DE102013210486A1

DE102013210486A1 - Sliding cam system for a valve train of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102013210486A1
Application number: DE102013210486.3A
Authority: DE
Inventors: Harald Elendt; Jan Pfannenmüller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2014-12-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schiebenockensystem (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend einen mehrteiligen Nockenträger (2) mit mindestens einem Trägerkörper (5, 6), welcher auf einer Grundnockenwelle (3) drehfest und axial verschiebbar geführt ist. Dabei trägt der mindestens eine Trägerkörper (5, 6) an einem Außenumfang mindestens einen gebauten Kulissenteil (17), welcher sich aus mindestens zwei axial benachbart liegenden Kulissenringen (22, 23) zusammensetzt, wobei die Kulissenringe (22, 23) an einander jeweils zugewandten, axialen Seiten mit jeweils einer Nutflankenkontur (26, 27) versehen sind, so dass die mindestens zwei Kulissenringe (22, 23) zwischen sich je eine Verschiebenut (18) definieren. Um nun ein Schiebenockensystem (1) zu schaffen, welches sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und mit niedrigem Herstellungsaufwand fertigen lässt, sind die mindestens zwei Kulissenringe (22, 23) jeweils unmittelbar auf dem mindestens einen Trägerkörper (5, 6) des Nockenträgers (2) befestigt.The invention relates to a sliding cam system (1) for a valve train of an internal combustion engine, comprising a multi-part cam carrier (2) with at least one carrier body (5, 6) which is guided in a rotationally fixed and axially displaceable manner on a basic camshaft (3). The at least one carrier body (5, 6) carries at least one built-up link part (17) on an outer circumference, which is composed of at least two axially adjacent link rings (22, 23), the link rings (22, 23) facing each other , axial sides are each provided with a groove flank contour (26, 27) so that the at least two link rings (22, 23) each define a sliding groove (18) between them. In order to create a sliding cam system (1) which is characterized by a simple construction and which can be manufactured with low manufacturing expenditure, the at least two link rings (22, 23) are each directly on the at least one carrier body (5, 6) of the cam carrier (2 ) attached.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Schiebenockensystem für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend einen mehrteiligen Nockenträger mit mindestens einem Trägerkörper, welcher auf einer Grundnockenwelle drehfest und axial verschiebbar geführt ist, wobei der mindestens eine Trägerkörper an einem Außenumfang mindestens einen gebauten Kulissenteil trägt, welcher sich aus mindestens zwei axial benachbart liegenden Kulissenringen zusammensetzt, und wobei die Kulissenringe an einander jeweils zugewandten, axialen Seiten mit jeweils einer Nutflankenkontur versehen sind, so dass die mindestens zwei Kulissenringe zwischen sich je eine Verschiebenut definieren.The invention relates to a sliding cam system for a valve train of an internal combustion engine, comprising a multi-part cam carrier with at least one carrier body, which is rotatably and axially displaceably guided on a base camshaft, wherein the at least one carrier body carries on an outer periphery at least one constructed link part, which consists of at least two axially adjacent lying link rings, and wherein the link rings are provided on mutually facing, axial sides, each with a groove flank contour, so that define the at least two link rings between each a sliding groove.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2011 114 299 A1 geht ein Schiebenockensystem hervor, bei welchem ein drehfest und axial verschiebbar auf einer Grundnockenwelle angeordneter Nockenträger mehrteilig ausgeführt ist. Auf einem Grundkörper dieses Nockenträgers ist neben mehreren Nockenteilen auch ein gebauter Kulissenteil vorgesehen, wobei sich dieser Kulissenteil aus mehreren Kulissenringen zusammensetzt, die zwischen sich über entsprechend ausgestaltete Nutflankenkonturen mehrere Verschiebenuten definieren. Die einzelnen Kulissenringe sind dabei als Gussteile oder Sinterteile ausgeführt und bilden gemeinsam den gebauten Kulissenteil, indem einer der Kulissenringe über einen axial vorstehenden, hülsenartigen Abschnitt verfügt, auf welchem die benachbart liegenden Kulissenringe aufgeschoben sind. Hierbei wird der den hülsenartigen Abschnitt aufweisende Kulissenring nach radial innen gedrückt, so dass eine Pressverbindung des hierdurch gebildeten, gebauten Kulissenteils mit dem Grundkörper des Nockenträgers realisiert wird. From the DE 10 2011 114 299 A1 is a sliding cam system, in which a rotatably and axially displaceably arranged on a base camshaft cam carrier is made in several parts. On a main body of this cam carrier in addition to a plurality of cam parts and a built sliding block part is provided, said gate part is composed of several sliding rings, which define a plurality of sliding grooves between them via appropriately designed groove flank contours. The individual link rings are designed as castings or sintered parts and together form the built link part by one of the link rings has an axially projecting, sleeve-like portion on which the adjoining link rings are pushed. Here, the sleeve-like portion having gate ring is pressed radially inward, so that a press connection of the thus formed, built-Kulilenteils is realized with the main body of the cam carrier.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schiebenockensystem für einen Ventiltrieb zu schaffen, wobei sich dieses Schiebenockensystem durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und damit mit niedrigem Herstellungsaufwand fertigen lässt. Starting from the above-described prior art, it is now the object of the present invention to provide a sliding cam system for a valve train, this sliding cam system being characterized by a simple structure and thus can be finished with low production costs.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give each advantageous embodiments of the invention.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Gemäß der Erfindung umfasst ein Schiebenockensystem einen mehrteiligen Nockenträger mit mindestens einem Trägerkörper, welcher auf einer Grundnockenwelle drehfest und axial verschiebbar geführt ist. Dabei trägt der mindestens eine Trägerkörper an einem Außenumfang mindestens einen gebauten Kulissenteil, welcher sich aus mindestens zwei axial benachbart liegenden Kulissenringen zusammensetzt, wobei diese Kulissenringe an einander jeweils zugewandten, axialen Seiten mit jeweils einer Nutflankenkontur versehen sind, so dass die mindestens zwei Kulissenteile zwischen sich je eine Verschiebenut definieren. According to the invention, a sliding cam system comprises a multi-part cam carrier with at least one carrier body which is rotatably and axially displaceably guided on a base camshaft. In this case, the at least one carrier body carries on an outer circumference at least one built link part, which is composed of at least two axially adjacent link rings, said link rings are provided on each facing axial sides, each with a groove flank contour, so that the at least two link parts between them define one shift groove each.

Mit anderen Worten verfügt ein erfindungsgemäßes Schiebenockensystem also über einen Nockenträger, welcher sich aus mehreren Einzelteilen zusammensetzt. Hierbei ist zum einen mindestens ein Trägerkörper vorgesehen, welcher drehfest und axial relativverschiebbar auf einer Grundnockenwelle vorgesehen ist. Der mindestens eine Trägerkörper trägt hierbei an einem Außenumfang mindestens einen gebauten Kulissenteil, der sich hierbei aus zumindest zwei axial nebeneinanderliegenden Kulissenringen zusammensetzt. Diese zumindest zwei Kulissenringe definieren dabei gemeinsam je eine Verschiebenut des gebauten Kulissenteils, indem sie auf axial einander zugewandten Seiten mit jeweils einer Nutflankenkontur ausgestattet sind, so dass die Kulissenringe in einer axialen Relativposition zueinander zwischen sich die je eine Verschiebenut begrenzen. Hierbei wird ein Flankenverlauf der je einen Verschiebenut entsprechend durch die Nutflankenkonturen der beiden Kulissenringe definiert. In other words, a sliding cam system according to the invention thus has a cam carrier, which is composed of several individual parts. Here, on the one hand, at least one support body is provided, which is provided in a rotationally fixed and axially displaceable relative to a base camshaft. The at least one carrier body in this case carries on an outer circumference at least one built link part, which in this case consists of at least two axially adjacent link rings. These at least two gate rings define a respective displacement groove of the assembled link member by being equipped on axially mutually facing sides, each with a groove edge contour, so that the link rings in an axial relative position to each other between each define a displacement groove. In this case, a flank profile of the respective one sliding groove is defined by the groove flank contours of the two sliding rings.

Im Sinne der Erfindung ist der mindestens eine Trägerkörper zur drehfesten und axial verschiebbaren Anordnung auf der Grundnockenwelle an einem Innenumfang zumindest über einen Teil seiner axialen Erstreckung mit einem Keilnabenprofil ausgestattet, über welches er auf einem korrespondierenden Keilwellenprofil der Grundnockenwelle aufgesetzt ist. Des Weiteren trägt der mindestens eine Trägerkörper neben dem mindestens einen Kulissenteil auch mindestens einen Nockenteil, welcher über zwei oder mehrere axial nebeneinanderliegende, unterschiedlich gestaltete Nockenkonturen verfügt, wobei über jede dieser Nockenkonturen zugehörige Öffnungs- und Schließbewegungen zumindest eines zugeordneten Gaswechselventils dargestellt werden können, wenn die entsprechende Nockenkontur in Zusammenspiel mit zumindest einem zugeordneten Übertragungselement des mindestens einen Gaswechselventils gebracht wird. For the purposes of the invention, the at least one support body for the rotationally fixed and axially displaceable arrangement on the base camshaft is provided on an inner periphery with a splined hub profile over at least part of its axial extent, via which it is mounted on a corresponding spline profile of the base camshaft. Furthermore, the at least one carrier body carries at least one cam part in addition to the at least one cam part, which has two or more axially adjacent, differently shaped cam contours, wherein over each of these cam contours associated opening and closing movements of at least one associated gas exchange valve can be represented when the corresponding cam contour is brought in interaction with at least one associated transmission element of the at least one gas exchange valve.

Die jeweils eine Nutflankenkontur des jeweiligen Kulissenringes ist bevorzugt schraubenartig verlaufend an dem jeweiligen Kulissenring ausgestaltet, d. h. sie weist einen über den Umfang des Kulissenringes axial veränderlichen Verlauf auf. In der Folge wird durch Zusammenspiel der mindestens zwei Kulissenringe eine schraubenartig verlaufende Verschiebekulisse definiert. The respective one groove flank contour of the respective slide ring is preferably configured helically running on the respective slide ring, ie it has an axially variable over the circumference of the sliding ring course. As a result, a helically extending Verschiebekulisse is defined by interaction of at least two link rings.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die mindestens zwei Kulissenringe jeweils unmittelbar auf dem mindestens einen Trägerkörper des Nockenträgers befestigt sind. Mit anderen Worten sind die mindestens zwei Kulissenringe des gebauten Kulissenteils also jeweils unmittelbar auf dem mindestens einen Trägerkörper befestigt, wobei die zumindest zwei Kulissenringe dabei in ihrer die zwischenliegende Verschiebenut definierenden, axialen Relativposition zueinander angeordnet sind. The invention now includes the technical teaching that the at least two sliding rings are each mounted directly on the at least one support body of the cam carrier. In other words, the at least two sliding rings of the assembled sliding part are thus each directly mounted on the at least one support body, wherein the at least two sliding rings are arranged in their relative axial position relative to each other defining the intermediate sliding groove.

Eine derartige Ausgestaltung eines Schiebenockensystems hat dabei den Vorteil, dass sich der mindestens eine gebaute Kulissenteil dadurch aus wenigen und einfach aufgebauten Einzelteilen zusammensetzt, so dass in der Folge auch ein Herstellungsaufwand zur Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schiebenockensystems reduziert ist. Insbesondere die Kulissenringe des gebauten Kulissenteils können, abgesehen von der an einer axialen Seite auszugestaltenden Nutflankenkontur, im einfachsten Fall als Ringe ausgeführt werden, die an der jeweiligen Position auf dem mindestens einen Trägerkörper befestigt werden. Generell hat die Ausführung des Kulissenteils als gebauter Kulissenteil gegenüber spanend gefertigten Kulissenteilen, wie sie bei ansonsten gängigen Schiebenockensystemen zur Anwendung kommen, den Vorteil, dass ein hoher Zerspanungsaufwand für die Definition der jeweiligen Verschiebenut entfällt und damit der Herstellungsaufwand reduziert ist. Such an embodiment of a sliding cam system has the advantage that the at least one assembled link part is composed of a few and simple components, so that as a result, a manufacturing effort for the design of the sliding cam system according to the invention is reduced. In particular, the sliding rings of the assembled link part can, apart from the groove-side contour to be formed on an axial side, in the simplest case be designed as rings which are fastened to the respective position on the at least one carrier body. In general, the execution of the link part as a built-sliding part compared to machined link parts, as used in otherwise common sliding cam systems, the advantage that a high Zerspanungsaufwand for the definition of the respective sliding groove is eliminated and thus the manufacturing cost is reduced.

Im Falle der DE 10 2011 114 299 A1 muss einer der Kulissenringe des gebauten Kulissenteils zwangsweise mit einem hülsenartigen Ansatz ausgeführt sein, auf welchen die übrigen Kulissenringe aufzuschieben sind, um den gebauten Kulissenteil auf dem Trägerkörper zu befestigen. In der Folge ist von den Kulissenringen der den hülsenartigen Ansatz aufweisende Ring unmittelbar auf dem Nockenträger befestigt, während die übrigen Ringe mittelbar mit dem Nockenträger gekoppelt sind. Insgesamt ist aber zumindest der Kulissenring mit dem hülsenartigen Ansatz in der Herstellung aufwändig, was damit den Aufwand zur Ausgestaltung des gebauten Kulissenteils entsprechend erhöht. In case of DE 10 2011 114 299 A1 One of the link rings of the built link part must be forcibly executed with a sleeve-like approach on which the remaining link rings are postponed to secure the built link part on the support body. As a result, of the sliding rings of the sleeve-like approach having ring mounted directly on the cam carrier, while the remaining rings are indirectly coupled to the cam carrier. Overall, however, at least the slide ring with the sleeve-like approach in the production consuming, which thus increases the cost of designing the built link part accordingly.

Erfindungsgemäß sind die Kulissenringe derartig auf dem mindestens einen Trägerkörper zu befestigen, dass eine starre Verbindung, d. h. eine drehfeste und axial unverschiebliche Koppelung, mit dem mindestens einen Trägerkörper ausgestaltet wird. Hierbei kommen Fügeverfahren, wie beispielsweise Aufschrumpfen, Verschweißen, insbesondere Reibschweißen, kraft- und reibschlüssiges Verpressen oder Ähnliches in Betracht. According to the invention, the slide rings are to be fastened on the at least one carrier body in such a way that a rigid connection, ie. H. a non-rotatable and axially immovable coupling, with which at least one carrier body is configured. In this case, joining methods, such as shrinking, welding, in particular friction welding, positive and frictional pressing or the like come into consideration.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Nockenträger zwei Trägerkörper, die axial nebeneinanderliegend und gemeinsam drehfest und axial verschiebbar auf der Grundnockenwelle vorgesehen sind. Die Trägerkörper führen gemeinsam einen gebauten Kulissenteil, indem der eine Kulissenring dieses Kulissenteils unmittelbar auf dem einen Trägerkörper und der jeweils andere Kulissenring des Kulissenteils unmittelbar auf dem anderen Trägerkörper befestigt ist. Hierdurch kann auch ein mehrteiliger Nockenträger realisiert werden, bei welchem Nockenteile mit Nockenkonturen jeweils an axialen Enden dieses Nockenträgers vorgesehen sind, wohingegen ein gebauter Kulissenteil, über welchen im verbauten Zustand des Schiebenockensystems im Zusammenspiel mit zumindest einem Stellaktuator eine Relativverschiebung des Nockenträgers zur Grundnockenwelle gesteuert werden kann, zwischen den beiden Nockenteilen vorgesehen ist. Generell kann der mehrteilige Nockenträger aber auch aus einem Trägerkörper bestehen, welcher an einem axialen Ende einen Nockenteil und an einem hierzu entgegengesetzten Ende einen gebauten Kulissenteil trägt. According to one embodiment of the invention, the cam carrier comprises two carrier bodies, which are provided axially adjacent to each other and together rotationally fixed and axially displaceable on the base camshaft. The support body together lead a built-up link part by the one link ring this link part directly on the one carrier body and the other link ring of the link member is attached directly to the other carrier body. In this way, a multi-part cam carrier can be realized, in which cam parts are provided with cam contours each at axial ends of this cam carrier, whereas a built gate part, which can be controlled in the installed state of the sliding cam system in conjunction with at least one Stellaktuator a relative displacement of the cam carrier to the base camshaft , is provided between the two cam parts. In general, however, the multi-part cam carrier can also consist of a carrier body which carries a cam part at one axial end and a built-up link part at an end opposite thereto.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die hierbei insbesondere in Kombination mit der vorhergehenden Ausführungsform zur Anwendung kommt, sind die mindestens zwei Kulissenringe zudem über ein gemeinsam mit dem Nockenträger axial verschiebbares Halteelement in je einer axialen Relativposition zueinander gehalten, in welcher die Kulissenringe die je eine Verschiebenut definieren. Dadurch wird, insbesondere wenn die Kulissenringe auf unterschiedlichen Trägerkörpern des mehrteiligen Nockenträgers aufgesetzt sind, ein Verbleiben der Kulissenringe in der axialen Relativposition unterstützt. According to a further embodiment of the invention, which in this case is used in particular in combination with the previous embodiment, the at least two sliding rings are also held in each case via an axially displaceable together with the cam carrier holding element in an axial relative position to each other, in which the sliding rings each one Define shift groove. As a result, in particular when the slide rings are placed on different carrier bodies of the multi-part cam carrier, a retention of the slide rings in the axial relative position is supported.

In Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltung ist das Halteelement als Haltebügel ausgeführt, welcher die mindestens zwei Kulissenringe axial beidseitig mit vorstehenden Schenkeln umgreift. Bevorzugt sind die mindestens zwei Kulissenringe dabei an einander abgewandten, axialen Seiten jeweils mit je einem umlaufenden Absatz ausgestaltet, welcher mit je einem der Schenkel des Haltebügels axial in Kontakt steht. In der Folge werden die beiden Kulissenringe über den Haltebügel in einer axialen Richtung formschlüssig zueinander in Position gehalten, während ein hierzu entgegengesetzte Relativbewegung der Kulissenringe beispielsweise bei Anordnung des Kulissenteils auf zwei Trägerkörpern durch einen axialen Kontakt dieser beiden Trägerkörper realisiert werden kann. Abgesehen von einem mit vorstehenden Schenkeln ausgestalteten Haltebügel kann es sich bei dem Halteelement aber auch um ein anderweitiges Bauteil handeln, welches beispielsweise mit jeweils einem vorstehenden Steg in je einer umlaufenden Nut des jeweiligen Kulissenringes läuft und in der Folge die Kulissenringe in beide axialen Richtungen zueinander in Position hält. In a further development of the aforementioned embodiment, the retaining element is designed as a retaining bracket, which engages around the at least two sliding rings axially on both sides with protruding legs. Preferably, the at least two link rings are configured in each case on axial sides facing away from each other, each with a circumferential shoulder, which is axially in contact with one of the legs of the retaining clip. As a result, the two sliding rings are held on the headband in an axial direction positively to each other in position, while an opposing relative movement of the sliding rings can be realized, for example, when arranging the sliding part on two bodies by an axial contact of these two carrier body. Apart from a designed with protruding legs headband may be in the holding element but also to a act other component, which runs, for example, each with a protruding ridge in a respective circumferential groove of the respective link ring and as a result holds the link rings in both axial directions to each other in position.

Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass das Halteelement seitens eines Aktuatorgehäuses eines Stellaktuators axial verschiebbar geführt ist. Hierdurch kann das Halteelement platzsparend weitestgehend in den Stellaktuator integriert werden. Alternativ dazu kann das Halteelement aber auch seitens des Zylinderkopfs oder einer Zylinderkopfhaube verschiebbar geführt sein.It is a further embodiment of the invention that the holding element is axially displaceably guided on the part of an actuator housing of a Stellaktuators. As a result, the retaining element can be integrated as much as possible into the adjusting actuator to save space. Alternatively, however, the retaining element can also be displaceably guided on the part of the cylinder head or a cylinder head cover.

In Weiterbildung der Erfindung steht das Halteelement zudem mit Arretiermitteln in Wirkverbindung, welche das Halteelement in Arretierpositionen fixieren, die jeweils einzelnen Schaltstellungen des Nockenträgers auf der Grundnockenwelle zugeordnet sind. In der Folge übernimmt das Halteelement neben einer Fixierung der mindestens zwei Kulissenringe in der je einen axialen Relativposition zusätzlich die Aufgabe einer Arretierung des Nockenträgers in jeweiligen Schaltstellungen. Insbesondere in Kombination mit der Ausführungsform, in welcher das Halteelement seitens eines Aktuatorgehäuses verschiebbar geführt ist, kann hierbei die Toleranzlage des Nockenträgers in den einzelnen Schaltstellungen zu dem jeweiligen Stellaktuator wesentlich verbessert werden. In a further development of the invention, the retaining element is also in operative connection with locking means which fix the retaining element in locking positions, which are each assigned to individual switching positions of the cam carrier on the base camshaft. As a result, in addition to a fixing of the at least two slotted link rings in the respective axial relative position, the retaining element additionally assumes the task of locking the cam carrier in respective switch positions. In particular, in combination with the embodiment in which the retaining element is guided displaceably on the part of an actuator housing, in this case the tolerance position of the cam carrier in the individual switching positions can be substantially improved to the respective actuating actuator.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind Nutflanken der je einen Verschiebenut durch die mindestens zwei Kulissenringe und ein Nutgrund der je einen Verschiebenut durch den mindestens einen Trägerkörper definiert. In der Folge können die mindestens zwei Kulissenringe als einfache ringförmige Körper ausgeführt werden, da nur die Nutflanken und nicht auch der Nutgrund der jeweiligen Verschiebenut zu definieren sind. Da allerdings in diesem Fall kein Einlauf- und auch kein Auslaufbereich ausgebildet werden kann, muss in diesem Fall ein Stellaktuator mit einem Aktuatorstift zur Anwendung kommen, welcher selbständig aus der definierten Verschiebenut in seine Ausgangslage zurückfahren kann. Vorzugsweise kann es sich hierbei um einen Aktuatorstift mit einer Rückhubfeder handeln. According to a further embodiment of the invention, groove flanks of each one sliding groove are defined by the at least two link rings and a groove bottom of each one sliding groove by the at least one carrier body. As a result, the at least two sliding rings can be designed as a simple annular body, since only the groove flanks and not the groove base of the respective displacement groove are to be defined. However, since in this case no inlet and no outlet area can be formed, a Stellaktuator with an actuator pin must be used in this case, which can independently drive back from the defined displacement groove in its original position. This may preferably be an actuator pin with a return spring.

