DE102014214954B3 - Sliding cam system with XS groove with spring plate - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schiebenockensystem (1) mit einem auf einer Welle drehfest aber axial verschieblich angeordneten Schiebenocken (2), der zwei entlang seines Umfangs verlaufende Kulissennuten (3, 4) für das Zusammenwirken mit zumindest einem Betätigungsstift (5) aufweist, wobei eine zweite Kulissennut (4) durch eine erste Kulissennut (3) in zumindest einem Kreuzungsbereich (6) unterbrochen ist, in dem die erste Kulissennut einen tieferen Nutgrund (7) als die zweite Kulissennut ausbildet, und wobei der Betätigungsstift bei einem Eintauchen in die erste oder zweite Kulissennut den Schiebenocken zu einem axialen Verlagern bei Drehung des Schiebenockens zwingt, wobei in der ersten Kulissennut eine schaltbare Betätigungsstiftleitschiene (8) angeordnet ist, die bündig mit dem Nutgrund (9) der zweiten Kulissennut ausgerichtet ist, um beim Gleiten des Betätigungsstiftes relativ zu dem Nutgrund der zweiten Kulissennut eine Brücke über die erste Kulissennut zu bilden.The invention relates to a sliding cam system (1) having a sliding cam (2) arranged on a shaft for rotational movement but axially displaceable, having two guide grooves (3, 4) running along its circumference for cooperation with at least one actuating pin (5), wherein a second Kulichennut (4) is interrupted by a first cam groove (3) in at least one crossing region (6), in which the first cam groove forms a deeper groove bottom (7) than the second cam groove, and wherein the actuating pin when immersed in the first or second Kulissennut the sliding cam to an axial displacement on rotation of the sliding cam forces, wherein in the first cam groove a switchable Betätigungsstiftleitschiene (8) is arranged, which is aligned flush with the groove base (9) of the second cam groove to the sliding of the actuating pin relative to the groove bottom The second gate groove to form a bridge over the first gate groove.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schiebenockensystem mit einem auf einer Welle (auch als Trägerwelle bezeichnet) drehfest aber axial verschieblich angeordneten Schiebenocken, entlang dessen Umfangs eine erste Kulissennut und eine zweite Kulissennut für das Zusammenwirken mit einem Betätigungsstift verlaufen, wobei die zweite Kulissennut durch die erste Kulissennut in einem Kreuzungsbereich unterbrochen ist, in dem der erste Nutgrund der ersten Kulissennut tiefer als der zweite Nutgrund der zweiten Kulissennut ist, und wobei der Betätigungsstift bei einem Eintauchen in die erste oder zweite Kulissennut den Schiebenocken zu einem axialen Verlagern bei Drehung des Schiebenockens zwingt. Auch betrifft die Erfindung einen Ventiltrieb mit einem solchen Schiebenockensystem.The invention relates to a sliding cam system with a on a shaft (also referred to as a carrier shaft) rotatably but axially displaceable sliding cam, along the circumference of a first cam groove and a second cam groove for cooperation with an actuating pin extend, wherein the second cam groove through the first cam groove in a crossing region is interrupted, in which the first groove bottom of the first cam groove is deeper than the second groove bottom of the second cam groove, and wherein the actuating pin forces the sliding cam to an axial displacement upon rotation of the sliding cam when immersed in the first or second cam groove. The invention also relates to a valve train with such a sliding cam system.
Ein derartiges Schiebenockensystem ist aus der
Aus dem Stand der Technik sind bereits elektromagnetische Stellvorrichtungen bekannt, die übliche Betätigungsstifte aufweisen und die je nach Stellung einen Schiebenocken betätigen/ verschieben. Eine solche Aktorik ist etwa aus der
Die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und einen Schiebenocken mit einer Betätigungsstiftführung zur Verfügung zu stellen, bei der ein Fehlleiten des Betätigungsstifts verhindert werden soll und gleichzeitig die Herstellung des Schiebenockens noch kostengünstiger ausgestaltet werden soll.It is therefore the object of the present invention to remedy the disadvantages known from the prior art and to provide a sliding cam with an actuating pin guide, in which a misdirection of the actuating pin to be prevented and at the same time the production of the sliding cam is to be designed even more cost effective ,
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der ersten Kulissennut eine Betätigungsstiftleitschiene angeordnet ist, die bündig mit dem zweiten Nutgrund ausgerichtet ist, um beim Gleiten des Betätigungsstifts entlang der zweiten Kulissennut eine Brücke über die erste Kulissennut zu bilden, wobei die Betätigungsstiftleitschiene verschwenkbar ist, um die erste Kulissennut für den darin entlang gleitenden Betätigungsstift freizugeben.This is inventively achieved in that in the first cam groove an actuating pin guide rail is arranged, which is aligned flush with the second groove bottom to form a bridge over the first cam groove during sliding of the actuating pin along the second cam groove, wherein the Betätigungsstiftleitschiene is pivotable to to release the first gate groove for the actuating pin sliding along it.
