DE102013214771B4 - Schiebenockensystem für eine Brennkraftmaschine mit Gabelarretierung - Google Patents
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Abstract
Schiebenockensystem mit zumindest einem Schiebenocken (1), der auf zumindest einer als Nockenwelle dienenden Grundwelle (3) einer Hubkolbenbrennkraftmaschine drehfest, aber axial verschiebbar angeordnet ist, mit zumindest einer, elektromagnetisch betätigbaren Aktorvorrichtung (4) zur Verstellung des Schiebenockens (1) in unterschiedliche axiale Positionen mittels einem in zumindest eine Verschiebenut (8) an deren Umfang eingreifenden Aktorstift (6, 7), wobei die Aktorvorrichtung (4) ein ortsfestes Gehäuse (5) aufweist und die Verschiebenut (8) in einem radial vorstehenden Nutabschnitt (2) des Schiebenockens (1) angeordnet ist, und mit einer Arretiervorrichtung (9) zur Arretierung des Schiebenockens (1) in den unterschiedlichen axialen Positionen, wobei die Arretiervorrichtung (9) zumindest einen mittels eines Federelements (11) belasteten Arretierkörper (10) aufweist, der mit je einer einer der axialen Positionen zugeordneten Arretierkerbe (14, 16) in einer Gabel (12) in Wirkverbindung steht, wobei die Gabel (12) den Nutabschnitt (2) umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (9) im Gehäuse (5) der Aktorvorrichtung (4) angeordnet ist und dass die Gabel (12) in einer parallel zur Drehachse der Grundwelle (3) ausgerichteten Längsführung (13) am Gehäuse (5) gelagert ist, wobei die Gabel (12) parallel zur Längsführung (13) eine schlitzartige Ausnehmung (17) aufweist, in der ein am Gehäuse (5) befestigter Stift (18) angeordnet ist.
Description
- Gebiet der Erfindung
- Schiebenockensystem mit zumindest einem Schiebenocken, der auf zumindest einer als Nockenwelle dienenden Grundwelle einer Hubkolbenbrennkraftmaschine drehfest, aber axial verschiebbar angeordnet ist, mit zumindest einer, elektromagnetisch betätigbaren Aktorvorrichtung zur Verstellung des Schiebenockens in unterschiedliche axiale Positionen mittels einem in zumindest eine Verschiebenut an deren Umfang eingreifenden Aktorstift, wobei die Aktorvorrichtung ein ortsfestes Gehäuse aufweist und die Verschiebenut in einem radial vorstehenden Nutabschnitt des Schiebenockens angeordnet ist, und mit einer Vorrichtung zur Arretierung des Schiebenockens in den unterschiedlichen axialen Positionen, wobei die Arretiervorrichtung zumindest einen mittels eines Federelements belasteten Arretierkörper aufweist, der mit je einer einer der axialen Positionen zugeordneten Arretierkerbe in einer Gabel in Wirkverbindung steht, wobei die Gabel den Nutabschnitt umgreift.
- Hintergrund der Erfindung
- Ein derartiges gattungsbildendes Schiebenockensystem ist durch die
DE 10 2011 050 484 A1 bekannt. Bei dieser Ausgestaltung ist die Arretiervorrichtung quer zur Aktorvorrichtung ausgerichtet und getrennt von dieser an einem Zylinderkopfdeckel gelagert. - Diese Ausgestaltung benötigt daher einen großen Bauraum, der bei kleineren Brennkraftmaschinen nicht zur Verfügung steht.
- Weiterhin hat die winklig ausgebildete Gabel keine exakte Führung, so dass sie auf dem Hochkreis des Nutabschnittes geführt ist und dort schleift. An der Gabel sind lange Schultern angebracht, die mit den Flanken des Nutabschnittes korrespondieren, um beim Verschieben von einer axialen Position der Arretiervorrichtung zur anderen das Moment aufnehmen zu können. Es liegt eine große Toleranzkette vor, da die Arretiervorrichtung und die Aktorvorrichtung als separate Bauteile mit jeweiliger Positionstoleranz und jeweiligem Aufnahmespiel (Bauteil zu Bauteilaufnahmebohrung) im Zylinderkopf vorgesehen sind. Weiterhin ist durch die langen Schultern die Gabel unverhältnismäßig schwer. Sie kann auch nicht kostengünstig hergestellt werden.
