DE102012220566A1

DE102012220566A1 - Schiebenocken-Ventiltrieb

Info

Publication number: DE102012220566A1
Application number: DE201210220566
Authority: DE
Inventors: Jürgen Schulz
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2014-05-15

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Schiebenocken-Ventiltrieb zur hubvariablen Betätigung der Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Nockenwelle mit einer Trägerwelle (1) und einer Nockenhülse (2), die innenseitig drehfest und axialverschiebbar auf der Trägerwelle gelagert ist und die außenseitig zumindest eine Nockengruppe (5, 6) mit unterschiedlichen Nockenhüben und eine zur Drehachse (7) der Nockenwelle konzentrische Ringnut (8) aufweist, und einen Aktuator (10, 10’) mit einem die Ringnut eingreifenden Aktuatorende (9), das an den Ringnutwänden (15, 16) anläuft, um die Nockenhülse zu verschieben. Das Aktuatorende soll ein orthogonal zur Drehachse der Nockenwelle verschwenkender Nocken sein.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schiebenocken-Ventiltrieb zur hubvariablen Betätigung der Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Nockenwelle mit einer Trägerwelle und einer Nockenhülse, die innenseitig drehfest und axialverschiebbar auf der Trägerwelle gelagert ist und die außenseitig zumindest eine Nockengruppe mit unterschiedlichen Nockenhüben und eine zur Drehachse der Nockenwelle konzentrische Ringnut aufweist, und einen Aktuator mit einem die Ringnut eingreifenden Aktuatorende, das an den Ringnutwänden anläuft, um die Nockenhülse zu verschieben.
Hintergrund der Erfindung
Ein Schiebenocken-Ventiltrieb mit einer derartigen Aktuatorik ist aus der DE 10 102 41 920 A1 bekannt. Der Aktuator ist ein hydraulisch betätigter Stellkolben mit einer parallel zur Nockenwellenachse verfahrenden Gabel, deren Enden in die Ringnut der Nockenhülse eingreifen, um diese zu verschieben.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schiebenocken-Ventiltrieb der eingangs genannten Art mit einer alternativen Aktuatorik anzugeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich dadurch, dass das Aktuatorende ein orthogonal zur Drehachse der Nockenwelle verschwenkender Nocken ist. Vorteile dieser konstruktiven Ausgestaltung sind die kompakte Bauweise und die hohe Bauteilsteifigkeit der Aktuatorik.
Der Aktuator kann ein elektromagnetischer Rotationsmotor sein, dessen Rotation mit der Schwenkbewegung des Nockens identisch ist.
Der Aktuator kann alternativ ein elektromagnetischer Linearmotor sein, dessen Hub mittels eines Kugelgewindetriebs in die Schwenkbewegung des Nockens umgewandelt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich auf der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele stark vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
1 einen Ausschnitt eines Schiebenocken-Ventiltriebs im Längsschnitt durch die Nockenwelle;
2 die Aktuatorik des Ventiltriebs in vergrößerter Darstellung;
3 die Draufsicht auf den Aktuator gemäß Ansicht A in 2.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Ausschnitt eines Schiebenocken-Ventiltriebs, der in an sich bekannter Weise zur hubvariablen Betätigung der Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine dient. Der Ventiltrieb umfasst eine Nockenwelle mit einer Trägerwelle 1 und einer Nockenhülse 2, die innenseitig drehfest und axialverschiebbar auf der Trägerwelle gelagert ist. Diese Lagerung erfolgt mittels eines in der Nockenhülse befestigten Stifts 3, der ein mit dem Verschiebeweg korrespondierendes Langloch 4 in der Trägerwelle quer durchsetzt. Die Nockenhülse weist außenseitig zwei Nockengruppen 5 und 6 mit je zwei unterschiedlichen Nockenhüben und eine zur Drehachse 7 der Nockenwelle konzentrische Ringnut 8 auf, in die ein Aktuatorende 9 eines elektromagnetischen Aktuators 10 eingreift, um während der Nockengrundkreisphase die Nockenhülse zwischen deren Axialpositionen hin- und her zu verschieben. Die Fixierung der Nockenhülse in den Axialpositionen erfolgt mittels einer federbelasteten Kugelrastierung 11 zwischen der Trägerwelle und zwei Rastiernuten 12 und 13 im Inneren der Nockenhülse.
Das Aktuatorende 9 des Aktuators 10 ist ein orthogonal zur Drehachse 7 der Nockenwelle verschwenkender Nocken, dessen Außenmantel 14 je nach Verschieberichtung gegen eine der Ringnutwände 15 und 16 anläuft, um die Nockenhülse in die nächste Axialposition zu verschieben (siehe 2).
Im Fall des ersten Ausführungsbeispiels, bei dem der Nocken 9 direkt von einem als Rotationsmotor ausgebildeten Aktuator 10 angetrieben wird, kann die Schwenkbewegung des Nockens entweder oszillierend sein oder in derselben Drehrichtung erfolgen, um die Nockenhülse 2 zwischen den beiden Axialpositionen hin und her zu verschieben.
Anders beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 2: dort ist der Aktuator 10’ ein elektromagnetischer Linearmotor, dessen Hub mittels eines Kugelgewindetriebs 17 in die oszillierende Schwenkbewegung des Nockens 9 umgewandelt wird.
3 zeigt die Unteransicht A auf den Nocken 9. Im Falle eines dreistufig hubvariablen Ventiltriebs mit drei benachbarten Nocken pro Nockengruppe 5, 6 ist die Erhebung des Nockens 9 so bemessen, dass der Nocken die Nockenhülse 2 über die gesamte Länge der Nockengruppe hinweg verschieben kann. Anders als dargestellt, kann der Nocken auch als Exzenter mit einem kreisförmigen Außenmantel ausgeführt sein.
Bezugszeichenliste

1: Trägerwelle
2: Nockenhülse
3: Stift
4: Langloch
5: Nockengruppe
6: Nockengruppe
7: Drehachse
8: Ringnut
9: Nocken
10: Aktuator
11: Kugelrastierung
12: Rastiernut
13: Rastiernut
14: Außenmantel
15: Ringnutwand
16: Ringnutwand
17: Kugelgewindetrieb

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1010241920 A1 [0002]

Claims

Schiebenocken-Ventiltrieb zur hubvariablen Betätigung der Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Nockenwelle mit einer Trägerwelle (1) und einer Nockenhülse (2), die innenseitig drehfest und axialverschiebbar auf der Trägerwelle (1) gelagert ist und die außenseitig zumindest eine Nockengruppe (5, 6) mit unterschiedlichen Nockenhüben und eine zur Drehachse (7) der Nockenwelle konzentrische Ringnut (8) aufweist, und einen Aktuator (10, 10’) mit einem die Ringnut (8) eingreifenden Aktuatorende (9), das an den Ringnutwänden (15, 16) anläuft, um die Nockenhülse (2) zu verschieben, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorende (9) ein orthogonal zur Drehachse (7) der Nockenwelle verschwenkender Nocken ist.
Schiebenocken-Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (10) ein elektromagnetischer Rotationsmotor ist, dessen Rotation mit der Schwenkbewegung des Nockens (9) identisch ist.
Schiebenocken-Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (10’) ein elektromagnetischer Linearmotor ist, dessen Hub mittels eines Kugelgewindetriebs (17) in die Schwenkbewegung des Nockens (9) umgewandelt wird.