Dadurch ist es auf kostengünstige Weise möglich, den Betätigungsstift entlang der zweiten Kulissennut gleiten zu lassen, ohne dass dieser auf die erste Kulissennut herabfällt und evtl. die im Kreuzungsbereich ausgebildeten Seiten-/Führungswände der Kulissennuten beschädigt. Zugleich, da die Betätigungsstiftleitschiene verschwenkbar ist, ist es möglich bei einem Durchfahren des Betätigungsstifts in der ersten Kulissennut, die Betätigungsstiftleitschiene einfach umzuschalten, so dass diese dann den Weg für ein Entlanggleiten des Betätigungsstifts in der ersten Kulissennut frei gibt. Somit ist eine besondere Weichenausgestaltung der Betätigungsstiftleitschiene umgesetzt, um eine kostengünstige Führung des Betätigungsstifts in der ersten bzw. zweiten Kulissenführung zu ermöglichen.This makes it possible in a cost effective manner, to slide the actuating pin along the second cam groove, without this falling on the first cam groove and possibly damaged in the crossing area side / guide walls of the cam grooves damaged. At the same time, since the Betätigungsstiftleitschiene is pivotable, it is possible when driving through the actuating pin in the first cam groove, the Betätigungsstiftleitschiene easy to switch so that it then clears the way for a sliding along the actuating pin in the first cam groove. Thus, a special Weichenausgestaltung the Betätigungsstiftleitschiene is implemented to allow a cost-effective guidance of the actuating pin in the first and second link guide.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous embodiments are claimed in the subclaims and explained in more detail below.
Ist die Betätigungsstiftleitschiene bandförmig (auch als streifenförmig oder klappenförmig bezeichnet) ausgebildet, kann die Betätigungsstiftleitschiene besonders kostengünstig, vorzugsweise aus einem Metallblech, wie einem Federblech, hergestellt sein, wobei wenige Stanz- und Biegeschritte zur Herstellung der Betätigungsstiftleitschiene erforderlich sind.If the Betätigungsstiftleitschiene band-shaped (also referred to as strip-shaped or flap-shaped), the Betätigungsstiftleitschiene particularly cost, preferably be made of a metal sheet, such as a spring plate, with a few punching and bending steps to produce the Betätigungsstiftleitschiene are required.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Betätigungsstiftleitschiene als ein elastisch verformbares und vorzugsweise im Betriebszustand federelastisch vorgespanntes Federelement/Federblech ausgestaltet ist. Durch eine federelastische Vorspannung ist die Betätigungsstiftleitschiene besonders einfach von einer ersten Stellung/Ruhestellung, in der die Betätigungsstiftleitschiene die erste Kulissennut überbrückt, in eine zweite Stellung, in der sie die erste Kulissennut im Kreuzungsbereich für den Betätigungsstift frei gibt, hin und her schwenkbar ist. Daraus ergibt sich eine besonders einfache Ausgestaltung der Betätigungsstiftleitschiene als eine Weiche.In this context, it is particularly advantageous if the Betätigungsstiftleitschiene is configured as an elastically deformable and preferably resiliently biased spring element / spring plate in the operating state. By a resilient bias the Betätigungsstiftleitschiene is particularly easy from a first position / rest position in which the Betätigungsstiftleitschiene bridges the first cam groove, in a second position in which it releases the first cam groove in the crossing area for the actuating pin, back and forth. This results in a particularly simple embodiment of the Betätigungsstiftleitschiene as a switch.
Zusätzlich ist es zweckmäßig, wenn die Betätigungsstiftleitschiene einen Befestigungsabschnitt aufweist, der in einer Aussparung der zweiten Kulissennut, vorzugsweise mittels einer Presspassung, festgehalten/befestigt ist. Dadurch ist auch die Befestigung der Betätigungsstiftleitschiene besonders kostengünstig ausgestaltbar.In addition, it is expedient for the actuating pin guide rail to have a fastening section which is held or fastened in a recess of the second cam groove, preferably by means of a press fit. As a result, the attachment of the Betätigungsstiftleitschiene is particularly cost ausgestaltetbar.