- Es ist weiterhin ein Schiebenockensystem bekannt,
DE 10 2010 052 173 A1 , bei dem die Arretiervorrichtung im Gehäuse der Aktorvorrichtung eingebaut ist. Sie arbeitet mit nutartigen Arretierrillen zusammen, die neben dem Nutabschnitt angeordnet sind und daher die Schiebenocken wesentlich verbreitern und schwerer machen. Desweiteren weist das Gehäuse im Bereich der Arretiervorrichtung eine Erweiterung auf, die eine besondere Öffnung im Zylinderkopf oder einem mit dem Zylinderkopf verbundenen Bauteil erforderlich macht. - Aufgabe der Erfindung
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Schiebenockensystem der gattungsbildenden Art so zu verbessern, dass die genannten Nachteile behoben werden und eine möglichst kurze Toleranzkette zwischen der Aktorvorrichtung und den Schiebennocken gegeben ist. Die Gabel soll einfach und kostengünstig in der Herstellung sein und leichtgewichtig ausgeführt werden können. Darüber hinaus sollen die Gabel und die dazugehörige Arretiervorrichtung einen geringen Bauraum in Anspruch nehmen.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Arretiervorrichtung im Gehäuse der Aktorvorrichtung angeordnet ist und dass die Gabel in einer parallel zur Drehachse der Grundwelle ausgerichteten Längsführung am Gehäuse gelagert ist. Dabei weist die Gabel eine parallel zur Längsführung schlitzartig ausgebildete Ausnehmung auf, in der ein im Gehäuse befestigter Stift angeordnet ist.
- Die Gabel und die zugehörige Arretiervorrichtung sind daher in dem Gehäuse integriert und nehmen nur einen geringen Bauraum und ein geringes Gewicht in Anspruch. Die formschlüssige Befestigung der Gabel an dem Gehäuse sichert eine unverlierbare Festlegung während des Betriebes. Desweiteren stellt die formschlüssige Befestigung der Gabel an dem Gehäuse sicher, dass die Gabel nicht auf dem Hochkreis des Nutabschnittes schleift. Ein seitliches Schleifen an den Flanken des Hochkreises erfolgt während des Betriebes nur für den Fall, dass das Nockenstück einen axialen Schub aus dem darunter befindlichen Ventiltrieb erfährt (schräg stehendes Übertragungselement) und in diesem Fall die Arretierung das Nockenstück auf Position halten muss. Es findet zudem eine Berührung der Gabel mit den Flanken des Nutabschnittes statt, wenn eine Positionsverschiebung von einer Arretierkerbe zur anderen der Arretiervorrichtung erfolgt.
- Die Gabel kann ganz flach hergestellt werden, so dass sie aus Stahlblech als Stanzteil ausgeführt werden kann.
- Zur exakten Führung der Gabel an dem Gehäuse wird vorgeschlagen, dass der Stift im Gehäuse so ausgerichtet ist, dass die Längsachse der Arretiervorrichtung die Längsachse des Stiftes schneidet. Dadurch ist in den jeweiligen axialen Positionen der Gabel an dem Gehäuse eine doppelte Führung über den Stift und über den fluchtenden Arretierkörper gegeben, so dass die Gabel fest am Gehäuse sitzt.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist.
