DE102012209026A1

DE102012209026A1 - Schiebenockenelement für Hubkolbenbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE102012209026A1
Application number: DE102012209026A
Authority: DE
Inventors: Arne Manteufel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2013-12-05
Also published as: WO2013178405A1

Abstract

Hubkolbenbrennkraftmaschine mit zumindest einer Nockenwelle mit zumindest einem Schiebenockenelement (1) mit Schiebenocken (4 bis 6a), die unterschiedliche Hübe und unterschiedliche Hüllkreise aufweisen und mit Betätigungselementen für Gaswechselventile in Wirkverbindung stehen, und mit zumindest einer Verschiebekulisse (2) mit Verschiebenuten (3) neben einer Verschiebenockengruppe, wobei das Schiebenockenelement (1) auf einer Grundwelle drehfest aber axial verschiebbar angeordnet ist, und mit einer Aktorvorrichtung mit zumindest einem aus einem Gehäuse heraus bewegbaren Aktorstift, wobei die Aktorvorrichtung an einem Bauteil eines Zylinderkopfes oder an dem Zylinderkopf der Hubkolbenbrennkraftmaschine befestigbar ist und der Aktorstift nach seiner Herausbewegung mit zumindest einer Verschiebenut (3) der Verschiebekulisse (2) in Verbindung tritt und wobei beidseits der Verschiebekulisse (2) je eine Gruppe von Verschiebenocken (4 bis 6 und 4a bis 6a) angeordnet ist und dass neben der Verschiebekulisse (2) Schiebenocken (6 und 4a) mit kleineren Hüllkreisen angeordnet sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Hubkolbenbrennkraftmaschine mit zumindest einer Nockenwelle mit zumindest einem Schiebenockenelement mit zumindest einer Gruppe von Schiebenocken, die unterschiedliche Hübe und unterschiedliche Hüllkreise aufweisen und mit Betätigungselementen für Gaswechselventile in Wirkverbindung stehen, und mit zumindest einer Verschiebekulisse mit zumindest einer Verschiebenut neben einer Schiebenockengruppe, wobei das Schiebenockenelement auf einer Grundwelle drehfest aber axial verschiebbar angeordnet ist, und mit einer Aktorvorrichtung mit zumindest einem aus einem Gehäuse heraus bewegbaren Aktorstift, wobei die Aktorvorrichtung an einem Bauteil eines Zylinderkopfes oder an dem Zylinderkopf der Hubkolbenbrennkraftmaschine befestigbar ist und der Aktorstift nach seiner Herausbewegung mit zumindest einer Verschiebenut (3) der Verschiebekulisse (2) in Verbindung tritt.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiges Schiebenockenelement ist aus der DE-106 11 641 C1 bekannt. Bei diesem Schiebenockenelement sind auf beiden Seiten einer Schiebenockengruppe Verschiebekulissen angeordnet, die mit Aktorstiften in Wirkverbindung stehen. Der Hüllkreis des größten Schiebenockens, der neben einer Verschiebekulisse angeordnet ist, gibt die Größe des Außendurchmessers der Verschiebekulisse an, so dass Verschiebekulissen mit großem Durchmesser zur Anwendung kommen. Dadurch ist die Masse des Schiebenockenelements unerwünscht hoch. Weiterhin erhöht sich die Umfangsgeschwindigkeit zwischen den Verschiebenuten und dem Aktorstift aufgrund des großen Durchmessers der Verschiebekulissen. Beide Faktoren beeinflussen die Kontaktkraft am Aktorstift beim Verschieben des Schiebenockenelements.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Schiebenockenelement so auszubilden und zu verbessern, dass die beschriebenen Nachteile vermieden werden und eine merkliche Entlastung der Masse des Schiebenockenelements und der Belastung der Aktorstifte eintritt. Dies soll mit einfachen kostengünstigen Mitteln erreicht werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass beidseits der Verschiebekulisse je eine Gruppe von Schiebenocken angeordnet ist und dass neben der Verschiebekulisse Schiebenocken mit kleineren Hüllkreisen angeordnet sind. Weist ein Schiebenockenelement eine Gruppe von Schiebenocken und eine Verschiebekulisse auf, so ist es ohne Weiteres möglich, die Verschiebekulisse neben einem Nocken mit dem kleinsten Hüllkreis anzuordnen. Befindet sich aber beidseits der Verschiebekulisse je eine Gruppe von Schiebenocken und sind die Verschiebenocken der Gruppen, wie beim Stand der Technik, in der Reihenfolge größter – mittlerer – und kleinster Hüllkreis angeordnet, so ist zwangsweise ein Schiebenocken mit größtem Hüllkreis neben der Verschiebekulisse angeordnet und diktiert damit den Außendurchmesser der Verschiebekulisse. Die Verschiebenocken der beiden Gruppen müssen nämlich, wenn jede Gruppe mit einem gleich betätigten Gaswechselventil in Wirkverbindung steht, in der gleichen Reihenfolge entlang des Schiebenockenelements angeordnet werden. Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird die Reihenfolge der nebeneinander angeordneten Verschiebenocken einer Gruppe geändert und der Verschiebenocken mit dem größten Durchmesser in die Mitte der Gruppe verlegt. Dadurch befindet sich neben der Verschiebekulisse auf der einen Seite ein Schiebenocken mit kleinstem Hüllkreis und auf der anderen Seite ein Verschiebenocken mit mittlerem Hüllkreis, der dann das Maß für den Außendurchmesser der Verschiebekulisse vorgibt.
Diese Ausgestaltung ist auch dann von großer Bedeutung, wenn die Aktorvorrichtung zwei Aktorstifte aufweist, die in Achsrichtung des Schiebenockenelements nebeneinander angeordnet sind. Dann werden die Breite der Aktorvorrichtung und die Breite des neben der Verschiebekulisse angeordneten Schiebenockens so aufeinander abgestimmt, dass die Erstreckung der Aktorvorrichtung über den Rand der Verschiebekulisse hinaus maximal die Breite des neben der Verschiebekulisse angeordneten Schiebenockens aufweist. Der Außendurchmesser der Verschiebekulisse wird so gewählt, dass er im Wesentlichen dem Hüllkreis des mittleren Schiebenockens entspricht. Mit diesen erfindungsgemäßen Merkmalen wird ein Schiebenockenelement zur Verfügung gestellt, das eine Schiebekulisse mit geringster Masse und geringstem Außendurchmesser aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
1: eine perspektivische Ansicht eines Schiebenockenelements mit zwei Gruppen von Schiebenocken und einer Verschiebekulisse dazwischen,
2: eine weitere perspektivische Ansicht eines Schiebenockenelements gemäß 1,
3: einen Schnitt durch ein Schiebenockenelement gemäß 1 und
4: eine Seitenansicht des Schiebenockenelements.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In den 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 allgemein ein Schiebenockenelement bezeichnet, das eine Verschiebekulisse 2 mit einer Verschiebenut 3 aufweist. Beidseits der Verschiebekulisse 2 sind je eine Gruppe von Schiebenocken 4, 5, 6 und 4a, 5a und 6a vorgesehen. Die Nocken 4 und 4a haben den kleinsten Hub und damit den kleinsten Hüllkreis, wogegen die Nocken 5 und 5a den größten Hub und damit den größten Hüllkreis aufweisen und die Nocken 6 und 6a einen mittleren Hub und einen mittleren Hüllkreis haben. Wie 2 weiterhin zu entnehmen ist, sind auch die Hübe der Nocken 4, 5 und 6 sowie 4a, 5a und 6a verdreht zueinander angeordnet, so dass nicht nur die Hübe der Verschiebenocken untereinander variieren, sondern auch ihre Lage. Den 1 bis 4 ist weiterhin zu entnehmen, dass das Schiebenockenelement 1 Innenverzahnungen 7 aufweist, die mit Außenverzahnungen auf einer nicht dargestellten Grundwelle in Wirkverbindung stehen, so dass das Schiebenockenelement auf der Grundwelle drehfest aber axial verschiebbar angeordnet ist. Die Arretierung des Schiebenockenelements passend zu dem jeweiligen Schiebenocken und einem ebenfalls nicht dargestellten Betätigungselement für die Gaswechselventile wird durch Rillen 8 im Inneren der Verschiebekulisse sichergestellt, die mit zumindest einem nicht dargestellten Arretierkörper in der Grundwelle in Wirkverbindung stehen.
Wie den Abbildungen eindeutig zu entnehmen ist, befindet sich der Schiebenocken mit dem größten Hub und damit mit dem größten Durchmesser jeweils in der Mitte der Gruppen der Schiebenocken. Dadurch befindet sich neben der Verschiebekulisse 2 auf der linken Seite gemäß den 1 bis 3 der Nocken 6 mit dem mittleren Hub und dem mittleren Hüllkreis wogegen auf der rechten Seite der Schiebekulisse ein Verschiebenocken mit kleinstem Hub und kleinstem Hüllkreis angeordnet ist. Damit gibt der Hüllkreis des Schiebenockens mit dem mittleren Hub das Maß für den Außendurchmesser vor.
Bezugszeichenliste

1: Schiebenockenelement
2: Verschiebekulisse
3: Verschiebenut
4, 4a: Schiebenocken
5, 5a: Schiebenocken
6, 6a: Schiebenocken
7: Innenverzahnungen
8: Rillen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10611641 C1 [0002]

Claims

Hubkolbenbrennkraftmaschine mit zumindest einer Nockenwelle mit zumindest einem Schiebenockenelement (1) mit zumindest einer Gruppe von Schiebenocken (4–6, 4a–6a), die unterschiedliche Hübe und unterschiedlich große Hüllkreise aufweisen und mit Betätigungselementen für Gaswechselventile in Wirkverbindung stehen, und mit zumindest einer Verschiebekulisse (2) mit zumindest einer Verschiebenut (3) neben zumindest einer Schiebenockengruppe, wobei das Schiebenockenelement (1) auf einer Grundwelle drehfest aber axial verschiebbar angeordnet ist, und mit einer Aktorvorrichtung mit zumindest einem aus einem Gehäuse heraus bewegbaren Aktorstift, wobei die Aktorvorrichtung an einem Bauteil eines Zylinderkopfes oder an dem Zylinderkopf der Hubkolbenbrennkraftmaschine befestigbar ist und der Aktorstift nach seiner Herausbewegung mit zumindest einer Verschiebenut (3) der Verschiebekulisse (2) in Verbindung tritt, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Verschiebekulisse (2) je eine Gruppe von Verschiebenocken (4 bis 6 und 4a bis 6a) angeordnet ist und dass neben der Verschiebekulisse (2) Schiebenocken (6 und 4a) mit kleineren Hüllkreisen angeordnet sind.
Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gruppe vorzugsweise drei Schiebenocken (4 bis 6 und 4a bis 6a) mit kleinen, mittleren und großen Hüllkreisen aufweist, die bezüglich ihrer Lagen, ihrer Hübe und Hüllkreise in einer Achsrichtung des Schiebenockenelements in derselben Reihenfolgen angeordnet sind und dass der Schiebenocken (5 und 5a) mit dem größten Hüllkreis je in der Mitte der Gruppe der Schiebenocken (4 bis 6 und 4a bis 6a) angeordnet ist.
Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorvorrichtung zwei Aktorstifte aufweist, die in Achsrichtung des Schiebenockenelements (1) nebeneinander angeordnet sind.
Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Verschiebekulisse (2) axial hinausragende Erstreckung der Aktorvorrichtung maximal die Breite des neben der Verschiebekulisse (2) angeordneten Schiebenockens (6 oder 4a) aufweist.
Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Verschiebekulisse (2) im Wesentlichen dem Hüllkreis des Schiebenockens (6) mit dem mittleren Hüllkreis entspricht.