Ist die Betätigungsleitschiene derart in dem Kreuzungsbereich angeordnet, dass ihre radiale Außenseite (in Form einer Außenkante/Seitenkante) bündig mit dem Nutgrund der zweiten Kulissennut abschließt, ist die Betätigungsleitschiene auch geometrisch besonders einfach ausformbar, indem sie etwa aus einem dünnen Streifen hergestellt wird.If the actuating guide rail is arranged in the crossing region in such a way that its radial outer side (in the form of an outer edge / side edge) terminates flush with the groove base of the second guide groove, the actuating guide rail is also geometrically particularly easily deformable, for example, by producing it from a thin strip.
Weiterhin von Vorteil ist, wenn die Betätigungsstiftleitschiene einen sich vorzugsweise in der Ruhestellung im Wesentlichen gerade erstreckenden Schwenkabschnitt aufweist, welcher Schwenkabschnitt innerhalb der ersten Kulissennut verschwenkbar, nämlich zwischen der Ruhestellung und der zweiten Stellung verschwenkbar (angeordnet) ist. Vorzugsweise ist dieser Schwenkabschnitt relativ zu dem Befestigungsabschnitt der Betätigungsstiftleitschiene bewegbar. Dadurch werden die Befestigung und Anordnung der Betätigungsstiftleitschiene weiter vereinfacht.It is also advantageous if the Betätigungsstiftleitschiene has a preferably in the rest position substantially straight extending pivot portion, which pivot portion within the first cam groove pivotally, namely between the rest position and the second position is pivotable (arranged). Preferably, this pivoting portion is movable relative to the mounting portion of the Betätigungsstiftleitschiene. As a result, the attachment and arrangement of the Betätigungsstiftleitschiene be further simplified.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn der Schwenkabschnitt in einer Ruhelage in einer die erste Kulissennut querenden, ersten Stellung (Ruhestellung) befindlich ist, in welcher ersten Stellung der Schwenkabschnitt entlang der zweiten Kulissennut ausgerichtet ist. Dadurch ist immer gewährleistet, dass bei einem Eingreifen eines Betätigungsstifts in die zweite Kulissennut die Betätigungsstiftleitschiene bereits in der richtigen Position befindlich ist, um den Betätigungsstift vor einem Herabfallen in die erste Kulissennut zu hindern. Die Schiebenockensystematik ist dadurch zuverlässiger ausgestaltet.It is also advantageous if the pivoting section is located in a rest position in a first setting groove crossing, the first position (rest position), in which first position of the pivoting portion along the second guide groove is aligned. This always ensures that when an actuating pin engages in the second cam groove, the actuating pin guide rail is already in the correct position to prevent the actuating pin from falling into the first cam groove. The sliding sock system is thereby made more reliable.
Ist der Schwenkabschnitt beim Durchfahren des Betätigungsstifts in der ersten Kulissennut elastisch verschwenkbar (vorzugsweise unter elastischer Verformung des Schwenkabschnittes selbst), kehrt der Schwenkabschnitt vorteilhafterweise wieder in seine Ausgangsstellung, nämlich in die erste Stellung zurück. Dadurch wird die Verlässlichkeit der Überbrückung der ersten Kulissennut weiter verbessert.If the pivoting section is elastically pivotable when passing through the actuating pin in the first cam groove (preferably with elastic deformation of the pivoting section itself), the pivoting section advantageously returns to its starting position, namely to the first position. As a result, the reliability of the bridging of the first cam groove is further improved.
Weiter bevorzugt ist die Betätigungsstiftleitschiene, insbesondere der Schwenkabschnitt, derart beschaffen und vorzugsweise gekrümmt verlaufend sowie angeordnet, dass ein Durchfahren des Kreuzungsbereiches durch den Betätigungsstift, bei einer Drehung des Schiebenockens in eine erste Drehrichtung sowie in eine, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung ermöglicht ist. Sollte sich die Welle in eine andere Richtung als die übliche (erste) Drehrichtung drehen, wird dennoch die Verschwenkbarkeit der Betätigungsstiftleitschiene in die zweite Stellung gewährleistet, um den Betätigungsstift durch den Kreuzungsbereich passieren zu lassen. Dadurch wird die Prozesssicherheit weiter verbessert.Further preferably, the Betätigungsstiftleitschiene, in particular the pivoting portion, arranged and preferably curved extending and arranged such that a passage through the crossing area by the actuating pin, upon rotation of the sliding cam in a first direction of rotation and in a first direction of rotation opposite second direction of rotation is possible. Should the shaft rotate in a direction other than the usual (first) direction of rotation, the pivotability of the actuating pin guide rail to the second position is still ensured to allow the actuating pin to pass through the crossing region. This further improves process reliability.