- Es zeigen:
-
1 : eine Seitenansicht eines Schiebenockensystems mit Grundwelle, Schiebenocken, Aktorvorrichtung, Arretiervorrichtung und Gabel in einer mittleren Position, -
2 : eine Ansicht entsprechend1 mit der Gabel in einer linken Position, -
3 : eine Ansicht entsprechend1 mit der Gabel in einer rechten Position, -
4 : eine perspektivische Ansicht einer Aktorvorrichtung mit Arretiervorrichtung und -
5 : eine Seitenansicht einer Aktorvorrichtung mit Schnitt durch die Arretiervorrichtung. - Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
- In den
1 bis5 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit1 ein Schiebenocken bezeichnet, der einen Nutabschnitt2 aufweist und seitlich daneben je drei Nockenscheiben trägt. Die Nockenscheiben stehen, nicht dargestellt, einzeln mit Übertragungselementen für Gaswechselventile in Wirkverbindung, so dass je nach axialer Position des Schiebenockens1 verschiedene Nockenscheiben mit den Übertragungselementen in Verbindung stehen und dadurch unterschiedliche Nockenerhebungskurven dargestellt werden können. Der Schiebenocken1 ist auf einer mit3 bezeichneten Grundwelle3 drehfest, aber axial verschiebbar angeordnet, wobei die Grundwelle3 , nicht dargestellt, ortsfest gelagert und mit einer Kurbelwelle der Hubkolbenbrennkraftmaschine drehverbunden ist. Weiterhin ist mit4 allgemein eine Aktorvorrichtung bezeichnet, die ein Gehäuse5 aufweist, das an einem Zylinderkopf oder an einem Bauteil des Zylinderkopfes einer Hubkolbenbrennkraftmaschine befestigt wird. Das Gehäuse5 weist einen Hals auf, der durch eine Öffnung bis zum Schiebenocken1 reicht. Im Gehäuse5 sind Aktorstifte6 und7 axial verschiebbar gelagert, die zumindest eine mit8 bezeichnete Verschiebenut kontaktieren können. Da die Verschiebenuten8 schraubenförmig ausgebildet sind, erfolgt beim Kontaktieren der gehäusefesten Aktorstifte6 ,7 eine Verschiebung der Schiebenocken1 auf der Grundwelle3 . - Mit
9 ist weiterhin eine Arretiervorrichtung bezeichnet, die einen Arretierkörper10 und ein diesen belastendes Federelement11 aufweist. - Weiterhin ist eine Gabel
12 vorgesehen, die in einer Längsführung13 im Gehäuse5 parallel zur Drehachse der Grundwelle3 geführt ist. Die Gabel12 ist als flaches Blechteil ausgebildet und vorzugsweise durch Stanzen hergestellt. Die Gabel12 weist auf ihrer dem Schiebenocken1 abgewandten Rückseite Arretierkerben14 ,16 auf, die mit dem Arretierkörper10 in Wirkverbindung stehen. Die Gabel12 ihrerseits steht, was insbesondere den1 bis3 zu entnehmen ist, mit den Flanken des Nutabschnittes2 in Wirkverbindung, so dass, wie ebenfalls den1 bis3 zu entnehmen ist, eine Verschiebung des Schiebenockens1 in verschiedene axiale Positionen ein Verschieben der Gabel12 in der Längsführung13 bewirkt. Beim Verschieben rastet der Arretierkörper10 in jeweils eine unterschiedliche Arretierkerbe14 ,16 in der Gabel12 ein. Die Gabel12 hat weiterhin eine schlitzartige Ausnehmung17 , in der ein Stift18 angeordnet ist, der seinerseits im Gehäuse5 fixiert ist. Dadurch, dass die Längsachse durch den Arretierkörper10 und das Federelement11 der Arretiervorrichtung9 die Längsachse des Stiftes18 schneidet, ist die Gabel12 in den jeweiligen Arretierpositionen exakt festgelegt, so dass sie nicht auf dem Hochkreis des Nutabschnittes2 schleift und die seitlichen Flanken des Nutabschnittes2 nur bei entsprechendem Axialschub des Nockenstückes kontaktiert. - In den Figuren ist die Länge der Gabel
12 größer als der Durchmesser des Gehäuses5 dargestellt, das durch eine Öffnung in dem mit der Brennkraftmaschine verbundenen Bauteil eingeschoben werden soll. Deshalb wird die Befestigung der Gabel12 mittels des Stiftes18 nach Einfügen des Gehäuses5 in die Öffnung des Bauteils vorgenommen. Soll das Gehäuse5 mit Gabel12 eingefügt werden, so werden seitliche Ausnehmungen, die der Länge der Gabel12 entsprechen, in der Öffnung des Bauteils vorgesehen, die danach abgedichtet werden. Alternativ dazu können der Durchmesser des Gehäuses5 und die Öffnung im Bauteil so groß gewählt werden, dass die Gabel12 durchgeschoben werden kann. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Schiebenocken
