylindern. Die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung ist aber auch für eine Brennkraftmaschine verwendbar, bei der in einer Reihe sechs Zylinder angeordnet sind, die jeweils paarweise gleiche oder zumindest ähnliche Ventilbetätigungszeiten aufweisen, wie beispielsweise bei einem Reihenmotor mit sechs Zylindern, bei dem jeweils benachbarte Zylinder gleiche oder zumindest ähnliche Ventilbetätigungszeiten aufweisen.
Die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung umfasst eine Nockenwelle 31 mit drei Nockenelementen 10, 11, 12. Die Nockenelemente 10, 11, 12 sind als Nockenträger ausgebildet. Auf jedem der Nockenelemente 10, 11, 12 ist wenigstens ein Nocken 32 angeordnet, der zwei Teilnocken 33, 34 mit unterschiedlichen Ventilbetätigungskurven aufweist. Die Teilnocken 33, 34 von einem der Nocken 32 sind jeweils unmittelbar benachbart angeordnet. Die Nockenelemente 10, 11, 12 sind axial verschiebbar. Durch ein axiales Verschieben von einem der Nockenelemente 10, 11, 12 wird innerhalb des Nockens 32 von dem einen Teilnocken 33 auf den anderen Teilnocken 34 umgeschaltet. Die Nockenelemente 10, 11, 12 weisen damit jeweils zwei diskrete Schaltstellungen auf, in denen für den oder die Zylinder, die dem entsprechenden Nockenelement 10, 11, 12 zugeordnet sind, ein unterschiedlicher Ventilhub geschaltet ist.
Zur Anordnung der Nockenelemente 10, 11, 12 umfasst die Nockenwelle 31 eine Triebwelle 35. Die Triebwelle 35 umfasst eine Kurbelwellenanbindung zur Anbindung an eine nicht näher dargestellte Kurbelwelle. Die Kurbelwellenanbindung kann mittels eines Nockenwellenverstellers, der dazu vorgesehen ist, eine Phasenlage zwischen der Nockenwelle 31 und der Kurbelwelle einzustellen, ausgebildet sein.
Die Nockenelemente 10, 11, 12 sind axial verschiebbar und drehfest auf der Triebwelle 35 angeordnet. Die Triebwelle 35 weist an ihrem Außenumfang eine Geradverzahnung auf. Die Nockenelemente 10, 11, 12 weisen an ihrem Innenumfang eine korrespondierende Geradverzahnung auf, die in die Geradverzahnung der Triebwelle 35 eingreift.
Weiter umfasst die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung eine Schaltkulisse 13. Die Schaltkulisse 13 ist dazu vorgesehen, die drei Nockenelemente 10, 11, 12 in einem Schaltvorgang sequentiell nacheinander zu verschieben. Zum Verschieben der Nockenelemente 10, 11, 12 umfasst die Schaltkulisse 13 zwei Kulissenbahnen 14, 15. Die erste Kulissenbahn 14 ist dazu vorgesehen, die Nockenelemente 10, 11, 12 entlang einer ersten Schaltrichtung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung zu verschieben (vgl. 5 bis 9). Die zweite Kulissenbahn 15 ist dazu vorgesehen, die Nockenelemente entlang einer zweiten Schaltrichtung von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung zu verschieben (vgl. 10 bis 14).
Weiter umfasst die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung eine Schalteinheit 28, die Schaltpins 29, 30 zum Eingriff in die Kulissenbahnen 14, 15 aufweist. Die Schalteinheit 28 weist ein Statorgehäuse 36 auf, das fest mit einem nicht näher dargestellten Motorblock der Brennkraftmaschine verbunden ist. Die Schaltpins 29, 30 sind entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung verschiebbar in dem Statorgehäuse 36 angeordnet. Die Kulissenbahnen 14, 15 sind als Nuten ausgeführt, in denen die Schaltpins 29, 30 zumindest teilweise beidseitig zwangsgeführt werden können. Bei einem Schaltvorgang in die erste Schaltrichtung wird der erste Schaltpin 29 in Eingriff mit der ersten Kulissenbahn 14 gebracht. Bei einem Schaltvorgang in die zweite Schaltrichtung wird der zweite Schaltpin 30 in Eingriff mit der zweiten Kulissenbahn 15 gebracht.
Die Kulissenbahnen 14, 15 weisen eine Mehrzahl von Schaltsegmenten 16, 17, 18, 19, 20, 21 auf. Die erste Kulissenbahn 14 umfasst die drei Schaltsegmente 16, 17, 18, die zum Schalten der drei Nockenelemente 10, 11, 12 in die erste Schaltrichtung vorgesehen sind. Die Schaltsegmente 16, 17, 18 sind dabei jeweils genau einem der Nockenelemente 10, 11, 12 zugeordnet. Weiter umfasst die Kulissenbahn 14 ein Einspursegment 24 und ein Ausspursegment 26. Die zweite Kulissenbahn 15 ist analog ausgestaltet. Die zweite Kulissenbahn 15 umfasst die drei Schaltsegmente 19, 20, 21, ein Einspursegment 25 und ein Ausspursegment 27.
Die Schaltsegmente 16, 17, 18, 19, 20, 21 weisen jeweils eine axiale Schrägstellung auf. Durch die axiale Schrägstellung wird das Nockenelement 10, 11, 12, das dem entsprechenden Schaltsegment 16, 17, 18, 19, 20, 21 zugeordnet ist, verschoben, wenn der entsprechende Schaltpin 29, 30 in Eingriff mit dem entsprechenden Schaltsegment 16, 17, 18, 19, 20, 21 steht. Die Einspursegmente 24, 25 weisen eine radiale Schrägstellung auf. Die Kulissenbahnen 14, 15, die als Nuten ausgebildet sind, weisen in einem Bereich der Einspursegmente 24, 25 eine kontinuierlich zunehmende Tiefe auf. In einem Bereich, der zwischen dem Einspursegment 24, 25 und dem Ausspursegment 26, 27 liegt, weist die entsprechende Kulissenbahn 14, 15 eine im Wesentlichen konstante Tiefe auf. Im Bereich der Ausspursegmente 26, 27 weist die entsprechende Kulissenbahn 14, 15 eine kontinuierlich abnehmende Tiefe auf.
Die beiden Kulissenbahnen 14, 15 sind jeweils durchgängig, d. h., der über das entsprechende Einspursegment 26, 27 mit der Kulissenbahn 14, 15 in Eingriff gebrachte Schaltpin 29, 30 durchläuft nacheinander die Schaltsegmente 16, 17, 18, 19, 20, 21 der entsprechenden Kulissenbahn 14, 15, bevor der Schaltpin 29, 30 mittels des Ausspursegments 26, 27 wieder von der Kulissenbahn 14, 15 gelöst wird. Die Nockenelemente 10, 11, 12 werden dadurch nacheinander sequentiell geschaltet. In einem Schaltvorgang entlang der ersten Schaltrichtung wird dabei zunächst das axial äußere Nockenelement 10, anschließend das axial mittlere Nockenelement 11 und zuletzt das axial äußere Nockenelement 12 geschaltet. In einem Schaltvorgang entlang der zweiten Schaltrichtung wird zunächst das axial mittlere Nockenelement 11, anschließend das axial äußere Nockenelement 12 und zuletzt das axial äußere Nockenelement 10 verschoben. Die beiden Schaltvorgänge sind bezüglich einer Schaltreihenfolge der Nockenelemente 10, 11, 12 somit nicht symmetrisch.
Die Schaltkulisse 13 ist in einem Bereich der Nockenwelle 31 angeordnet, in dem das axial äußere Nockenelement 10 und das axial mittlere Nockenelement 11 aneinandergrenzen. Die beiden Nockenelemente 10, 11 nehmen in diesem Bereich lediglich einen Winkelbereich von jeweils 120 Grad Nockenwellenwinkel ein. Weiter weist die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung ein Kulissenelement 22 auf, das in dem Bereich der Nockenwelle 31, in dem die Nockenelemente 10, 11 aneinander grenzen, angeordnet ist. Das Kulissenelement 22 nimmt ebenfalls einen Winkelbereich von 120 Grad Nockenwellenwinkel ein. Im Bereich der Schaltkulisse 13 nehmen damit die zwei Nockenelemente 10, 11 und das Kulissenelement 22 einen in etwa gleich großen Winkelbereich ein. Bei einer Drehung der Nockenwelle 31 um 360 Grad Nockenwellenwinkel sind damit nacheinander das Nockenelement 10, das Nockenelement 11 und das Kulissenelement 22 der Schalteinheit 28 zugewandt.