Weiter bevorzugt ist die erste Kulissennut als eine S-Nut ausgebildet und die zweite Kulissennut als eine X-Nut ausgebildet, wobei die beiden Kulissennuten somit in Kombination eine XS-Nut in dem Schiebenocken ausbilden. Dadurch ist eine besonders effiziente Verschiebung des Schiebenockens ermöglicht.More preferably, the first cam groove is formed as an S-groove and the second cam groove formed as an X-groove, wherein the two cam grooves thus form in combination an XS groove in the sliding cam. This allows a particularly efficient displacement of the sliding cam.
Weiterhin ist auch ein Ventiltrieb für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, welcher Ventiltrieb ein Schiebenockensystem nach einem der vorher beschriebenen Ausführungen umfasst. Dadurch ist auch der Ventiltrieb besonders effizient ausgestaltbar. Dabei ist dann vorzugsweise die Welle als eine Trägerwelle ausgebildet und in Kombination mit dem Schiebenocken als Nockenwelle ausgeführt.Furthermore, a valve train for an internal combustion engine of a motor vehicle is provided, which valve train comprises a sliding cam system according to one of the previously described embodiments. As a result, the valve train can also be designed particularly efficiently. In this case, the shaft is then preferably designed as a carrier shaft and designed in combination with the sliding cam as a camshaft.
In anderen Worten ausgedrückt, wird durch die erfindungsgemäße Lösung ein Schiebenockensystem umgesetzt, bei dem der Wegfall eines Ringes am Betätigungsstift ermöglicht ist. Dadurch weist der Betätigungsstift eine geringe Kraglänge auf, wodurch eine höhere Verschiebelast möglich ist. Es muss in der S-Nut (erste Kulissennut) keine spezielle Fräsung eingebracht werden, um einen Freigang dieses Ringes zu ermöglichen. Somit wird ein Ausfallrisiko durch Kollision zwischen dem Ring mit einer Führungswand/Nutwange einer der Kulissennuten verhindert.In other words, the solution according to the invention implements a sliding cam system in which the omission of a ring on the actuating pin is made possible. As a result, the actuating pin has a short cantilever length, whereby a higher displacement load is possible. It must in the S-groove (first gate groove) no special milling introduced to allow clearance of this ring. Thus, a risk of failure is prevented by collision between the ring with a guide wall / groove cheek one of the cam grooves.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsformen dargestellt sind. The invention will now be explained in more detail with reference to figures, in which context also different embodiments are shown.
Es zeigen:Show it:
in
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Unterschiedliche Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden.The figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals. Different features of the various embodiments may be combined.
In den
Das Schiebenockensystem
Der Schiebenocken
Weiterhin ist in der ersten Kulissennut
Nähere Details sind in den einzelnen Abbildungen der verschiedenen Ausführungsformen erkennbar und zusammen mit diesen nachfolgend erläutert. Dabei sei darauf hingewiesen, dass die in den
Der prinzipielle Aufbau dieses erfindungsgemäßen Schiebenockens
Im Kreuzungsbereich
Somit weist die erste Kulissennut
Wie auch besonders gut in Verbindung mit den
Wie besonders gut in
Wie weiterhin ebenfalls mit den
Eine Ruhestellung der Betätigungsstiftleitschiene
Bei einem Bewegen eines Betätigungsstifts
Bezüglich der
Der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, dass mit dem Schiebenocken
In Verbindung mit den
In weiteren Ausführungsbeispielen, kann die Betätigungsstiftleitschiene
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- SchiebenockensystemSliding cam system
- 22
- Schiebenockenpushers
- 33
- erste Kulissennutfirst scenery groove
- 44
- zweite Kulissennutsecond scenery groove
- 55
- Betätigungsstiftactuating pin
- 66
- Kreuzungsbereichcrossing area
- 77
- erster Nutgrundfirst groove bottom
- 88th
- BetätigungsstiftleitschieneBetätigungsstiftleitschiene
- 99
- zweiter Nutgrundsecond groove bottom
- 1010
- Grundabschnittbase portion
- 11a11a
- erste Führungsflankefirst leading edge
- 11b11b
- zweite Führungsflankesecond leading edge
- 1212
- Befestigungsabschnittattachment section
- 1313
- Aussparungrecess
- 1414
- Sacklochblind
- 1515
- Schwenkabschnittpivot portion
- 1616
- AbstützflankeAbstützflanke
- 1717
- Außenseiteoutside
- 1818
- Nockenabschnittcam section
- 1919
- Ausnehmungrecess
Claims (7)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |