Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine.The invention relates to a valve drive device for an internal combustion engine.
Es ist bereits eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einer Trägerwelle, die eine Außenverzahnung aufweist, und mit zumindest einem Nockenelement, das eine Innenverzahnung aufweist und das auf der Trägerwelle drehfest und axial verschiebbar gelagert ist, bekannt.It is already a valve drive device for an internal combustion engine, with at least one carrier shaft, which has an external toothing, and with at least one cam element which has an internal toothing and which is rotatably mounted on the carrier shaft and axially displaceably known.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Laufruhe und damit einen Komfort bei einem Betrieb einer Brennkraftmaschine zu verbessern. Sie wird durch eine Ventiltriebvorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object to improve smoothness and thus comfort in an operation of an internal combustion engine. It is achieved by a valve drive device according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einer Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einer Trägerwelle, die eine Außenverzahnung aufweist, und mit zumindest einem Nockenelement, das eine Innenverzahnung aufweist und das auf der Trägerwelle drehfest und axial verschiebbar gelagert ist.The invention relates to a valve drive device for an internal combustion engine, with at least one carrier shaft which has an external toothing, and with at least one cam element, which has an internal toothing and which is rotatably mounted on the carrier shaft and axially displaceable.
Es wird vorgeschlagen, dass die Ventiltriebvorrichtung zumindest ein Spannelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, die Innenverzahnung des Nockenelements mit der Außenverzahnung der Trägerwelle zu verspannen. Dadurch kann bei einem wechselnden Antriebsmoment ein Flankenwechsel der Verzahnungen von Trägerwelle und Nockenelement verhindert werden. Eine mit einem Flankenwechsel verbundene Geräuschentwicklung kann vermieden oder verringert werden, wodurch insbesondere eine Laufruhe und damit ein Komfort verbessert werden kann.It is proposed that the valve drive device has at least one clamping element which is provided to clamp the internal toothing of the cam element with the external toothing of the carrier shaft. As a result, an edge change of the toothing of the carrier shaft and the cam element can be prevented with an alternating drive torque. A noise associated with a flank change can be avoided or reduced, which in particular a smooth running and thus comfort can be improved.
Unter einem „Nockenelement” soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das zumindest einen Nocken aufweist, der durch eine Drehbewegung des Nockenelements ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine betätigt. Unter einer „Trägerwelle” soll insbesondere eine Welle verstanden werden, auf der zumindest ein Nockenelement, vorzugsweise mehrere Nockenelemente angeordnet sind, und die dazu vorgesehen ist, ein Drehmoment auf die Nockenelemente zu übertragen. Vorzugsweise bilden die Außenverzahnung der Trägerwelle und die Innenverzahnung des Nockenelements eine Passverzahnung aus. Unter einer „Passverzahnung” soll insbesondere eine formschlüssige Wirkverbindung verstanden werden, bei der die Außenverzahnung in die Innenverzahnung eingreift, wodurch die Trägerwelle und das zumindest eine Nockenelement drehfest miteinander verbunden sind. Unter „drehfest” soll insbesondere verstanden werden, dass ein Drehmoment, zumindest über eine vollständige Umdrehung gemittelt, ohne eine Änderung eines Betrags und/oder einer Richtung des Drehmoments übertragen wird. Darunter, eine „Innenverzahnung mit einer Außenverzahnung zu verspannen”, soll insbesondere verstanden werden, dass eine Spannkraft bereitgestellt wird, die ein Drehmoment zwischen der Innenverzahnung und der Außenverzahnung erzeugt, d. h. das Drehmoment wirkt in jeweils entgegengesetzter Richtung auf die Verzahnungen. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.A "cam element" is to be understood in particular a component which has at least one cam which actuates a gas exchange valve of an internal combustion engine by a rotational movement of the cam element. A "carrier shaft" should be understood in particular a shaft on which at least one cam element, preferably a plurality of cam elements are arranged, and which is intended to transmit a torque to the cam elements. The outer toothing of the carrier shaft and the inner toothing of the cam element preferably form a toothing arrangement. Under a "spline" is to be understood in particular a form-locking operative connection, wherein the external toothing engages in the internal toothing, whereby the carrier shaft and the at least one cam member are rotatably connected to each other. By "rotationally fixed" is to be understood, in particular, that a torque, averaged over at least a complete revolution, is transmitted without a change in magnitude and / or direction of the torque. By "bracing an internal gear with an outer toothing", it should be understood, in particular, that a clamping force is provided which generates a torque between the inner gear and the outer gear, that is to say the clamping force. H. the torque acts in opposite directions on the gears. By "provided" is to be understood in particular specially designed, equipped and / or arranged.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Spannelement drehfest mit der Trägerwelle verbunden ist. Dadurch kann erreicht werden, dass ein vorhandener Bauraum effizient genutzt wird. Unter „drehfest verbunden” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das Spannelement mit der Trägerwelle zumindest in tangentialer Richtung formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden ist.It is also proposed that the clamping element is rotatably connected to the carrier shaft. This can be achieved that an existing space is used efficiently. By "rotatably connected" is to be understood in this context, in particular, that the clamping element is connected to the carrier shaft at least in the tangential direction positively or cohesively.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Spannelement eine Spannkraft bereitstellt, die zumindest in einem Betriebszustand entgegen einer Drehrichtung der Trägerwelle gerichtet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass Flanken der Außenverzahnung der Trägerwelle, welche in die Drehrichtung der Trägerwelle weisen, immer in Kontakt sind mit den gegenüberliegenden Flanken der Innenverzahnung des Nockenelements. So wird ein Verschleiß der Ventiltriebvorrichtung vermindert und eine Dauerstandfestigkeit erhöht. Unter einer „Drehrichtung” soll in diesem Zusammenhang insbesondere die durch einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine vorgegebene Drehrichtung verstanden werden. Unter „entgegen einer Drehrichtung der Trägerwelle gerichtet” soll insbesondere verstanden werden, dass die Spannkraft ein Drehmoment erzeugt, das einem Drehmoment zu einer Übertragung einer Drehbewegung in dem Betriebszustand von der Trägerwelle auf das Nockenelement entgegengerichtet ist.It is also proposed that the clamping element provides a clamping force which is directed at least in an operating state counter to a direction of rotation of the carrier shaft. It can thereby be achieved that flanks of the external toothing of the carrier shaft, which point in the direction of rotation of the carrier shaft, are always in contact with the opposite flanks of the internal toothing of the cam element. This reduces wear of the valve drive device and increases creep resistance. A "direction of rotation" should be understood in this context, in particular, the predetermined by an operating condition of the internal combustion engine direction of rotation. By "directed against a direction of rotation of the carrier shaft" is to be understood in particular that the clamping force generates a torque which is opposite to a torque for transmitting a rotational movement in the operating state of the carrier shaft to the cam member.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Spannelement als ein elastisch verformbarer Pin ausgebildet ist. Dadurch kann das Spannelement kostengünstig bereitgestellt werden. Unter einem „Pin” soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das eine Höhe und einen Durchmesser aufweist, wobei ein Verhältnis von Höhe zu Durchmesser größer als 1:1, bevorzugt größer als 2:1 und besonders bevorzugt größer als 4:1 ist. Vorzugsweise ist der Pin im Wesentlichen zylinderförmig und besonders bevorzugt im Wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildet. Unter „elastisch verformbar” soll insbesondere zumindest teilweise aus einem elastischen Material, bevorzugt aus einem elastischen Metall und besonders bevorzugt aus Federstahl hergestellt verstanden werden.It is also proposed that the clamping element is designed as an elastically deformable pin. Thereby, the clamping element can be provided inexpensively. A "pin" is to be understood in particular as meaning a component which has a height and a diameter, wherein a ratio of height to diameter is greater than 1: 1, preferably greater than 2: 1 and particularly preferably greater than 4: 1. Preferably, the pin is substantially cylindrical and more preferably formed substantially circular cylindrical. By "elastically deformable" should in particular at least partially made of an elastic material, preferably made of an elastic metal and more preferably made of spring steel.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Nockenelement eine Ausnehmung für das Spannelement aufweist, in die das Spannelement eingreift. Dadurch kann eine wirkungsvolle Ausgestaltung der Verspannung erreicht und ein vorhandener Bauraum effizient genutzt werden. Unter einer „Ausnehmung des Nockenelements” soll insbesondere eine Aussparung verstanden werden, die an der der Trägerwelle zugewandten Innenseite des Nockenelements angeordnet ist. Darunter, dass „das Spannelement in die Ausnehmung eingreift”, soll insbesondere verstanden werden, dass das Spannelement über einen Außenumfang der Trägerwelle hinausragt und in einem montierten Zustand zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist. It is also proposed that the cam element has a recess for the clamping element, in which engages the clamping element. As a result, an effective embodiment of the clamping can be achieved and an existing space can be used efficiently. A "recess of the cam member" is to be understood in particular a recess which is arranged on the inner side facing the carrier shaft of the cam member. By the fact that "the clamping element engages in the recess" should be understood in particular that the clamping element projects beyond an outer circumference of the carrier shaft and is arranged in an assembled state at least partially in the recess.