- 2
- Nutabschnitt
- 3
- Grundwelle
- 4
- Aktorvorrichtung
- 5
- Gehäuse
- 6 und 7
- Aktorstifte
- 8
- Verschiebenut
- 9
- Arretiervorrichtung
- 10
- Arretierkörper
- 11
- Federelement
- 12
- Gabel
- 13
- Längsführung
- 14 und 16
- Arretierkerben
- 17
- Schlitzartige Ausnehmung
- 18
- Stift
Claims (4)
- Schiebenockensystem mit zumindest einem Schiebenocken (
1 ), der auf zumindest einer als Nockenwelle dienenden Grundwelle (3 ) einer Hubkolbenbrennkraftmaschine drehfest, aber axial verschiebbar angeordnet ist, mit zumindest einer, elektromagnetisch betätigbaren Aktorvorrichtung (4 ) zur Verstellung des Schiebenockens (1 ) in unterschiedliche axiale Positionen mittels einem in zumindest eine Verschiebenut (8 ) an deren Umfang eingreifenden Aktorstift (6 ,7 ), wobei die Aktorvorrichtung (4 ) ein ortsfestes Gehäuse (5 ) aufweist und die Verschiebenut (8 ) in einem radial vorstehenden Nutabschnitt (2 ) des Schiebenockens (1 ) angeordnet ist, und mit einer Arretiervorrichtung (9 ) zur Arretierung des Schiebenockens (1 ) in den unterschiedlichen axialen Positionen, wobei die Arretiervorrichtung (9 ) zumindest einen mittels eines Federelements (11 ) belasteten Arretierkörper (10 ) aufweist, der mit je einer einer der axialen Positionen zugeordneten Arretierkerbe (14 ,16 ) in einer Gabel (12 ) in Wirkverbindung steht, wobei die Gabel (12 ) den Nutabschnitt (2 ) umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (9 ) im Gehäuse (5 ) der Aktorvorrichtung (4 ) angeordnet ist und dass die Gabel (12 ) in einer parallel zur Drehachse der Grundwelle (3 ) ausgerichteten Längsführung (13 ) am Gehäuse (5 ) gelagert ist, wobei die Gabel (12 ) parallel zur Längsführung (13 ) eine schlitzartige Ausnehmung (17 ) aufweist, in der ein am Gehäuse (5 ) befestigter Stift (18 ) angeordnet ist. - Schiebenockensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabel (
12 ) aus Stahlblech hergestellt und als Stanzteil ausgeführt ist. - Schiebenockensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (
18 ) im Gehäuse (5 ) so ausgerichtet ist, dass die Längsachse der Arretiervorrichtung (9 ) die Längsachse des Stiftes (18 ) schneidet. - Schiebenockensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (
9 ) so ausgerichtet ist, dass deren Längsachse die Drehachse der Grundwelle (3 ) schneidet.
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
DE102016012048A1 (de) | 2016-10-07 | 2018-04-12 | Promescon Gmbh | Schiebenockenventiltrieb zur hubvariablen Betätigung der Gaswechselventile einer Verbrennungskraftmaschine |
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DE102011050484A1 (de) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Brennkraftmaschine und Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine |
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- 2013-07-29 DE DE102013214771.6A patent/DE102013214771B4/de not_active Expired - Fee Related
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DE102010052173A1 (de) * | 2010-11-22 | 2012-05-24 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Arretierung von Schiebenocken eines Schiebenockensystems |
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DE102016012048B4 (de) | 2016-10-07 | 2024-08-22 | Promescon Gmbh | Schiebenockenventiltrieb zur hubvariablen Betätigung der Gaswechselventile einer Verbrennungskraftmaschine |
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---|---|
DE102013214771A1 (de) | 2015-01-29 |
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