In Weiterbildung der Erfindung sind die mindestens zwei Kulissenringe jeweils als Umformteil hergestellt. Hierdurch können die Nutflankenkonturen mit niedrigem Aufwand und auf präzise Art und Weise definiert werden. Als Umformverfahren kommt dabei beispielsweise eine Fertigung mittels Gesenkschmieden, MIM (Metal Injection Molding), Fließpressen, oder Ähnliches in Betracht. Eine Herstellung eines Kulissenringes erfolgt dabei insbesondere dadurch, dass zunächst ein ringförmiger Rohteil an einer axialen Seite die Nutflankenkontur aufgeprägt bekommt. Im Folgenden kann dann, insbesondere wenn ein Halteelement in dem Schiebenockensystem zur Anwendung kommen soll, an einem entgegengesetzten Ende ein umlaufender Absatz ausgestaltet werden. Abgesehen von der Herstellung mittels eines Umformverfahrens kann eine Fertigung der Kulissenringe aber prinzipiell auch urformend, d. h. mittels Gießen oder Sintern, erfolgen. In a further development of the invention, the at least two sliding rings are each made as a formed part. As a result, the groove edge contours can be defined with little effort and in a precise manner. For example, production by means of drop forging, MIM (Metal Injection Molding), extruding, or the like can be considered as forming process. A link ring is produced in particular by first impressing the groove flank contour on an axial side of an annular blank. In the following, then, in particular when a holding element is to be used in the sliding cam system, a peripheral shoulder can be configured at an opposite end. Apart from the production by means of a forming process, a production of the sliding rings but in principle also urformend, d. H. by casting or sintering.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.The invention is not limited to the specified combination of the features of the main claim or the claims dependent thereon. It also results in ways to combine individual features, even if they emerge from the claims, the following description of a preferred embodiment of the invention or directly from the drawings. The reference of the claims to the drawings by use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:

1 eine perspektivische Ansicht eines Schiebenockensystems entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 1 a perspective view of a sliding cam system according to a preferred embodiment of the invention;

2 eine Schnittansicht des Schiebenockensystems aus 1; und 2 a sectional view of the sliding cam system 1 ; and

3 einzelne Stadien einer Fertigung eines Kulissenrings des Schiebenockensystems aus 1. 3 individual stages of production of a sliding ring of the sliding cam system 1 ,

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Aus 1 geht eine perspektivische Ansicht eines Schiebenockensystems 1 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, wobei dieses Schiebenockensystem Teil eines Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine ist. Das Schiebenockensystem 1 umfasst dabei auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise einen Nockenträger 2, welcher drehfest und axial verschiebbar auf einer Grundnockenwelle 3 angeordnet ist und mit Hilfe eines Stellaktuators 4 gezielt zwischen unterschiedlichen Schaltstellungen auf der Grundnockenwelle 3 verschoben werden kann. Out 1 is a perspective view of a sliding cam system 1 according to a preferred embodiment of the invention, said sliding cam system is part of a valve train of an internal combustion engine. The sliding sock system 1 in this case comprises a cam carrier in a manner known in principle to the person skilled in the art 2 , which rotatably and axially displaceable on a base camshaft 3 is arranged and with the help of a Stellaktuators 4 specifically between different switching positions on the basic camshaft 3 can be moved.

Im vorliegenden Fall ist der Nockenträger 2 mehrteilig ausgeführt, indem er zwei axial auf der Grundnockenwelle 3 nebeneinanderliegende Trägerkörper 5 und 6 umfasst, wie insbesondere in der Schnittansicht in 2 zu erkennen ist. Diese Trägerkörper 5 und 6 bilden dabei gemeinsam den Nockenträger 2 aus und sind jeweils auf der Grundnockenwelle 3 drehfest und axial verschiebbar geführt, indem sie im Bereich einer jeweiligen Durchgangsbohrung 7 bzw. 8 mit je einem Keilnabenprofil ausgestattet sind, über welches sie mit einem korrespondierenden Keilwellenprofil der Grundnockenwelle 3 in Verbindung stehen. In the present case, the cam carrier 2 executed in several parts by placing two axially on the base camshaft 3 adjacent carrier bodies 5 and 6 includes, as in particular in the sectional view in 2 can be seen. This carrier body 5 and 6 together form the cam carrier 2 out and are each on the base camshaft 3 rotatably guided and axially displaceable by being in the region of a respective through hole 7 respectively. 8th are each equipped with a splined hub profile, via which they have a corresponding spline shaft profile of the basic camshaft 3 keep in touch.