Ferner wird vorgeschlagen, dass ein Ende des Spannelements als ein zylinderförmiger Kopfbereich ausgebildet ist, der in die Ausnehmung des Nockenelements eingreift. Dadurch kann das Spannelement sicher in der Trägerwelle gehalten werden. Unter einem „zylinderförmigen Kopfbereich” an einem Ende des Spannelements soll insbesondere verstanden werden, dass das Ende des Spannelements einen gegenüber einem unmittelbar benachbart angeordneten Schaftbereich vergrößerten Durchmesser aufweist. Vorzugsweise weist das Ende des Spannelements einen kreisförmigen Querschnitt auf.It is also proposed that one end of the clamping element is formed as a cylindrical head portion which engages in the recess of the cam member. Thereby, the clamping element can be securely held in the carrier shaft. A "cylindrical head region" at one end of the clamping element should in particular be understood to mean that the end of the clamping element has an enlarged diameter compared to a shaft region arranged directly adjacent. Preferably, the end of the clamping element has a circular cross-section.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ausnehmung in dem Nockenelement eine Wandung aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Spannkraft des Spannelements auf das Nockenelement zu übertragen. Dadurch kann eine Anzahl benötigter Bauteile reduziert und eine einfache Montage der Ventiltriebvorrichtung erreicht werden. Unter einer „Wandung, die dazu vorgesehen ist, die Spannkraft des Spannelements auf das Nockenelement zu übertragen”, soll insbesondere eine Fläche verstanden werden, die eine Flächennormale mit einer bezogen auf eine Achse der Trägerwelle tangentialen Orientierung aufweist und die zumindest teilweise mit dem Spannelement in Kontakt ist.It is also proposed that the recess in the cam element has a wall which is provided to transmit the clamping force of the tensioning element to the cam element. As a result, a number of required components can be reduced and a simple assembly of the valve drive device can be achieved. Under a "wall, which is intended to transfer the clamping force of the clamping element on the cam member" should be understood in particular a surface having a surface normal with respect to an axis of the carrier shaft tangential orientation and at least partially with the clamping element in Contact is.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ausnehmung in dem Nockenelement eine Rastkontur aufweist, die dazu vorgesehen ist, das Nockenelement zu verrasten. Dadurch kann auf ein zusätzliches Bauteil verzichtet werden, das dazu vorgesehen ist, das Nockenelement zu verrasten. Unter einer „Rastkontur” soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil der Wandung der Ausnehmung verstanden werden, der zumindest zwei Einbuchtungen aufweist, die mit dem Kopfbereich des Spannelements zusammenwirken, wodurch das Nockenelement zumindest zeitweise in einer vorgegebenen Rastposition gehalten wird. Vorzugsweise kann das Nockenelement durch eine geeignete Krafteinwirkung aus der Rastposition wegbewegt werden, und das Nockelement kann zwischen zwei oder mehr Rastpositionen hin- und herbewegt werden.It is also proposed that the recess in the cam element has a latching contour, which is intended to lock the cam element. This can be dispensed with an additional component which is intended to lock the cam member. In this context, a "detent contour" is to be understood in particular as meaning at least part of the wall of the recess, which has at least two recesses which cooperate with the head region of the clamping element, whereby the cam element is held at least temporarily in a predetermined detent position. Preferably, the cam member can be moved away from the detent position by a suitable force, and the cam member can be reciprocated between two or more detent positions.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ausnehmung in dem Nockenelement als ein Langloch mit zumindest einer Verengung ausgebildet ist. Dadurch kann eine besonders kostengünstige Ausführung der Ausnehmung bereitgestellt werden. Unter einem Langloch soll insbesondere eine längliche Aussparung in einer Fläche verstanden werden, deren Rand durch zwei Halbkreise an den Enden und zwei die Halbkreise verbindende und im Wesentlichen parallele Längsseiten gebildet wird. Unter einer „Verengung” des Langlochs soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Bereich verstanden werden, der eine gegenüber einer maximalen Breite verminderte Breite aufweist.It is also proposed that the recess in the cam element is designed as a slot with at least one constriction. As a result, a particularly cost-effective design of the recess can be provided. Under a slot is to be understood in particular an elongated recess in a surface whose edge is formed by two semicircles at the ends and two semicircles connecting and substantially parallel longitudinal sides. In this context, a "narrowing" of the oblong hole is to be understood as meaning, in particular, a region which has a width reduced in relation to a maximum width.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Nockenelement eine Schaltkulisse aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung des Nockenelements in eine axiale Schaltkraft umzusetzen, um das Nockenelement in zumindest zwei diskrete Schaltstellungen für eine Ventilhubumschaltung zu schalten. Dadurch kann eine Steigerung einer Leistung der Brennkraftmaschine und/oder eine Verminderung eines Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine erreicht werden. Unter einer „Schaltkulisse” soll insbesondere eine Einheit mit wenigstens einer Kulissenbahn verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung des Nockenelements in eine axiale Verstellkraft umzusetzen. Unter einer „Kulissenbahn” soll insbesondere eine Bahn zu einer zumindest einseitigen, vorzugsweise beidseitigen, Zwangsführung eines Kulisseneingriffselements verstanden werden. Die Kulissenbahn ist vorzugsweise in Form eines Stegs, in Form eines Schlitzes und/oder in Form einer Nut ausgebildet. Unter einer „Ventilhubumschaltung” soll insbesondere eine diskrete Umschaltung zwischen zumindest zwei Ventilbetätigungskurven verstanden werden, die eine Betätigung zumindest eines Gaswechselventils definieren.It is also proposed that the cam element has a shift gate, which is intended to convert a rotational movement of the cam element into an axial switching force in order to switch the cam element into at least two discrete switching positions for a valve lift switching. As a result, an increase in power of the internal combustion engine and / or a reduction in fuel consumption of the internal combustion engine can be achieved. A "shift gate" is to be understood in particular a unit with at least one slide track, which is intended to implement a rotational movement of the cam member in an axial adjustment. A "slide track" is to be understood in particular a track to an at least one-sided, preferably two-sided, positive guidance of a link engagement element. The slide track is preferably in the form of a web, in the form of a slot and / or in the form of a groove. A "valve lift changeover" should be understood in particular to be a discrete switchover between at least two valve actuation curves which define an actuation of at least one gas exchange valve.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den 1 bis 6 sind insgesamt drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the 1 to 6 are shown a total of three embodiments of the invention. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Dabei zeigen:Showing:
1 eine Ventiltriebvorrichtung einer Brennkraftmaschine, 1 a valve drive device of an internal combustion engine,
2 einen Längsschnitt einer Ventiltriebvorrichtung, 2 a longitudinal section of a valve drive device,
3 einen Querschnitt eines Nockenelements mit einer Trägerwelle, 3 a cross section of a cam member with a carrier shaft,
4 eine Aufsicht auf das Nockenelement mit einer Verrastung für zwei Schaltpositionen, 4 a plan view of the cam member with a latch for two switching positions,
5 eine Aufsicht auf das Nockenelement mit einer Verrastung für drei Schaltpositionen und 5 a plan view of the cam member with a lock for three switching positions and
6 eine Aufsicht auf das Nockenelement ohne Verrastung. 6 a view of the cam element without latching.
Die 1 bis 4 zeigen eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einer Trägerwelle 37a, auf der zwei Nockenelemente 10a, 11a in einer Passverzahnung axial verschiebbar gelagert sind. Das erste Nockenelement 10a weist vier Nocken 12a, 13a, 14a, 15a auf, die jeweils zu einer Betätigung von nicht näher dargestellten Gaswechselventilen vorgesehen sind. Das zweite Nockenelement 10a weist ebenfalls vier Nocken 16a, 17a, 18a, 19a auf. Die Nockenelemente 10a, 11a sind zu einer Ventilhubumschaltung vorgesehen. Die Nockenelemente 10a, 11a sind analog zueinander ausgebildet, weshalb im Folgenden insbesondere das erste Nockenelement 10a näher beschrieben wird. Die Nocken 12a, 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a, 19a der Nockenelemente 10a, 11a sind analog zueinander ausgebildet, weshalb in dem Folgenden insbesondere der erste Nocken 12a des ersten Nockenelements 10a beschrieben wird. Der Nocken 12a umfasst zwei unmittelbar benachbart angeordnete Teilnocken 20a, 21a, die unterschiedliche Nockenkurven aufweisen. Die Teilnocken 20a, 21a können dabei beispielsweise einem Vollhub, einem Teilhub oder einem Nullhub zugeordnet sein. Durch eine axiale Verschiebung des Nockenelements 10a gegenüber den Gaswechselventilen kann ein nicht näher dargestellter Nockenfolger von dem einen Teilnocken 20a auf den anderen Teilnocken 21a und umgekehrt verschoben werden. Entsprechend einem Ventilhub, für den der entsprechende Teilnocken 20a, 21a vorgesehen ist, wird dann das entsprechende Gaswechselventil mit einem Vollhub, einem Teilhub oder einem Nullhub beaufschlagt. Die Ventiltriebvorrichtung weist für das Nockenelement 10a zwei diskrete Schaltstellungen auf, welche den einzelnen Teilnocken 20a, 21a zugeordnet sind.The 1 to 4 show a valve drive device for an internal combustion engine, with a carrier shaft 37a , on the two cam elements 10a . 11a are mounted axially displaceable in a spline. The first cam element 10a has four cams 12a . 13a . 14a . 15a on, which are each provided for an actuation of gas exchange valves, not shown. The second cam element 10a also has four cams 16a . 17a . 18a . 19a on. The cam elements 10a . 11a are provided for a valve lift. The cam elements 10a . 11a are formed analogously to each other, which is why hereinafter in particular the first cam element 10a will be described in more detail. The cams 12a . 13a . 14a . 15a . 16a . 17a . 18a . 19a the cam elements 10a . 11a are formed analogously to each other, which is why in the following, in particular the first cam 12a of the first cam element 10a is described. The cam 12a includes two immediately adjacent arranged partial cam 20a . 21a that have different cam curves. The partial cams 20a . 21a can be assigned to, for example, a full stroke, a partial stroke or a zero stroke. By an axial displacement of the cam member 10a opposite the gas exchange valves, a cam follower, not shown, of which a partial cam 20a on the other part cams 21a and vice versa. Corresponding to a valve lift, for which the corresponding part cam 20a . 21a is provided, then the corresponding gas exchange valve is subjected to a full stroke, a partial stroke or a zero stroke. The valve drive device points for the cam element 10a two discrete switch positions on which the individual partial cam 20a . 21a assigned.
3 zeigt einen Querschnitt durch das Nockenelement 10a und die Trägerwelle 37a entlang der Schnittlinie III-III in 2. Das Nockenelement 10a ist drehbar und axial verschiebbar relativ zu einem nicht näher dargestellten Zylinderkopf gelagert. Das Nockenelement 10a ist im Wesentlichen in Form eines Hohlzylinders ausgebildet. Die Trägerwelle 37a durchdringt das Nockenelement 10a und ist dazu vorgesehen, eine Drehbewegung auf das Nockenelement 10a zu übertragen. Das Nockenelement 10a weist an einem Innenumfang eine Innenverzahnung 41a auf. Die Innenverzahnung 41a des Nockenelements 10a ist als eine Längsverzahnung ausgebildet. Die Innenverzahnung 41a des Nockenelements 10a ist als eine Innenkeilverzahnung ausgebildet. Die Trägerwelle 37a weist an einem Außenumfang eine Außenverzahnung 40a auf. Die Außenverzahnung 40a der Trägerwelle 37a ist als eine Längsverzahnung ausgebildet. Die Außenverzahnung 40a der Trägerwelle 37a ist als eine Außenkeilverzahnung ausgebildet. Die Außenverzahnung 40a der Trägerwelle 37a und die Innenverzahnung 41a des Nockenelements 10a bilden eine Passverzahnung aus. Das Nockenelement 10a ist drehfest mit der Trägerwelle 37a verbunden. Die Trägerwelle 37a ist als eine massive Welle ausgebildet. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Trägerwelle 37a als eine Hohlwelle ausgebildet ist. 3 shows a cross section through the cam member 10a and the carrier wave 37a along the section line III-III in 2 , The cam element 10a is rotatably and axially displaceably mounted relative to a cylinder head, not shown. The cam element 10a is formed substantially in the form of a hollow cylinder. The carrier wave 37a penetrates the cam element 10a and is intended to rotate on the cam member 10a transferred to. The cam element 10a has an internal circumference on an inner circumference 41a on. The internal toothing 41a of the cam element 10a is formed as a longitudinal toothing. The internal toothing 41a of the cam element 10a is designed as an internal spline. The carrier wave 37a has outer teeth on an outer periphery 40a on. The external toothing 40a the carrier wave 37a is formed as a longitudinal toothing. The external toothing 40a the carrier wave 37a is formed as an external spline. The external toothing 40a the carrier wave 37a and the internal teeth 41a of the cam element 10a form a spline. The cam element 10a is non-rotatable with the carrier shaft 37a connected. The carrier wave 37a is designed as a massive wave. In principle, it is conceivable that the carrier wave 37a is designed as a hollow shaft.
Die Nockenelemente 10a, 11a weisen je ein Kulissensegment 23a, 24a auf. Die Kulissensegmente 23a, 24a bilden zusammen eine Schaltkulisse 25a aus (vgl. 1). Die Schaltkulisse 25a weist zwei Kulissenbahnen 26a, 27a auf. Die Ventiltriebvorrichtung weist zwei Kulisseneingriffselemente 28a, 29a auf, die dazu vorgesehen sind, in die Kulissenbahnen 26a, 27a einzugreifen, wodurch die Nockenelemente 10a, 11a axial verschoben werden. Die Kulissenbahnen 26a, 27a sind in ein Material der Kulissensegmente 23a, 24a eingebracht. Die Kulissenbahnen 26a, 27a sind als Nuten ausgebildet.The cam elements 10a . 11a each have a gate segment 23a . 24a on. The backdrop segments 23a . 24a together form a shift gate 25a from (cf. 1 ). The shift gate 25a has two slide tracks 26a . 27a on. The valve drive device has two link engagement elements 28a . 29a on, which are intended, in the slide tracks 26a . 27a to engage, causing the cam elements 10a . 11a be moved axially. The slide tracks 26a . 27a are in a material of the gate segments 23a . 24a brought in. The slide tracks 26a . 27a are formed as grooves.
Die Ventiltriebvorrichtung weist zwei Spannelemente 30a, 31a auf, die jeweils dazu vorgesehen sind, die Innenverzahnungen 41a der Nockenelemente 10a mit der Außenverzahnung 40a der Trägerwelle 37a zu verspannen (vgl. 2 und 3). Die Spannelemente 30a, 31a sind analog zueinander ausgebildet, weshalb im Folgenden insbesondere das erste Spannelement 30a näher beschrieben wird. Das Spannelement 30a ist als ein elastisch verformbarer Pin ausgebildet. Das Spannelement 30a ist aus Federstahl ausgebildet. Das Spannelement 30a weist eine Längsrichtung mit einer maximalen Erstreckung auf. Die Längsrichtung des Spannelements 30a ist senkrecht zu der Achse 38a der Trägerwelle 37a in radialer Richtung angeordnet. Das Spannelement 30a weist einen Sockelbereich 32a, einen Schaftbereich 33a und einen Kopfbereich 34a auf. Der Kopfbereich 34a ist an einem Ende des Spannelements 30a angeordnet. Der Sockelbereich 32a, der Schaftbereich 33a und der Kopfbereich 34a des Spannelements 30a sind jeweils in Form eines Kreiszylinders ausgebildet. Entlang der Längsrichtung des Spannelements 30a sind jeweils unmittelbar benachbart der Sockelbereich 32a des Spannelements 30a, der Schaftbereich 33a und der Kopfbereich 34a angeordnet. Der Sockelbereich 32a, der Schaftbereich 33a und der Kopfbereich 34a sind koaxial zueinander angeordnet. Der Sockelbereich 32a des Spannelements 30a weist einen größeren Querschnitt als der Kopfbereich 34a des Spannelements 30a auf. Der Kopfbereich 34a weist einen größeren Querschnitt als der Schaftbereich 33a auf. Der Kopfbereich 34a des Spannelements 30a weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Spannelement 30a aus einem anderen elastisch verformbaren Material ausgebildet ist. Das Spannelement 30a ist einstückig ausgebildet. In einer anderen Ausführung kann das Spannelement 30a für Montagezwecke auch mehrteilig ausgebildet sein. Ferner ist es denkbar, dass das Spannelement 30a in einer anderen Form, beispielsweise in Form einer Spiralfeder, ausgebildet ist.The valve drive device has two clamping elements 30a . 31a on, which are respectively intended to the internal gears 41a the cam elements 10a with the external teeth 40a the carrier wave 37a to be tense (cf. 2 and 3 ). The clamping elements 30a . 31a are formed analogously to each other, which is why in the following, in particular, the first clamping element 30a will be described in more detail. The tensioning element 30a is designed as an elastically deformable pin. The tensioning element 30a is made of spring steel. The tensioning element 30a has a longitudinal direction with a maximum extension. The longitudinal direction of the tensioning element 30a is perpendicular to the axis 38a the carrier wave 37a arranged in the radial direction. The tensioning element 30a has a pedestal area 32a , a shaft area 33a and a head area 34a on. The head area 34a is at one end of the tension element 30a arranged. The pedestal area 32a , of the shaft area 33a and the head area 34a of the clamping element 30a are each formed in the form of a circular cylinder. Along the longitudinal direction of the clamping element 30a are each immediately adjacent the pedestal area 32a of the clamping element 30a , the shaft area 33a and the head area 34a arranged. The pedestal area 32a , the shaft area 33a and the head area 34a are arranged coaxially with each other. The pedestal area 32a of the clamping element 30a has a larger cross section than the head area 34a of the clamping element 30a on. The head area 34a has a larger cross-section than the shaft area 33a on. The head area 34a of the clamping element 30a has a circular cross-section. In principle, it is conceivable that the clamping element 30a is formed of another elastically deformable material. The tensioning element 30a is integrally formed. In another embodiment, the clamping element 30a also be designed in several parts for mounting purposes. Furthermore, it is conceivable that the clamping element 30a in another form, for example in the form of a spiral spring, is formed.
Die Trägerwelle 37a weist zwei Aufnahmen 44a für die Spannelemente 30a, 31a auf. Die Aufnahmen 44a sind analog ausgebildet, weshalb im Folgenden insbesondere die Aufnahme 44a für das erste Spannelement 30a näher beschrieben wird. Die Aufnahme 44a für das Spannelement 30a ist als ein Hohlraum in der Trägerwelle 37a ausgebildet. Die Aufnahme 44a für das Spannelement 30a weist eine Längsrichtung mit einer maximalen Erstreckung auf. Die Längsrichtung der Aufnahme 44a für das Spannelement 30a ist senkrecht zu der Achse 38a der Trägerwelle 37a in radialer Richtung angeordnet. Die Aufnahme 44a für das Spannelement 30a wird durch zwei einander gegenüberliegende Öffnungen an einem Außenumfang der Trägerwelle 37a begrenzt. Die Öffnungen sind kreisförmig ausgebildet. Eine Form der Aufnahme 44a für das Spannelement 30a ist auf eine Form des Spannelements 30a abgestimmt. Die Aufnahme 44a weist einen Sockelbereich 45a auf, der dazu vorgesehen ist, den Sockelbereich 32a des Spannelements 30a zu halten. Die Aufnahme 44a weist einen Schaftbereich 46a auf, der dazu vorgesehen ist, den Schaftbereich 33a des Spannelements 30a aufzunehmen. Der Sockelbereich 45a und der Schaftbereich 46a der Aufnahme 44a für das Spannelement 30a sind jeweils in Form eines Kreiszylinders ausgebildet. Entlang der Längsrichtung der Aufnahme 44a sind unmittelbar benachbart der Sockelbereich 45a der Aufnahme 44a und der Schaftbereich 46a angeordnet. Der Sockelbereich 45a der Aufnahme 44a und der Schaftbereich 46a sind koaxial zueinander angeordnet. Der Sockelbereich 45a der Aufnahme 44a weist einen größeren Querschnitt auf als der Schaftbereich 46a.The carrier wave 37a has two shots 44a for the clamping elements 30a . 31a on. The pictures 44a are formed analogously, which is why in particular the inclusion below 44a for the first clamping element 30a will be described in more detail. The recording 44a for the clamping element 30a is as a cavity in the carrier wave 37a educated. The recording 44a for the clamping element 30a has a longitudinal direction with a maximum extension. The longitudinal direction of the recording 44a for the clamping element 30a is perpendicular to the axis 38a the carrier wave 37a arranged in the radial direction. The recording 44a for the clamping element 30a is formed by two opposing openings on an outer periphery of the carrier shaft 37a limited. The openings are circular. A form of recording 44a for the clamping element 30a is on a shape of the tension element 30a Voted. The recording 44a has a pedestal area 45a on, which is intended to the pedestal area 32a of the clamping element 30a to keep. The recording 44a has a shaft area 46a on, which is intended to the shaft area 33a of the clamping element 30a take. The pedestal area 45a and the shaft area 46a the recording 44a for the clamping element 30a are each formed in the form of a circular cylinder. Along the longitudinal direction of the recording 44a are immediately adjacent the pedestal area 45a the recording 44a and the shaft area 46a arranged. The pedestal area 45a the recording 44a and the shaft area 46a are arranged coaxially with each other. The pedestal area 45a the recording 44a has a larger cross section than the shaft area 46a ,
Das Spannelement 30a ist in der Aufnahme 44a der Trägerwelle 37a angeordnet. Der Sockelbereich 32a und der Schaftbereich 33a des Spannelements 30a sind in der Aufnahme 44a angeordnet. Der Kopfbereich 34a des Spannelements 30a ist außerhalb der Aufnahme 44a angeordnet. Der Sockelbereich 32a des Spannelements 30a ist in Kontakt mit einer Wandung in dem Sockelbereich 32a der Aufnahme 44a. Der Sockelbereich 32a des Spannelements 30a ist formschlüssig mit der Trägerwelle 37a verbunden. Das Spannelement 30a ist drehfest mit der Trägerwelle 37a verbunden. Der Schaftbereich 46a der Aufnahme 44a für das Spannelement 30a weist einen größeren Querschnitt auf als der Schaftbereich 33a des Spannelements 30a. Die Aufnahme 44a weist in dem Schaftbereich 33a senkrecht zu der Längsrichtung des Spannelements 30a ein Spiel gegenüber dem Schaftbereich 33a des Spannelements 30a auf. Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Spannelement 30a mit Befestigungsmitteln oder stoffschlüssig mit der Trägerwelle 37a verbunden ist.The tensioning element 30a is in the recording 44a the carrier wave 37a arranged. The pedestal area 32a and the shaft area 33a of the clamping element 30a are in the recording 44a arranged. The head area 34a of the clamping element 30a is outside the recording 44a arranged. The pedestal area 32a of the clamping element 30a is in contact with a wall in the base area 32a the recording 44a , The pedestal area 32a of the clamping element 30a is form-fitting with the carrier shaft 37a connected. The tensioning element 30a is non-rotatable with the carrier shaft 37a connected. The shaft area 46a the recording 44a for the clamping element 30a has a larger cross section than the shaft area 33a of the clamping element 30a , The recording 44a points in the shaft area 33a perpendicular to the longitudinal direction of the tensioning element 30a a game against the shaft area 33a of the clamping element 30a on. In principle, it is conceivable that the clamping element 30a with fasteners or cohesively with the carrier shaft 37a connected is.
Die Nockenelemente 10a, 11a weisen je eine Ausnehmung 35a, 36a auf. Die Ausnehmungen 35a, 36a sind analog zueinander ausgebildet, weshalb im Folgenden insbesondere die Ausnehmung 35a in dem ersten Nockenelement 10a näher beschrieben wird. Die Ausnehmung 35a ist in Form eines Langlochs in einer Wand des Nockenelements 10a ausgebildet (vgl. 4). Die Ausnehmung 35a weist eine Wandung 50a auf. Die Ausnehmung 35a weist eine Längsrichtung mit maximaler Erstreckung auf. Die Längsrichtung der Ausnehmung 35a ist parallel zu der Achse 38a der Trägerwelle 37a angeordnet. Das Spannelement 30a ragt mit seinem Kopfbereich 34a über den Außenumfang der Trägerwelle 37a hinaus. Das Spannelement 30a greift mit seinem Kopfbereich 34a in die Ausnehmung 35a des Nockenelements 10a ein. Eine Breite der Ausnehmung 35a ist auf einen Durchmesser des Kopfbereichs 34a des Spannelements 30a abgestimmt. Die Ausnehmung 35a in dem Nockenelement 10a für das Spannelement 30a weist eine Wandung 50a auf, die dazu vorgesehen ist, eine Spannkraft des Spannelements 30a auf das Nockenelement 10a zu übertragen. Ein Teil eines Außenumfangs des Kopfbereichs 34a ist in Kontakt mit einem Teil der Wandung 50a der Ausnehmung 35a. Die Wandung 50a ist dazu vorgesehen, die Spannkraft des Federelements über den Kopfbereich 34a des Spannelements 30a aufzunehmen und die Spannkraft auf das Nockenelement 10a zu übertragen. Die Spannkraft des Spannelements 30a wirkt in tangentialer Richtung zu einem Umfang der Trägerwelle 37a.The cam elements 10a . 11a each have a recess 35a . 36a on. The recesses 35a . 36a are formed analogous to each other, which is why hereinafter in particular the recess 35a in the first cam element 10a will be described in more detail. The recess 35a is in the form of a slot in a wall of the cam member 10a trained (cf. 4 ). The recess 35a has a wall 50a on. The recess 35a has a longitudinal direction with maximum extension. The longitudinal direction of the recess 35a is parallel to the axis 38a the carrier wave 37a arranged. The tensioning element 30a sticking out with his head area 34a over the outer circumference of the carrier shaft 37a out. The tensioning element 30a grabs his head 34a into the recess 35a of the cam element 10a one. A width of the recess 35a is on a diameter of the head area 34a of the clamping element 30a Voted. The recess 35a in the cam element 10a for the clamping element 30a has a wall 50a on, which is intended, a clamping force of the clamping element 30a on the cam element 10a transferred to. Part of an outer circumference of the head area 34a is in contact with a part of the wall 50a the recess 35a , The wall 50a is intended, the clamping force of the spring element over the head area 34a of the clamping element 30a absorb and the clamping force on the cam element 10a transferred to. The clamping force of the clamping element 30a acts in a tangential direction to a circumference of the carrier shaft 37a ,
Grundsätzlich ist es denkbar, dass in einer alternativen Ausführung das Spannelement drehfest mit dem Nockenelement 10a verbunden ist und in eine Ausnehmung der Trägerwelle 37a eingreift.In principle, it is conceivable that in an alternative embodiment, the clamping element rotatably with the cam member 10a is connected and in a recess of the carrier shaft 37a intervenes.
In einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine weisen die Trägerwelle 37a und das Nockenelement 10a eine durch den Betriebszustand der Brennkraftmaschine vorgegebene Drehrichtung 39a auf. Die Spannkraft, welche das Spannelement 30a auf das Nockenelement 10a ausübt, ist der Drehrichtung 39a der Trägerwelle 37a entgegengerichtet. Das Spannelement 30a übt eine der Spannkraft entsprechende Gegenkraft auf die Trägerwelle 37a aus. Durch die Spannkraft entsteht ein Drehmoment, wodurch in die Drehrichtung 39a weisende Flanken 42a der Außenverzahnung 40a der Trägerwelle 37a in Kontakt sind mit entgegen der Drehrichtung 39a weisenden Flanken 43a der Innenverzahnung 41a des Nockenelements 10a. Dadurch wird ein Flankenwechsel bei einem Wechsel eines Antriebsmoments der Trägerwelle 37a vermieden. Das Nockenelement 10a ist durch die Passverzahnung drehfest mit der Trägerwelle 37a verbunden, wodurch das Drehmoment des Spannelements 30a keine Relativbewegung des Nockenelements 10a gegenüber der Trägerwelle 37a bewirkt, sobald die Flanken 42a, 43a der Verzahnungen miteinander in Kontakt sind.In an operating state of the internal combustion engine, the carrier shaft 37a and the cam member 10a a predetermined by the operating condition of the internal combustion engine direction of rotation 39a on. The clamping force which the clamping element 30a on the cam element 10a is the direction of rotation 39a the carrier wave 37a opposite direction. The tensioning element 30a exerts one of the elasticity corresponding counterforce on the carrier shaft 37a out. Due to the clamping force creates a torque, whereby in the direction of rotation 39a pointing flanks 42a the external toothing 40a the carrier wave 37a are in contact with opposite to the direction of rotation 39a pointing flanks 43a the internal toothing 41a of the cam element 10a , As a result, an edge change occurs when a drive torque of the carrier shaft changes 37a avoided. The cam element 10a is rotatably with the carrier shaft by the splines 37a connected, reducing the torque of the clamping element 30a no relative movement of the cam element 10a opposite the carrier shaft 37a causes as soon as the flanks 42a . 43a the gears are in contact with each other.