Die zwei Nockenelemente 10, 11 und das Kulissenelement 22 bilden die Kulissenbahnen 14, 15 aus. Die Kulissenbahnen 14, 15, die als Nuten ausgebildet sind, sind direkt in die Nockenelemente 10, 11 und das Kulissenelement 22 eingebracht. Die zwei Nockenelemente 10, 11 und das Kulissenelement 22 bilden dabei jeweils einen Teil der Kulissenbahn 14, 15 aus. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, für die Schaltkulisse 13 anstelle der Nockenelemente 10, 11 weitere Kulissenelemente vorzusehen, die bewegungstechnisch mit den Nockenelementen 10, 11 gekoppelt sind.
Das Einspursegment 24 der Kulissenbahn 14 beginnt auf dem Kulissenelement 22 und endet auf dem axial äußeren Nockenelement 10. Das erste Schaltsegment 16 der Kulissenbahn 14 ist auf dem axial äußeren Nockenelement 10 angeordnet. Das zweite Schaltsegment 17 der Kulissenbahn 14 ist auf dem axial mittleren Nockenelement 11 angeordnet. Das dritte Schaltsegment 18 der Kulissenbahn 14 ist auf dem Kulissenelement 22 angeordnet. Das Ausspursegment 26 der Kulissenbahn 14 erstreckt sich von dem Kulissenelement 22 bis auf das axial äußere Nockenelement 10. Die Kulissenbahn 14 erstreckt sich damit über einen Winkel, der größer ist als 360 Grad Nockenwellenwinkel.
Das Einspursegment 25 der Kulissenbahn 15 beginnt auf dem axial äußeren Nockenelement 10 und endet auf dem axial mittleren Nockenelement 11. Das erste Schaltsegment 19 der Kulissenbahn 15 ist auf dem axial mittleren Nockenelement 11 angeordnet. Das zweite Schaltsegment 20 der Kulissenbahn 15 ist auf dem Kulissenelement 22 angeordnet. Das dritte Schaltsegment 21 der Kulissenbahn 15 ist auf dem axial äußeren Nockenelement 10 angeordnet. Das Ausspursegment 27 der Kulissenbahn 15 erstreckt sich von dem axial äußeren Nockenelement 10 bis auf das mittlere Nockenelement 11. Die Kulissenbahn 15 erstreckt sich damit ebenfalls über einen Winkel, der größer ist als 360 Grad Nockenwellenwinkel.
Das Kulissenelement 22 und das axial äußere Nockenelement 12 sind bewegungstechnisch miteinander gekoppelt (vgl. 2). Die Triebwelle 35 ist wenigstens teilweise als eine Hohlwelle ausgeführt. Die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung umfasst eine Verbindungseinheit 23, die das Kulissenelement 22 mit dem Nockenelement 12 koppelt. Die Verbindungseinheit 23 umfasst eine Koppelstange 37, die in der Triebwelle 35 geführt ist. Die Triebwelle 35 umfasst eine erste Öffnung, durch die hindurch die Koppelstange 37 mit dem Kulissenelement 22 gekoppelt ist, und eine zweite Öffnung, durch die hindurch die Koppelstange 37 mit dem Nockenelement 12 gekoppelt ist. Das Nockenelement 12 ist dadurch zumindest nahezu starr an eine axiale Bewegung des Kulissenelements 22 gekoppelt. Über die Triebwelle 35 sind das Nockenelement 12 und das Kulissenelement 22 drehfest miteinander verbunden.