Wie des Weiteren insbesondere aus 2 ersichtlich ist, verfügt jeder der Trägerkörper 5 und 6 über je einen Nockenteil 9 bzw. 10, welchem jeweils je drei Nockenkonturen 11, 12 und 13 bzw. 14, 15 und 16 zugeordnet sind und der jeweils einstückig, bevorzugt spanend, am jeweiligen Trägerkörper 5 bzw. 6 ausgestaltet ist. Von den Nockenkonturen 11, 12 und 13 bzw. 14, 15 und 16 des jeweiligen Nockenteiles 9 bzw. 10 steht jeweils eine in der jeweiligen Schaltstellung des Nockenträgers 2 mit jeweils einem – vorliegend nicht weiter dargestellten – Übertragungselement mindestens eines Gaswechselventils in Kontakt, wobei durch Zusammenspiel der jeweiligen Nockenkontur 11 bzw. 12 bzw. 13 bzw. 14 bzw. 15 bzw. 16 mit diesem Übertragungselement entsprechende Öffnungs- und Schließbewegungen des mindestens einen Gaswechselventils auf dem Fachmann bekannte Art und Weise hervorgerufen werden können. As further particularly from 2 it can be seen, each of the carrier body has 5 and 6 via one cam part each 9 respectively. 10 , which in each case three cam contours 11 . 12 and 13 respectively. 14 . 15 and 16 are assigned and each in one piece, preferably by machining, on the respective carrier body 5 respectively. 6 is designed. From the cam contours 11 . 12 and 13 respectively. 14 . 15 and 16 of the respective cam part 9 respectively. 10 is in each case one in the respective switching position of the cam carrier 2 each with a - not shown here - transmission element at least one gas exchange valve in contact, wherein by interaction of the respective cam contour 11 respectively. 12 respectively. 13 respectively. 14 respectively. 15 respectively. 16 With this transmission element corresponding opening and closing movements of the at least one gas exchange valve in a manner known to those skilled in the art can be caused.

Dabei resultiert eine Verschiebung des Nockenträgers 2 zwischen seinen Schaltstellungen darin, dass jeweils eine andere Nockenkontur 11 oder 12 oder 13 bzw. 14 oder 15 oder 16 mit dem jeweiligen Übertragungselement in Kontakt gebracht und in der Folge eine Veränderung einer Ansteuerung des mindestens einen Gaswechselventils vollzogen wird. Die Verschiebung zwischen den Schaltstellungen wird dabei in einem Drehwinkelbereich der Grundnockenwelle 3 vollzogen, in welcher das jeweilige Übertragungselement mit der jeweiligen Nockenkontur 11 oder 12 oder 13 bzw. 14 oder 15 oder 16 an einer Grundkreisphase dieser Kontur anläuft, wobei die Nockenkonturen 11 bis 13 bzw. 14 bis 16 sich in dieser Grundkreisphase entsprechen. This results in a displacement of the cam carrier 2 between its switch positions in that each have a different cam contour 11 or 12 or 13 respectively. 14 or 15 or 16 brought into contact with the respective transmission element and as a result a change in a control of the at least one gas exchange valve is completed. The shift between the switching positions is in a rotation angle range of the basic camshaft 3 completed, in which the respective transmission element with the respective cam contour 11 or 12 or 13 respectively. 14 or 15 or 16 starts at a base circle phase of this contour, wherein the cam contours 11 to 13 respectively. 14 to 16 to correspond in this basic circle phase.

Zur gezielten Verschiebung der Trägerkörper 5 und 6 und damit des Nockenträgers 2 relativ zur Grundnockenwelle 3 führen die Trägerkörper 5 und 6 einen gemeinsamen Kulissenteil 17, der über eine schraubenartig an einem Außenumfang des Kulissenteils 17 verlaufende Verschiebenut 18 verfügt. In diese Verschiebenut 18 kann je einer von zwei Aktuatorstiften 19 und 20 des Stellaktuators 4 einfassen, die verschiebbar in einem Aktuatorgehäuse 21 des Stellaktuators 4 geführt sind. Bei Einfassen eines der Aktuatorstifte 19 und 20 in die mit ihm in diesem Moment überdeckende Verschiebenut 18 wird durch Zusammenspiel des jeweiligen Aktuatorstifts 19 bzw. 20 mit der Verschiebenut 18 und aufgrund der ortsfesten Anordnung des Stellaktuators 4 in einem Zylinderkopf bzw. einer Zylinderkopfhaube der Brennkraftmaschine eine axiale Verschiebung des Kulissenteils 17 und damit auch der Trägerkörper 5 und 6 auf der Grundnockenwelle 3 erzwungen. For targeted displacement of the carrier body 5 and 6 and thus the cam carrier 2 relative to the basic camshaft 3 lead the carrier body 5 and 6 a common backdrop part 17 , which has a helical on an outer periphery of the gate part 17 running shift groove 18 features. In this shift groove 18 can ever one of two actuator pins 19 and 20 of the adjusting actuator 4 border, slidably in an actuator housing 21 of the adjusting actuator 4 are guided. When fitting one of the actuator pins 19 and 20 into the shifting groove that covers him at that moment 18 becomes due to interaction of the respective actuator pin 19 respectively. 20 with the sliding groove 18 and due to the fixed arrangement of the Stellaktuators 4 in a cylinder head or a cylinder head cover of the internal combustion engine, an axial displacement of the guide member 17 and thus also the carrier body 5 and 6 on the base camshaft 3 enforced.

Wie insbesondere aus 2 zu erkennen ist, ist der Kulissenteil 17 vorliegend gebaut ausgeführt und aus zwei Kulissenringen 22 und 23 zusammengesetzt, von welchen der Kulissenring 22 auf den Trägerkörper 5 auf einem zylindrischen Abschnitt 24 aufgepresst ist, während der Kulissenring 23 auf einem zylindrischen Abschnitt 25 des Trägerkörpers 6 befestigt ist. Die Kulissenringe 22 und 23 sind dabei jeweils auf den jeweiligen Abschnitt 24 bzw. 25 aufgeschrumpft und axial relativ zueinander derartig positioniert, dass die zwischenliegende Verschiebenut 18 definiert wird. Dabei verfügen die Kulissenringe 22 und 23 an einander zugewandten axialen Seiten über je eine Nutflankenkontur 26 bzw. 27, die hierbei jeweils schraubenartig gestaltet sind und je eine Nutflanke der Verschiebenut 18 definieren. As in particular from 2 can be seen, is the backdrop part 17 constructed in the present case and made of two sliding rings 22 and 23 composed of which the link ring 22 on the carrier body 5 on a cylindrical section 24 is pressed, while the sliding ring 23 on a cylindrical section 25 of the carrier body 6 is attached. The scenery rings 22 and 23 are each on the respective section 24 respectively. 25 shrunk and axially positioned relative to each other such that the intermediate Verschiebenut 18 is defined. Here are the sliding rings 22 and 23 on mutually facing axial sides via a respective groove flank contour 26 respectively. 27 , which are each designed helically and each have a groove flank of the sliding groove 18 define.

Hingegen wird ein Nutgrund der Verschiebenut 18 durch den zylindrischen Abschnitt 24 bzw. 25 des jeweiligen Trägerkörpers 5 bzw. 6 ausgebildet. Da in der Folge weder ein Einlauf- noch ein Auslaufbereich der Verschiebenut 18 ausgebildet sind, müssen die Aktuatorstifte 19 und 20 nach einer Überführung des Nockenträgers 2 in die jeweilige Schaltstellung selbständig wieder aus der Verschiebenut 18 ausfahren. Zu diesem Zweck kommen bei den Aktuatorstiften 19 und 20 – vorliegend nicht weiter dargestellte – Rückhubfedern zum Einsatz. On the other hand, a groove bottom of the sliding groove 18 through the cylindrical section 24 respectively. 25 of the respective carrier body 5 respectively. 6 educated. As a result, neither an inlet nor an outlet area of the sliding groove 18 are formed, the actuator pins must 19 and 20 after a transfer of the cam carrier 2 in the respective switching position independently again from the sliding groove 18 exit. For this purpose, come with the actuator pins 19 and 20 - Not shown in this case - return springs used.

In dem Schiebenockensystem 1 werden die beiden Kulissenringe 22 und 23 in einer axialen Richtung durch den axialen Kontakt der Trägerkörper 5 und 6 in Relativposition zueinander gehalten, während ein hierzu entgegengesetztes axiales Auseinanderwandern der Trägerkörper 5 und 6 und damit auch der Kulissenringe 22 und 23 durch ein Halteelement in Form eines Haltebügels 28 verhindert wird, welcher die Kulissenringe 22 und 23 axial beidseitig mit vorstehenden Schenkeln 29 und 30 umgreift. Dabei ist dieser Haltebügel 28 seitens des Aktuatorgehäuses 21 axial, d. h. parallel zum Nockenträger 2, verschiebbar geführt, so dass er bei Zusammenspiel eines der Aktuatorstifte 19 bzw. 20 mit der Verschiebenut 18 ebenfalls gemeinsam mit dem Nockenträger 2 verschoben wird. Die vorstehenden Schenkel 29 und 30 treten dabei jeweils mit dem jeweiligen Kulissenring 22 bzw. 23 im Bereich eines umlaufenden Absatzes 31 bzw. 32 in Kontakt, welcher an dem jeweiligen Kulissenring 22 bzw. 23 an einer dem jeweils anderen Kulissenring 23 bzw. 22 abgewandt liegenden Seite ausgestaltet ist. In the sliding sock system 1 become the two sliding rings 22 and 23 in an axial direction by the axial contact of the carrier body 5 and 6 held in relative position to each other, while a thereto opposite axial wandering of the carrier body 5 and 6 and thus also the sliding rings 22 and 23 by a retaining element in the form of a retaining clip 28 is prevented, which the sliding rings 22 and 23 axially on both sides with protruding legs 29 and 30 embraces. Here is this headband 28 from the actuator housing 21 axially, ie parallel to the cam carrier 2 , slidably guided so that it interacts with one of the actuator pins 19 respectively. 20 with the sliding groove 18 also together with the cam carrier 2 is moved. The protruding legs 29 and 30 in each case with the respective gate ring 22 respectively. 23 in the area of an encircling paragraph 31 respectively. 32 in contact, which at the respective gate ring 22 respectively. 23 at one of the other link ring 23 respectively. 22 turned away side is configured.

Des Weiteren steht der Haltebügel 28 im Aktuatorgehäuse 21 mit – vorliegend nicht weiter dargestellten – Arretiermitteln in Wirkverbindung, welche den Haltebügel 28 in einzelnen, den jeweiligen Schaltstellungen des Nockenträgers 2 auf der Grundnockenwelle 3 zugeordneten Arretierpositionen fixieren. Der Haltebügel 28 übernimmt also neben der Fixierung der Kulissenringe 22 und 23 zueinander auch die Aufgabe, den Nockenträger 2 in seinen Schaltstellungen zu arretieren. Furthermore, stands the headband 28 in the actuator housing 21 with - in the present case not shown - locking means in operative connection, which the headband 28 in individual, the respective switching positions of the cam carrier 2 on the base camshaft 3 Fix assigned locking positions. The headband 28 So it takes over the fixation of the sliding rings 22 and 23 each other also the task, the cam carrier 2 to lock in its switch positions.

Die Kulissenringe 22 und 23 sind vorliegend jeweils als Umformteile ausgeführt, welche im Rahmen eines Umformprozesses, insbesondere Gesenkschmiedens, hergestellt worden sind. In 3 sind hierzu einzelne Stadien auf dem Weg der Fertigung des Kulissenringes 22 dargestellt: Zunächst wird einem ringförmigen Rohteil 33 die Nutflankenkontur 26 im Rahmen eines Gesenkschmiedevorganges aufgeprägt und ein Rohteil 34 mit Nutflanke erhalten. In einem weiteren Umformprozess wird dieses Rohteil 34 dann zu dem Kulissenring 22 umgeformt, indem auf einer der Nutflankenkontur 26 abgewandten Seite der Absatz 31 ausgestaltet wird. In gleicher Weise wird auch der Kulissenring 23 gefertigt. The scenery rings 22 and 23 In the present case, these are each in the form of formed parts, which have been produced as part of a forming process, in particular drop forging. In 3 For this purpose, individual stages on the way of manufacturing the gate ring 22 First, an annular blank 33 the groove flank contour 26 imprinted as part of a drop forging process and a blank 34 obtained with groove flank. In another forming process, this blank is 34 then to the backdrop ring 22 reshaped by placing on one of the groove flank contour 26 opposite side of the paragraph 31 is designed. In the same way, the gate ring 23 manufactured.

Mittels der gebauten Ausführung eines Kulissenteils des erfindungsgemäßen Schiebenockensystems ist eine Ausgestaltung des Schiebenockensystems mit niedrigem Herstellungsaufwand möglich. By means of the built embodiment of a sliding part of the sliding cam system according to the invention, an embodiment of the sliding cam system with low production costs is possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Schiebenockensystem Sliding cam system
22: Nockenträger cam support
33: Grundnockenwelle base camshaft
44: Stellaktuator positioning actuator
55: Trägerkörper support body
66: Trägerkörper support body
77: Durchgangsbohrung Through Hole
88th: Durchgangsbohrung Through Hole
99: Nockenteil cam member
1010: Nockenteil cam member
1111: Nockenkontur cam contour
1212: Nockenkontur cam contour
1313: Nockenkontur cam contour
1414: Nockenkontur cam contour
1515: Nockenkontur cam contour
1616: Nockenkontur cam contour
1717: Kulissenteil link part
1818: Verschiebenut shift groove
1919: Aktuatorstift actuator pin
2020: Aktuatorstift actuator pin
2121: Aktuatorgehäuse actuator housing
2222: Kulissenring setting ring
2323: Kulissenring setting ring
2424: Abschnitt section
2525: Abschnitt section
2626: Nutflankenkontur Nutflankenkontur
2727: Nutflankenkontur Nutflankenkontur
2828: Haltebügel headband
2929: Schenkel leg
3030: Schenkel leg
3131: Absatz paragraph
3232: Absatz paragraph
3333: Rohteil blank
3434: Rohteil mit Nutflanke Blank with groove flank

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011114299 A1 [0002, 0011]

Claims

Sliding cam system ( 1 ) for a valve train of an internal combustion engine, comprising a multi-part cam carrier ( 2 ) with at least one carrier body ( 5 . 6 ), which on a base camshaft ( 3 ) rotatably and axially displaceably guided, wherein the at least one carrier body ( 5 . 6 ) on an outer circumference at least one built sliding part ( 17 ), which consists of at least two axially adjacent sliding link rings ( 22 . 23 ), and wherein the sliding rings ( 22 . 23 ) on mutually facing, axial sides, each having a groove flank contour ( 26 . 27 ), so that the at least two sliding rings ( 22 . 23 ) between each one Verschiebenut ( 18 ), characterized in that the at least two sliding rings ( 22 . 23 ) each directly on the at least one carrier body ( 5 . 6 ) of the cam carrier ( 2 ) are attached.

Sliding cam system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the cam carrier ( 2 ) two carrier bodies ( 5 . 6 ), which are axially juxtaposed and together rotationally fixed and axially displaceable on the base camshaft ( 3 ) are provided, wherein the carrier body ( 5 . 6 ) together a built gate section ( 17 ) by the one sliding ring ( 22 ) of this gate part ( 17 ) directly on the one carrier body ( 5 ) and the other link ring ( 23 ) of the gate part ( 17 ) directly on the other carrier body ( 6 ) is attached.

Sliding cam system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the at least two sliding rings ( 22 . 23 ) also together with the cam carrier ( 2 ) axially displaceable holding element in one axial, each a sliding groove ( 18 ) are held relative to each other defining position.

Sliding cam system ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the retaining element as a retaining bracket ( 28 ) is executed, which the at least two sliding rings ( 22 . 23 ) axially on both sides with protruding legs ( 29 . 30 ) surrounds.

Sliding cam system ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the at least two sliding rings ( 22 . 23 ) facing away from each other, axial sides each with a circumferential shoulder ( 31 . 32 ) equipped with one each of the legs ( 29 . 30 ) of the retaining clip ( 28 ) is in axial contact.

Sliding cam system ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the holding element on the part of an actuator housing ( 21 ) a Stellaktuators ( 4 ) is guided axially displaceable.

Sliding cam system ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the holding element is in operative connection with locking means which fix the holding element in locking positions, the individual switching positions of the cam carrier ( 2 ) on the basic camshaft ( 3 ) assigned.

Sliding cam system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that groove flanks of the one sliding groove ( 18 ) through the at least two sliding rings ( 22 . 23 ) and a groove bottom of a respective sliding groove ( 18 ) by the at least one carrier body ( 5 . 6 ) are defined.

Sliding cam system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the at least two sliding rings ( 22 . 23 ) are each made as a formed part.

Valve gear of an internal combustion engine, comprising at least one sliding cam system ( 1 ) according to one of claims 1 to 9.