Die Ausnehmung 35a in dem Nockenelement 10a weist eine Erstreckung in Längsrichtung auf, die größer ist als ein Durchmesser des Kopfbereichs 34a des Spannelements 30a. Der Kopfbereich 34a des Spannelements 30a ist in axialer Richtung in der Ausnehmung 35a des Nockenelements 10a beweglich. Eine Bewegung des Kopfbereichs 34a des Spannelements 30a in axialer Richtung ist durch eine Erstreckung der Ausnehmung 35a in Längsrichtung begrenzt. Grundsätzlich ist es denkbar, dass der Kopfbereich 34a eine andere Form aufweist und beispielsweise einen elliptischen oder quadratischen Querschnitt aufweist. Ferner ist eine Ausführung einer Ventiltriebvorrichtung ohne Ventilhubumschaltung denkbar. In einer solchen Ausführung kann ein Querschnitt der Ausnehmung 35a bis auf ein Spiel dem Querschnitt des Kopfbereichs 34a des Spannelements 30a entsprechen. Eine Bewegung des Nockenelements 10a in axialer Richtung ist in einer solchen Ausführung nicht vorgesehen und wird durch einen Formschluss des Kopfbereichs 34a des Spannelements 30a mit der Ausnehmung 35a verhindert.The recess 35a in the cam element 10a has an extension in the longitudinal direction, which is greater than a diameter of the head portion 34a of the clamping element 30a , The head area 34a of the clamping element 30a is in the axial direction in the recess 35a of the cam element 10a movable. A movement of the head area 34a of the clamping element 30a in the axial direction is by an extension of the recess 35a limited in the longitudinal direction. Basically, it is conceivable that the head area 34a has a different shape and, for example, has an elliptical or square cross-section. Furthermore, an embodiment of a valve drive device without valve lift switching is conceivable. In such an embodiment, a cross section of the recess 35a except for a game the cross section of the head area 34a of the clamping element 30a correspond. A movement of the cam element 10a in the axial direction is not provided in such an embodiment and is characterized by a positive connection of the head area 34a of the clamping element 30a with the recess 35a prevented.
Die Ausnehmung 35a in dem Nockenelement 10a bildet eine Rastkontur 51a aus, die dazu vorgesehen ist, das Nockenelement 10a mithilfe des Spannelements 30a zu verrasten. Die Ausnehmung 35a in dem Nockenelement 10a ist als ein Langloch mit einer Verengung ausgebildet. Die Wandung 50a des Langlochs weist an einer Längsseite zwei Einbuchtungen 47a, 48a auf. Die Einbuchtungen 47a, 48a sind durch die Verengung des Langlochs voneinander getrennt. Die Verengung ist in Längsrichtung in einer Mitte des Langlochs angeordnet. Die Einbuchtungen 47a, 48a entsprechen jeweils einer Schaltposition des Nockenelements 10a.The recess 35a in the cam element 10a forms a catch contour 51a made, which is intended to the cam member 10a using the clamping element 30a to lock. The recess 35a in the cam element 10a is designed as a slot with a constriction. The wall 50a the slot has two indentations on one longitudinal side 47a . 48a on. The indentations 47a . 48a are separated by the narrowing of the slot. The constriction is arranged longitudinally in a center of the slot. The indentations 47a . 48a each correspond to a switching position of the cam member 10a ,
Das Nockenelement 10a kann durch eine axiale Kraft in axialer Richtung verschoben werden, wodurch der Kopfbereich 34a des Spannelements 30a von einer Einbuchtung 47a in die andere Einbuchtung 48a wechselt. Durch eine axiale Verschiebung des Nockenelements 10a werden die Nocken 12a, 13a, 14a, 15a des Nockenelements 10a mit den Teilnocken 20a, 21a relativ zu den entsprechenden Nockenfolgern verschoben, wodurch ein Ventilhub verändert wird. Bei einem Umschaltvorgang wird der Kopfbereich 34a des Spannelements 30a durch die Rastkontur 51a zunächst in eine Richtung entgegen der Spannkraft des Spannelements 30a bewegt. Wenn die Verengung der Ausnehmung 35a überwunden ist, bewegt sich der Kopfbereich 34a des Spannelements 30a wieder in Richtung der Spannkraft des Spannelements 30a. Das Nockenelement 10a wird durch die Spannkraft des Spannelements 30a jeweils in seiner axialen Position gehalten.The cam element 10a can be displaced in the axial direction by an axial force, whereby the head area 34a of the clamping element 30a from a dent 47a in the other recess 48a replaced. By an axial displacement of the cam member 10a be the cams 12a . 13a . 14a . 15a of the cam element 10a with the partial cams 20a . 21a shifted relative to the corresponding cam followers, whereby a valve lift is changed. When switching, the header area becomes 34a of the clamping element 30a through the locking contour 51a initially in a direction opposite to the clamping force of the clamping element 30a emotional. If the narrowing of the recess 35a is overcome, the head area moves 34a of the clamping element 30a again in the direction of the clamping force of the clamping element 30a , The cam element 10a is due to the clamping force of the clamping element 30a each held in its axial position.
In den 5 und 6 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 4, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 durch die Buchstaben b und c in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der 5 und 6 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 4, verwiesen werden.In the 5 and 6 two further embodiments of the invention are shown. The following descriptions are essentially limited to the differences between the embodiments, with respect to the same components, features and functions on the description of the other embodiments, in particular the 1 to 4 , can be referenced. To distinguish the embodiments, the letter a in the reference numerals of the embodiment in the 1 to 4 by the letters b and c in the reference numerals of the embodiments of the 5 and 6 replaced. With regard to identically designated components, in particular with regard to components with the same reference numerals, can in principle also to the drawings and / or the description of the other embodiments, in particular the 1 to 4 , to get expelled.
5 zeigt eine Ventiltriebvorrichtung, die entsprechend dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel eine Trägerwelle aufweist, auf der zwei Nockenelemente 10b in einer Passverzahnung axial verschiebbar gelagert sind. Das erste Nockenelement 10b weist vier Nocken 12b, 13b, 14b, 15b auf, die jeweils zu einer Betätigung von nicht näher dargestellten Gaswechselventilen vorgesehen sind. Die Nockenelemente 10b sind zu einer Ventilhubumschaltung vorgesehen. Die Nockenelemente 10b sind analog zueinander ausgebildet, weshalb im Folgenden insbesondere das erste Nockenelement 10b näher beschrieben wird. Die Nocken der Nockenelemente 10b sind analog zueinander ausgebildet, weshalb im Folgenden insbesondere der erste Nocken 12b des ersten Nockenelements 10b näher beschrieben wird. Der Nocken 12b umfasst drei nacheinander benachbart angeordnete Teilnocken 20b, 21b, 22b, die unterschiedliche Nockenkurven aufweisen. Die Teilnocken 20b, 21b, 22b können dabei beispielsweise einem Vollhub, einem Teilhub oder einem Nullhub zugeordnet sein. Durch eine axiale Verschiebung des Nockenelements 10b gegenüber den Gaswechselventilen kann ein nicht näher dargestellter Nockenfolger von dem einen Teilnocken 20b auf den anderen Teilnocken 21b und den dritten Teilnocken 22b und in umgekehrter Richtung verschoben werden. Entsprechend einem Ventilhub, für den der entsprechende Teilnocken 20b, 21b, 22b vorgesehen ist, wird dann das entsprechende Gaswechselventil mit einem Vollhub, einem Teilhub oder einem Nullhub beaufschlagt. Die Ventiltriebvorrichtung weist für das Nockenelement 10b drei diskrete Schaltstellungen auf, welche den einzelnen Teilnocken 20b, 21b, 22b zugeordnet sind. 5 shows a valve drive device having a carrier shaft according to the previous embodiment, on the two cam elements 10b are mounted axially displaceable in a spline. The first cam element 10b has four cams 12b . 13b . 14b . 15b on, which are each provided for an actuation of gas exchange valves, not shown. The cam elements 10b are provided for a valve lift. The cam elements 10b are formed analogously to each other, which is why hereinafter in particular the first cam element 10b will be described in more detail. The cams of the cam elements 10b are formed analogously to each other, which is why in the following, in particular the first cam 12b of the first cam element 10b will be described in more detail. The cam 12b comprises three sub-cams arranged one after the other in succession 20b . 21b . 22b that have different cam curves. The partial cams 20b . 21b . 22b can be assigned to, for example, a full stroke, a partial stroke or a zero stroke. By an axial displacement of the cam member 10b opposite the gas exchange valves, a cam follower, not shown, of which a partial cam 20b on the other part cams 21b and the third part cam 22b and in be moved in the opposite direction. Corresponding to a valve lift, for which the corresponding part cam 20b . 21b . 22b is provided, then the corresponding gas exchange valve is subjected to a full stroke, a partial stroke or a zero stroke. The valve drive device points for the cam element 10b three discrete switch positions on which the individual partial cam 20b . 21b . 22b assigned.
Das Nockenelement 10b weist an einem Innenumfang eine Innenverzahnung auf. Die Innenverzahnung des Nockenelements 10b ist als eine Längsverzahnung ausgebildet. Die Innenverzahnung des Nockenelements 10b ist als eine Innenkeilverzahnung ausgebildet. Die Trägerwelle weist an einem Außenumfang eine Außenverzahnung auf. Die Außenverzahnung der Trägerwelle ist als eine Außenkeilverzahnung ausgebildet. Die Außenverzahnung der Trägerwelle und die Innenverzahnung des Nockenelements 10b bilden eine Passverzahnung aus. Das Nockenelement 10b ist drehfest mit der Trägerwelle verbunden.The cam element 10b has an internal circumference on an inner circumference. The internal toothing of the cam element 10b is formed as a longitudinal toothing. The internal toothing of the cam element 10b is designed as an internal spline. The carrier shaft has an external toothing on an outer circumference. The external toothing of the carrier shaft is designed as an external spline. The external toothing of the carrier shaft and the internal toothing of the cam element 10b form a spline. The cam element 10b is rotatably connected to the carrier shaft.
Die Ventiltriebvorrichtung weist zwei Spannelemente 30b auf, die jeweils dazu vorgesehen sind, die Innenverzahnungen der Nockenelemente 10b mit der Außenverzahnung der Trägerwelle zu verspannen. Die Spannelemente 30b sind analog zueinander ausgebildet, weshalb im Folgenden insbesondere das erste Spannelement 30b näher beschrieben wird. Das Spannelement 30b ist als ein elastisch verformbarer Pin ausgebildet. Das Spannelement 30b ist aus Federstahl ausgebildet. Das Spannelement 30b ist drehfest mit der Trägerwelle verbunden.The valve drive device has two clamping elements 30b which are respectively provided to the internal teeth of the cam elements 10b with the external toothing of the carrier shaft to brace. The clamping elements 30b are formed analogously to each other, which is why in the following, in particular, the first clamping element 30b will be described in more detail. The tensioning element 30b is designed as an elastically deformable pin. The tensioning element 30b is made of spring steel. The tensioning element 30b is rotatably connected to the carrier shaft.
Das Nockenelement 10b weist eine Ausnehmung 35b auf (vgl. 5). Die Ausnehmung 35b ist in Form eines Langlochs in einer Wand des Nockenelements 10b ausgebildet. Die Ausnehmung 35b weist eine Wandung 50b auf. Die Ausnehmung 35b weist eine Längsrichtung mit maximaler Erstreckung auf. Die Längsrichtung der Ausnehmung 35b ist parallel zu der Achse 38b der Trägerwelle angeordnet. Das Spannelement 30b ragt mit seinem Kopfbereich 34b über den Außenumfang der Trägerwelle hinaus. Das Spannelement 30b greift mit seinem Kopfbereich 34b in die Ausnehmung 35b des Nockenelements 10b ein. Eine Breite der Ausnehmung 35b ist auf einen Durchmesser des Kopfbereichs 34b des Spannelements 30b abgestimmt. Die Ausnehmung 35b in dem Nockenelement 10b für das Spannelement 30b weist eine Wandung 50b auf, die dazu vorgesehen ist, eine Spannkraft des Spannelements 30b auf das Nockenelement 10b zu übertragen.The cam element 10b has a recess 35b on (cf. 5 ). The recess 35b is in the form of a slot in a wall of the cam member 10b educated. The recess 35b has a wall 50b on. The recess 35b has a longitudinal direction with maximum extension. The longitudinal direction of the recess 35b is parallel to the axis 38b arranged the carrier wave. The tensioning element 30b sticking out with his head area 34b beyond the outer circumference of the carrier shaft. The tensioning element 30b grabs his head 34b into the recess 35b of the cam element 10b one. A width of the recess 35b is on a diameter of the head area 34b of the clamping element 30b Voted. The recess 35b in the cam element 10b for the clamping element 30b has a wall 50b on, which is intended, a clamping force of the clamping element 30b on the cam element 10b transferred to.
Die Ausnehmung 35b in dem Nockenelement 10b bildet eine Rastkontur 51b aus, die dazu vorgesehen ist, das Nockenelement 10b mithilfe des Spannelements 30b zu verrasten. Die Ausnehmung 35b in dem Nockenelement 10b ist als ein Langloch mit zwei Verengungen ausgebildet. Die Wandung 50b des Langlochs weist an einer Längsseite drei Einbuchtungen 47b, 48b, 49b auf. Die Einbuchtungen 47b, 48b, 49b sind durch die Verengungen des Langlochs voneinander getrennt. Die Einbuchtungen 47b, 48b, 49b entsprechen jeweils einer Schaltposition des Nockenelements 10b.The recess 35b in the cam element 10b forms a catch contour 51b made, which is intended to the cam member 10b using the clamping element 30b to lock. The recess 35b in the cam element 10b is designed as a slot with two constrictions. The wall 50b the slot has three indentations on one longitudinal side 47b . 48b . 49b on. The indentations 47b . 48b . 49b are separated by the narrowing of the slot. The indentations 47b . 48b . 49b each correspond to a switching position of the cam member 10b ,
Das Nockenelement 10b kann durch eine axiale Kraft in axialer Richtung verschoben werden, wodurch der Kopfbereich 34b des Spannelements 30b von einer Einbuchtung 47b in die Einbuchtung 48b und die Einbuchtung 49b und in umgekehrter Richtung wechseln kann. Durch eine axiale Verschiebung des Nockenelements 10b werden die Nocken 12b, 13b, 14b, 15b des Nockenelements 10b mit den Teilnocken 20b, 21b, 22b relativ zu den entsprechenden Nockenfolgern verschoben, wodurch ein Ventilhub verändert wird. Bei einem Umschaltvorgang wird der Kopfbereich 34b des Spannelements 30b durch die Rastkontur 51b zunächst in eine Richtung entgegen der Spannkraft des Spannelements 30b bewegt. Wenn eine der Verengungen der Ausnehmung 35b überwunden ist, bewegt sich der Kopfbereich 34b des Spannelements 30b wieder in Richtung der Spannkraft des Spannelements 30b. Das Nockenelement 10b wird durch die Spannkraft des Spannelements 30b jeweils in seiner axialen Position gehalten.The cam element 10b can be displaced in the axial direction by an axial force, whereby the head area 34b of the clamping element 30b from a dent 47b into the indentation 48b and the indentation 49b and can change in the opposite direction. By an axial displacement of the cam member 10b be the cams 12b . 13b . 14b . 15b of the cam element 10b with the partial cams 20b . 21b . 22b shifted relative to the corresponding cam followers, whereby a valve lift is changed. When switching, the header area becomes 34b of the clamping element 30b through the locking contour 51b initially in a direction opposite to the clamping force of the clamping element 30b emotional. If any of the narrowings of the recess 35b is overcome, the head area moves 34b of the clamping element 30b again in the direction of the clamping force of the clamping element 30b , The cam element 10b is due to the clamping force of the clamping element 30b each held in its axial position.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ventiltriebvorrichtung, die eine Trägerwelle aufweist, auf der zwei Nockenelemente 10c in einer Passverzahnung axial verschiebbar gelagert sind. Das erste Nockenelement 10c weist vier Nocken 12c, 13c, 14c, 15c auf, die jeweils zu einer Betätigung von nicht näher dargestellten Gaswechselventilen vorgesehen sind. Die Nockenelemente 10c sind zu einer Ventilhubumschaltung vorgesehen. Die Nockenelemente 10c sind analog zueinander ausgebildet, weshalb im Folgenden insbesondere das erste Nockenelement 10c näher beschrieben wird. 6 shows a further embodiment of a valve drive device having a support shaft, on the two cam elements 10c are mounted axially displaceable in a spline. The first cam element 10c has four cams 12c . 13c . 14c . 15c on, which are each provided for an actuation of gas exchange valves, not shown. The cam elements 10c are provided for a valve lift. The cam elements 10c are formed analogously to each other, which is why hereinafter in particular the first cam element 10c will be described in more detail.
Das Nockenelement 10c weist an einem Innenumfang eine Innenverzahnung auf. Die Innenverzahnung des Nockenelements ist als eine Innenkeilverzahnung ausgebildet. Die Trägerwelle weist an einem Außenumfang eine Außenverzahnung auf. Die Außenverzahnung der Trägerwelle ist als eine Außenkeilverzahnung ausgebildet. Die Außenverzahnung der Trägerwelle und die Innenverzahnung des Nockenelements 10c bilden eine Passverzahnung aus. Das Nockenelement 10c ist drehfest mit der Trägerwelle verbunden.The cam element 10c has an internal circumference on an inner circumference. The internal toothing of the cam element is designed as an internal spline. The carrier shaft has an external toothing on an outer circumference. The external toothing of the carrier shaft is designed as an external spline. The external toothing of the carrier shaft and the internal toothing of the cam element 10c form a spline. The cam element 10c is rotatably connected to the carrier shaft.
Die Ventiltriebvorrichtung weist zwei Spannelemente 30c auf, die jeweils dazu vorgesehen sind, die Innenverzahnung der Nockenelemente 10c mit der Außenverzahnung der Trägerwelle zu verspannen. Die Spannelemente 30c sind analog zueinander ausgebildet, weshalb im Folgenden insbesondere das erste Spannelement 30c näher beschrieben wird. Das Spannelement 30c ist als ein elastisch verformbarer Pin ausgebildet. Das Spannelement 30c ist aus Federstahl ausgebildet. Das Spannelement 30c ist drehfest mit der Trägerwelle verbunden.The valve drive device has two clamping elements 30c which are respectively provided to the internal teeth of the cam elements 10c with the external toothing of the carrier shaft to brace. The clamping elements 30c are formed analogously to each other, which is why in the following, in particular, the first clamping element 30c will be described in more detail. The tensioning element 30c is designed as an elastically deformable pin. The tensioning element 30c is made of spring steel. The tensioning element 30c is rotatably connected to the carrier shaft.
Das Nockenelement 10c weist eine Ausnehmung 35c auf (vgl. 6). Die Ausnehmung 35c ist in Form eines Langlochs in einer Wand des Nockenelements 10c ausgebildet. Die Ausnehmung 35c weist eine Wandung 50c auf. Die Ausnehmung 35c weist eine Längsrichtung mit maximaler Erstreckung auf. Die Längsrichtung der Ausnehmung 35c ist parallel zu der Achse 38c der Trägerwelle angeordnet. Das Spannelement 30c ragt mit seinem Kopfbereich 34c über den Außenumfang der Trägerwelle hinaus. Das Spannelement 30c greift mit seinem Kopfbereich 34c in die Ausnehmung 35c des Nockenelements 10c ein. Eine Breite der Ausnehmung 35c ist auf einen Durchmesser des Kopfbereichs 34c des Spannelements 30c abgestimmt. Die Ausnehmung 35c in dem Nockenelement 10c für das Spannelement 30c weist eine Wandung 50c auf, die dazu vorgesehen ist, eine Spannkraft des Spannelements 30c auf das Nockenelement 10c zu übertragen.The cam element 10c has a recess 35c on (cf. 6 ). The recess 35c is in the form of a slot in a wall of the cam member 10c educated. The recess 35c has a wall 50c on. The recess 35c has a longitudinal direction with maximum extension. The longitudinal direction of the recess 35c is parallel to the axis 38c arranged the carrier wave. The tensioning element 30c sticking out with his head area 34c beyond the outer circumference of the carrier shaft. The tensioning element 30c grabs his head 34c into the recess 35c of the cam element 10c one. A width of the recess 35c is on a diameter of the head area 34c of the clamping element 30c Voted. The recess 35c in the cam element 10c for the clamping element 30c has a wall 50c on, which is intended, a clamping force of the clamping element 30c on the cam element 10c transferred to.
Die Ausnehmung 35c in dem Nockenelement 10c ist als ein Langloch ausgebildet. Das Langloch weist eine Erstreckung in Längsrichtung auf, die größer ist als ein Durchmesser des Kopfbereichs 34c des Spannelements 30c. Der Kopfbereich 34c des Spannelements 30c ist in axialer Richtung in der Ausnehmung 35c des Nockenelements 10c beweglich. Eine Bewegung des Kopfbereichs 34c des Spannelements 30c in axialer Richtung ist durch eine Erstreckung der Ausnehmung 35c in Längsrichtung begrenzt. Das Nockenelement 10c kann durch eine axiale Kraft in axialer Richtung verschoben werden, wodurch die Nocken 12c, 13c, 14c, 15c des Nockenelements 10c mit den Teilnocken 20c, 21c relativ zu den entsprechenden Nockenfolgern verschoben werden und ein Ventilhub verändert wird.The recess 35c in the cam element 10c is designed as a slot. The elongated hole has an extension in the longitudinal direction which is greater than a diameter of the head region 34c of the clamping element 30c , The head area 34c of the clamping element 30c is in the axial direction in the recess 35c of the cam element 10c movable. A movement of the head area 34c of the clamping element 30c in the axial direction is by an extension of the recess 35c limited in the longitudinal direction. The cam element 10c can be moved by an axial force in the axial direction, causing the cams 12c . 13c . 14c . 15c of the cam element 10c with the partial cams 20c . 21c be shifted relative to the corresponding cam followers and a valve lift is changed.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
1010
-
Nockenelementcam member
-
1111
-
Nockenelementcam member
-
1212
-
Nockencam
-
1313
-
Nockencam
-
1414
-
Nockencam
-
1515
-
Nockencam
-
1616
-
Nockencam
-
1717
-
Nockencam
-
1818
-
Nockencam
-
1919
-
Nockencam
-
2020
-
Teilnockenpartial cams
-
2121
-
Teilnockenpartial cams
-
2222
-
Teilnockenpartial cams
-
2323
-
Kulissensegmentbackdrop segment
-
2424
-
Kulissensegmentbackdrop segment
-
2525
-
Schaltkulisseshift gate
-
2626
-
Kulissenbahnlink path
-
2727
-
Kulissenbahnlink path
-
2828
-
KulisseneingriffselementBackdrop engagement element
-
2929
-
KulisseneingriffselementBackdrop engagement element
-
3030
-
Spannelementclamping element
-
3131
-
Spannelementclamping element
-
3232
-
Sockelbereichplinth
-
3333
-
Schaftbereichshaft area
-
3434
-
Kopfbereichhead area
-
3535
-
Ausnehmungrecess
-
3636
-
Ausnehmungrecess
-
3737
-
Trägerwellecarrier wave
-
3838
-
Achseaxis
-
3939
-
Drehrichtungdirection of rotation
-
4040
-
Außenverzahnungexternal teeth
-
4141
-
Innenverzahnunginternal gearing
-
4242
-
Flankeflank
-
4343
-
Flankeflank
-
4444
-
Aufnahmeadmission
-
4545
-
Sockelbereichplinth
-
4646
-
Schaftbereichshaft area
-
4747
-
Einbuchtungindentation
-
4848
-
Einbuchtungindentation
-
4949
-
Einbuchtungindentation
-
5050
-
Wandungwall
-
5151
-
Rastkonturcatch contour