Die erste Kulissenbahn 14 ist für eine Verstellung der Nockenelemente 10, 11, 12 in die erste Schaltrichtung vorgesehen. Die zweite Kulissenbahn 15 ist spiegelbildlich und phasenversetzt zu der ersten Kulissenbahn 14 angeordnet. Konstruktiv entspricht damit die zweite Kulissenbahn 15 der ersten Kulissenbahn 14. Als ein Unterschied zwischen den beiden Kulissenbahnen 14, 15 ist die axiale Schrägstellung der Schaltsegmente 19, 20, 21 der zweiten Kulissenbahn 15 in Bezug auf die axiale Schrägstellung der Schaltsegmente 16, 17, 18 der ersten Kulissenbahn 14 in eine entgegengesetzte Richtung gerichtet. Zudem ist ein Beginn der zweiten Kulissenbahn 15 gegenüber einem Beginn der ersten Kulissenbahn 14 phasenversetzt. Aufgrund der konstruktiven Ähnlichkeiten wird daher im Folgenden insbesondere die erste Kulissenbahn 14 beschrieben, wobei eine Beschreibung der ersten Kulissenbahn 14 unter Berücksichtigung des Phasenversatzes grundsätzlich analog auf die zweite Kulissenbahn 15 übertragbar ist.
Das Einspursegment 24 der Kulissenbahn 14 und das erste Schaltsegment 16 sind teilweise einstückig ausgeführt. In einem Bereich, in dem das Einspursegment 24 und das Schaltsegment 16 einstückig ausgeführt sind, weist die Kulissenbahn 14 eine axiale Schrägstellung und eine radiale Schrägstellung auf. Weiter sind das Ausspursegment 26 und das Schaltsegment 18 teilweise einstückig ausgeführt. In einem Bereich, in dem das Ausspursegment 26 und das Schaltsegment 18 einstückig ausgeführt sind, weist die Kulissenbahn 14 ebenfalls eine axiale Schrägstellung und eine radiale Schrägstellung auf.
Das Einspursegment 24, die Schaltsegmente 16, 18 und das Ausspursegment 26 sind teilweise auch getrennt ausgeführt. Ausgehend von einem Beginn umfasst die Kulissenbahn 14 einen Bereich, der lediglich eine radiale Schrägstellung aufweist. In diesem Bereich, in dem die Kulissenbahn 14 in Umfangsrichtung verläuft und lediglich eine zunehmende radiale Tiefe aufweist, ist das Einspursegment 24 getrennt von dem Schaltsegment 16 ausgeführt. Der Bereich, im dem das Einspursegment 24 und das Schaltsegment 16 getrennt ausgeführt sind, ist größtenteils auf dem Kulissenelement 22 angeordnet.
An den Bereich, der lediglich die radiale Schrägstellung aufweist, schließt der Bereich an, in dem das Schaltsegment 16 und das Einspursegment 24 einstückig ausgeführt sind. Das Schaltsegment 16 und damit auch der Bereich, in dem das Einspursegment 24 und das Schaltsegment 16 einstückig ausgeführt sind, sind vollständig auf dem Nockenelement 10 angeordnet.
An diesen Bereich schließt ein Bereich der Kulissenbahn 14 an, in dem die Kulissenbahn 14 lediglich eine axiale Schrägstellung aufweist. In diesem Bereich sind das Schaltsegment 16 und das Einspursegment 24 wieder getrennt ausgeführt. Die Kulissenbahn 14 weist in diesem Bereich eine in etwa konstante Tiefe auf.
Auf das Schaltsegment 16 folgt ein Übergangssegment 38, in dem die Kulissenbahn 14 weder eine radiale Schrägstellung noch eine axiale Schrägstellung aufweist. Das Übergangssegment 38 stellt einen Übergang von dem Nockenelement 10 auf das Nockenelement 11 bereit. Das Übergangssegment 38 ist teilweise durch das Nockenelement 10 ausgebildet. Das Übergangssegment 38 ist zwischen den zwei Schaltsegmenten 16, 17 angeordnet.
Der Teil der Kulissenbahn, der auf dem Nockenelement 11 angeordnet ist, weist eine im Wesentlichen konstante Tiefe auf. Das Nockenelement 11 bildet einen weiteren Teil des Übergangssegments 38 aus. Zudem ist das Schaltsegment 17 vollständig auf dem Nockenelement 11 angeordnet.
Für einen Übergang zwischen dem Schaltsegment 17 und dem Schaltsegment 18 umfasst die Kulissenbahn 14 ein weiteres Übergangssegment 39, das weder eine radiale Schrägstellung noch eine axiale Schrägstellung aufweist. Das weitere Übergangssegment 39 schließt an das Schaltsegment 17 an. Das Übergangssegment 39 ist teilweise durch das Nockenelement 11 und teilweise durch das Kulissenelement 22 ausgebildet.
Das Schaltsegment 18, das dem Nockenelement 12 zugeordnet ist, schließt an das Übergangssegment 39 an. In einem unmittelbar an das Übergangssegment 39 anschließenden Bereich weist die Kulissenbahn 14 dabei zunächst lediglich eine axiale Schrägstellung auf. Das Schaltsegment 18 ist zunächst getrennt von dem Ausspursegment 26 ausgeführt.
Im weiteren Verlauf weist die Kulissenbahn 14 wieder einen Bereich mit einer axialen Schrägstellung und einer radialen Schrägstellung auf. In diesem Bereich sind das Ausspursegment 26 und das Schaltsegment 18 einstückig ausgeführt. In dem Bereich, in dem das Ausspursegment 26 und das Schaltsegment 18 einstückig ausgeführt sind, weist die Kulissenbahn eine abnehmende Tiefe auf. An diesen Bereich schließt ein Bereich an, in dem das Ausspursegment 26 getrennt von dem Schaltsegment 18 ausgeführt ist. In diesem letzten Bereich weist die Kulissenbahn 14 lediglich eine radiale Schrägstellung auf. Ein Großteil des Bereichs, in dem das Ausspursegment 26 getrennt von dem Schaltsegment 18 ausgeführt ist, ist durch das Nockenelement 10 ausgebildet.
Die Schaltpins 29, 30 der Schalteinheit 28 sind jeweils für eine der beiden Schaltrichtungen, in die die Nockenelemente 10, 11, 12 verschoben werden können, vorgesehen. Zum Verschieben der Nockenelemente 10, 11, 12 in die erste Richtung wird der Schaltpin 29, der für die erste Schaltrichtung vorgesehen ist, ausgefahren. Durch die Drehbewegung der Nockenwelle 31 wird der Schaltpin 29 in Eingriff mit dem Einspursegment 24 der ersten Kulissenbahn 14 gebracht (vgl. 5). Bei einer weiteren Drehbewegung der Nockenwelle 31 spurt der Schaltpin 29 zunächst teilweise in die Kulissenbahn 14 ein, ohne dass eine axiale Kraft auf eines der Nockenelemente 10, 11, 12 ausgeübt wird.
Durch die weitere Drehbewegung der Nockenwelle 31 greift der Schaltpin 29 in das Schaltsegment 16 ein (vgl. 6). Durch die einstückige Ausbildung des Schaltsegments 16 mit dem Einspursegment 24 steht der Schaltpin 29 weiterhin in Eingriff mit dem Einspursegment 24. Die Drehbewegung der Nockenwelle 31 bewirkt dadurch eine axiale Kraft auf das Nockenelement 10, während der Schaltpin 29 weiter in die Kulissenbahn 14 einspurt. Durch den Eingriff des Schaltpins 29 in das Schaltsegment 16 und die Drehbewegung der Nockenwelle 31 wird das Nockenelement 10 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung verschoben.
Nachdem der Schaltpin 29 das Schaltsegment 16 vollständig durchlaufen hat, ist das Nockenelement 10 in die zweite Schaltstellung geschaltet. Durch die weitere Drehbewegung kommt der Schaltpin 29 in Eingriff mit dem ersten Übergangssegment 38. Die Drehbewegung der Nockenwelle 31 bewirkt, dass der Schaltpin 29 von dem Teil der Kulissenbahn 14, der auf dem Nockenelement 10 angeordnet ist, auf den Teil der Kulissenbahn 14, der auf dem Nockenelement 11 angeordnet ist, übergeben wird.
Durch die weitere Drehbewegung gelangt der Schaltpin 29 in Eingriff mit dem Schaltsegment 17, das auf dem Nockenelement 11 angeordnet ist (vgl. 7). Durch die Drehbewegung der Nockenwelle 31 und den Eingriff des Schaltpins 29 in das Schaltsegment 17 wirkt auf das Nockenelement 11 eine axiale Kraft, durch die das Nockenelement 11 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung geschaltet wird. Nachdem der Schaltpin 29 das Schaltsegment 17 vollständig durchlaufen hat, ist das Nockenelement 11 in die zweite Schaltstellung geschaltet.
Mit einer weiteren Drehbewegung der Nockenwelle 31 wird der Schaltpin 29 durch das Übergangssegment 39 von dem Nockenelement 11 auf das Kulissenelement 22 übergeben. Der Schaltpin 29 gelangt dadurch in Eingriff mit dem Schaltsegment 18, das auf dem Kulissenelement 22 angeordnet und dem Nockenelement 12 zugeordnet ist.
Da das Schaltsegment 18 teilweise getrennt von dem Ausspursegment 26 ausgeführt ist, bewirken die Drehbewegung der Nockenwelle 31 und der Eingriff des Schaltpins 29 in die Kulissenbahn 14 zunächst lediglich eine axiale Kraft auf das Nockenelement 12. Durch die weitere Drehbewegung gelangt der Schaltpin 29 in den Bereich, in dem das Schaltsegment 18 und das Ausspursegment 26 einstückig ausgeführt sind (vgl. 8). Der Schaltpin 29 wird dadurch bereits ausgespurt, während auf das Nockenelement 12 noch eine Kraft wirkt, durch die das Nockenelement 12 entlang der ersten Schaltrichtung verschoben wird.
Sobald der Schaltpin 29 das Schaltsegment 18 durchlaufen hat, ist auch das Nockenelement 12 in die zweite Schaltstellung geschaltet. Durch das im Weiteren getrennt von dem Schaltsegment 18 ausgeführte Ausspursegment 26 wird der Schaltpin 29 weiter ausgespurt (vgl. 9). Während dem Ausspuren wird der Schaltpin 29 durch die Drehbewegung der Nockenwelle 31 und die radiale Schrägstellung der Kulissenbahn 14 in das Statorgehäuse 36 hingeschoben. Sobald der Schaltpin 29 das Ausspursegment 26 vollständig durchlaufen hat, ist der Schaltvorgang der Nockenelemente 10, 11, 12 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung vollständig abgeschlossen.
Ein Schaltvorgang in die zweite Schaltrichtung mittels der zweiten Kulissenbahn 15 erfolgt analog. Nach einem Einspuren in das Einspursegment 25 der Kulissenbahn 15 (vgl. 10) durchläuft der Schaltpin 30 das Einspursegment 25 und das Schaltsegment 19 (vgl. 11). Anschließend wird der Schaltpin 30 mittels eines Übergangssegments 40 an das nachfolgende Schaltsegment 20 übergeben (vgl. 12). Mittels eines Übergangssegments 41 wird der Schaltpin 30 an das Schaltsegment 21 übergeben (vgl. 13) und anschließend mittels des Ausspursegments 27 wieder ausgespurt (vgl. 14).
Die Einspursegmente 24, 25 nehmen jeweils einen Winkelbereich von ca. 110 Grad Nockenwellenwinkel ein. Die Schaltsegmente 16, 17, 18, 19, 20, 21 nehmen jeweils einen Winkelbereich von ebenfalls ca. 110 Grad Nockenwellenwinkel ein. Die Übergangssegmente 38, 39, 40, 41 nehmen jeweils einen Winkelbereich von ca. 10 Grad Nockenwellenwinkel ein. Die Ausspursegmente 26, 27 nehmen jeweils einen Winkelbereich von ca. 95 Grad Nockenwellenwinkel ein.
Das Einspursegment 24 und das erste Schaltsegment 16 sind über einen Winkelbereich von ca. 40 Grad Nockenwellenwinkel einstückig ausgeführt. Das letzte Schaltsegment 18 und das Ausspursegment 26 sind ebenfalls über einen Winkelbereich von ca. 40 Grad Nockenwellenwinkel einstückig ausgeführt. Die zweite Kulissenbahn 15 ist analog ausgeführt. Die Kulissenbahnen 14, 15 weisen damit jeweils eine Länge von ca. 475 Grad Nockenwellenwinkel auf. Die Einspursegmente 24, 25 und die Ausspursegmente 26, 27 der Kulissenbahnen 14, 15 sind damit jeweils teilweise axial nebeneinander angeordnet.
Um ein fehlerhaftes Einspuren der Schaltpins 29, 30 direkt in eines der Schaltsegmente 16, 17, 18, 19, 20 unter Auslassung des entsprechenden Einspursegments 24, 25 zu verhindern, umfasst die Brennkraftmaschinenventiltriebeinheit eine Abdeckeinheit 42 (vgl. 3). Die Abdeckeinheit 42 ist dazu vorgesehen, ungenutzte Teile der Kulissenbahnen 14, 15 abzudecken.
Zur teilweisen Abdeckung der ersten Kulissenbahn 14 umfasst die Abdeckeinheit 42 ein erstes Abdeckelement 43, das fest mit dem Nockenelement 10, das das Einspursegment 24 ausbildet, verbunden ist. Durch das Abdeckelement 43 sind in einem Betriebszustand, in dem die Nockenelemente 10, 11, 12 in einer der Schaltstellungen angeordnet sind, das Schaltsegment 17 des zweiten Nockenelements 11 und das Schaltsegment 18 des Kulissenelements 22 überdeckt. Das Einspursegment 24 und das Schaltsegment 16 des ersten Nockenelements 10 sind frei. Durch das Verschieben des ersten Nockenelements 10 mittels des ersten Schaltsegments 16 gibt das Abdeckelement 43, das mit dem ersten Nockenelement 10 gekoppelt ist, das Schaltsegment 17 des zweiten Nockenelements 11 und das Schaltsegment 18 des Kulissenelements 22 frei. Der Schaltpin 29 kann dadurch lediglich über den Teil der Kulissenbahn 14, der auf dem ersten Nockenelement 10 angeordnet ist, in die Teile der Kulissenbahn 14, die auf dem zweiten Nockenelement 11 und dem Kulissenelement 22 angeordnet sind, in die Kulissenbahn 14 einspuren.
Zur teilweisen Abdeckung der zweiten Kulissenbahn 15 umfasst die Abdeckeinheit 42 ein zweites Abdeckelement 44. Das zweite Abdeckelement 44 ist anlog zu dem ersten Abdeckelement 43 ausgeführt. Beide Abdeckelemente 43, 44 sind dabei in Form einer Hülse ausgeführt, die in der entsprechenden Schaltstellung die Teile der Schaltkulisse 13 umschließt und somit die Kulissenbahnen 14, 15 teilweise abdeckt. Die Abdeckelemente 43, 44 nehmen einen Winkelbereich von etwa 240 Grad Nockenwellenwinkel ein. Die Einspursegmente 24, 25 sind teilweise in die Abdeckelemente 43, 44 eingebracht.
Die Schalteinheit 28 ist bistabil ausgeführt. Die beiden Schaltpins 29, 30 können in einem unbetätigten Zustand sowohl in einer ausgefahrenen Schaltstellung als auch in einer eingefahrenen Schaltstellung verharren. Die Schaltpins 29, 30 weisen dabei eine instabile Mittelstellung auf. Ist einer der Schaltpins 29, 30 in einer Stellung zwischen der ausgefahrenen Schaltstellung und der Mittelstellung, schaltet der entsprechende Schaltpin 29, 30 selbstständig in die ausgefahrene Schaltstellung. Ist einer der Schaltpins 29, 30 in einer Stellung zwischen der eingefahrenen Schaltstellung und der Mittelstellung, schaltet der entsprechende Schaltpin 29, 30 selbstständig in die eingefahrene Schaltstellung.
Zum Ausfahren der Schaltpins 29, 30 umfasst die Schalteinheit 28 eine elektrische Aktuatoreinheit, mittels derer auf die Schaltpins 29, 30 eine Kraft zum Ausfahren ausgeübt werden kann. Die Schaltpins 29, 30 sind dabei unabhängig voneinander ausfahrbar. Die Aktuatoreinheit ist lediglich zum Ausfahren der Schaltpins 29, 30 vorgesehen. Zum Einfahren der Schaltpins 29, 30 ist die Schaltkulisse 13 vorgesehen. Während dem Ausspuren der Schaltpins 29, 30 aus der entsprechenden Kulissenbahn 14, 15 werden die Schaltpins 29, 30 über die instabile Mittelstellung hinwegbewegt und fahren selbstständig ein. Zum Einfahren der Schaltpins 29, 30 sind somit die Ausspursegmente 26, 27 der Kulissenbahnen 14, 15 vorgesehen.
Zur Verrastung der Nockenelemente 10, 11, 12 in den Schaltstellungen weist die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung eine Rasteinheit 45 auf. Die Nockenelemente 10, 11, 12 weisen jeweils zwei Raststellungen auf. Die Rasteinheit 45 umfasst eine Mehrzahl von Rastausnehmungen 46, 47, 48, die an den Innenseiten der Nockenelemente 10, 11, 12 angebracht sind. Zudem umfasst die Rasteinheit 45 eine Mehrzahl von Druckstücken 49, 50, 51, die fest mit der Triebwelle 35 verbunden sind. Mittels der Druckstücke 49, 50, 51 sind die Nockenelemente 10, 11, 12 gegenüber der Triebwelle 35 verrastet.
Eine Reihenfolge, in der die Schaltpins 29, 30 bei einem Durchlaufen der entsprechenden Kulissenbahn 14, 15 in Eingriff mit den Nockenelementen 10, 11 und dem Kulissenelement 22 kommen, kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Kulissenelement 22 ein Einspursegment aufweist, wobei nachfolgend auf das Kulissenelement 22 das Nockenelement 11 angeordnet ist und das Nockenelement 10 ein Ausspursegment aufweist. Eine Reihenfolge, in der die Nockenelemente 10, 11, 12 damit verschoben werden, ist grundsätzlich frei festlegbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004021375 A1 [0002]

Claims

Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung mit wenigstens drei voneinander unabhängig axial verschiebbaren Nockenelementen (10, 11, 12) und mit einer Schaltkulisse (13), die wenigstens eine durchgängige Kulissenbahn (14, 15) aufweist, die dazu vorgesehen ist, die wenigstens drei Nockenelemente (10, 11, 12) sequentiell nacheinander zu verschieben.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kulissenbahn (14, 15) zumindest drei Schaltsegmente (16, 17, 18, 19, 20, 21) aufweist, die jeweils einem der Nockenelemente (10, 11, 12) zugeordnet sind.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Nockenelemente (10, 11) jeweils einen Teil der zumindest einen Kulissenbahn (14, 15) ausbilden.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenelemente (10, 11), die jeweils einen Teil der zumindest einen Kulissenbahn (14, 15) ausbilden, zumindest in einem Bereich der Schaltkulisse (13) jeweils einen Winkelbereich von ca. 120 Grad Nockenwellenwinkel einnehmen.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kulissenbahn (14, 15) eine Länge von zumindest 360 Grad Nockenwellenwinkel aufweist.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Kulissenelement (22), das einen Teil der zumindest einen Kulissenbahn (14, 15) ausbildet.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kulissenelement (22) zumindest im Bereich der Schaltkulisse (13) einen Winkelbereich von in etwa 120 Grad einnimmt.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Verbindungseinheit (23), die eines der Nockenelemente (12) und das Kulissenelement (22) bewegungstechnisch miteinander koppelt.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kulissenbahn (14, 15) ein Einspursegment (24, 25) aufweist, das zumindest teilweise einstückig mit zumindest einem der Schaltsegmente (16, 19) ausgebildet ist.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kulissenbahn (14, 15) ein Ausspursegment (26, 27) aufweist, das zumindest teilweise einstückig mit zumindest einem der Schaltsegmente (18, 21) ausgebildet ist.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite Kulissenbahn (15), die phasenverschoben zu der ersten Kulissenbahn (14) angeordnet ist.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schalteinheit (28), die je Schaltrichtung lediglich einen Schaltpin (29, 30) aufweist, der dazu vorgesehen ist, mittels der Schaltkulisse (13) sämtliche Nockenelemente (10, 11, 12) in die entsprechende Schaltrichtung zu verschieben.