DE102015101337A1

DE102015101337A1 - Camshaft for valve actuation with variable valve lift

Info

Publication number: DE102015101337A1
Application number: DE102015101337.1A
Authority: DE
Inventors: Alex Meier; Jörg Schätzle; Manfred Muster; Guido Scherzinger
Original assignee: ThyssenKrupp Presta TecCenter AG
Current assignee: Thyssenkrupp Dynamic Components Teccenter AG
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2016-08-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle (1) mit einer sich in einer Wellenachse (10) axial erstreckenden Grundwelle (11), auf der wenigstens ein Nockenpaket (12) aufgebracht ist, umfassend zwei Festnocken (13) und einen Schaltnocken (14), wobei die Festnocken (13) unbeweglich auf der Grundwelle (11) aufgenommen sind und wobei zwischen den Festnocken (13) der Schaltnocken (14) angeordnet ist und relativ zu den Festnocken (13) beweglich auf der Grundwelle (11) aufsitzt, wobei bei einer Verstellung des Schaltnockens (14) eine Änderung einer Hubinformation an ein Abgriffselement (15) zur Betätigung von wenigstens einem Ventil einer Brennkraftmaschine erzeugbar ist. Erfindungsgemäß ist der Schaltnocken (14) mit Bezug auf die sich axial erstreckende Wellenachse (10) in Radialrichtung (16) beweglich auf der Grundwelle (11) aufgenommen.The invention relates to a camshaft (1) with a basic shaft (11) extending axially in a shaft axis (10), on which at least one cam pack (12) is applied, comprising two fixed cams (13) and one switching cam (14) Fixed cam (13) immovably on the fundamental shaft (11) are received and wherein between the fixed cam (13) of the switching cam (14) is arranged and relative to the fixed cam (13) movably mounted on the basic shaft (11), wherein in an adjustment of the Switching cam (14) a change in a stroke information to a tap element (15) for actuating at least one valve of an internal combustion engine can be generated. According to the invention, the switching cam (14) with respect to the axially extending shaft axis (10) in the radial direction (16) is movably received on the fundamental shaft (11).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nockenwelle mit einer sich in einer Wellenachse axial erstreckenden Grundwelle, auf der wenigstens ein Nockenpaket aufgebracht ist, umfassend zwei Festnocken und einen Schaltnocken, wobei die Festnocken unbeweglich auf der Grundwelle aufgenommen sind und wobei zwischen den Festnocken der Schaltnocken angeordnet ist und relativ zu den Festnocken beweglich auf der Grundwelle aufsitzt, wobei bei einer Verstellung des Schaltnockens eine Änderung einer Hubinformation an ein Abgriffselement zur Betätigung von wenigstens einem Ventil einer Brennkraftmaschine erzeugbar ist.The present invention relates to a camshaft having an axially extending in a shaft axis fundamental wave on which at least one cam package is applied, comprising two fixed cams and a switching cam, wherein the fixed cams are immovably received on the fundamental shaft and wherein between the fixed cams of the switching cam is arranged and relative to the fixed cam is movably mounted on the fundamental shaft, wherein in an adjustment of the switching cam, a change of a stroke information to a tap element for actuating at least one valve of an internal combustion engine can be generated.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die DE 10 2009 041 426 A1 offenbart eine gattungsbildende Nockenwelle mit einer sich in einer Wellenachse axial erstreckenden Grundwelle. Auf der Grundwelle können mehrere Nockenpakete aufgebracht sein, und die Nockenpakete umfassen jeweils zwei Festnocken und einen zwischen den Festnocken aufgenommenen Schaltnocken. Die Festnocken sind unbeweglich auf der Grundwelle aufgenommen und der Schaltnocken ist zur Änderung einer Hubinformation an ein Abgriffselement auf der bzw. relativ zur Grundwelle bewegbar. Die Bewegung des Schaltnockens wird dabei als Drehbewegung um die Wellenachse der Grundwelle ausgeführt, um eine Ventilöffnungsdauer wenigstens eines Ventils einer Brennkraftmaschine zu verändern. Hierzu weist der Schaltnocken ein Nockenprofil auf, und durch eine Verdrehung des Schaltnockens relativ zu den Festnocken verlängert sich ein gemeinsam gebildetes Nockenprofil von Festnocken und Schaltnocken in Umfangsrichtung. Eine Änderung eines Ventilhubes ist mit dem gezeigten Nockenpaket der Nockenwelle nicht erreichbar.The DE 10 2009 041 426 A1 discloses a generic camshaft having a fundamental shaft extending axially in a shaft axis. Multiple cam packages may be applied to the fundamental and the cam packages each include two fixed cams and one cam received between the fixed cams. The fixed cams are immovably received on the fundamental shaft and the switching cam is movable to change a stroke information to a tap element on or relative to the fundamental shaft. The movement of the switching cam is carried out as a rotational movement about the shaft axis of the fundamental shaft to change a valve opening period of at least one valve of an internal combustion engine. For this purpose, the switching cam on a cam profile, and by a rotation of the switching cam relative to the fixed cam extends a jointly formed cam profile of fixed cams and switching cams in the circumferential direction. A change of a valve stroke is not achievable with the illustrated cam package of the camshaft.

Die DE 196 06 054 C2 zeigt eine Nockenwelle mit auf einer Grundwelle aufgebrachten Festnocken, wobei die Festnocken unterschiedliche Nockenprofile aufweisen. Das Abgriffselement ist schaltbar ausgeführt und umfasst ein Hubübertragungselement, das je nach Schaltstellung von den Festnocken mit unterschiedlichen Nockenprofilen eine jeweilige Hubinformation abgreift. Durch unterschiedliche Schaltzustände des Hubübertragungselementes wird damit ein Hub in einem Ventil erzeugt, das von einem Festnocken mit einem großen Nockenhub abgegriffen wird, und in einem weiteren Schaltzustand des Hubübertragungselementes ist eine Hubinformation von einem Festnocken abgreifbar, der einen kleinen Nockenhub erzeugt. Nachteilhafterweise ist das Hubübertragungselement mit einer Vielzahl von Einzelteilen sehr aufwendig ausgeführt. Durch die Vielzahl der Einzelteile erfolgt eine aufwendige Montage und die Ansteuerung über ein Druckmittel zur Änderung des Schaltzustandes des Hubübertragungselementes ist ebenso aufwendig.The DE 196 06 054 C2 shows a camshaft with fixed cams applied to a fundamental shaft, wherein the fixed cams have different cam profiles. The tapping element is designed switchable and comprises a Hubübertragungselement, which picks up depending on the switching position of the fixed cams with different cam profiles a respective lifting information. By different switching states of the Hubübertragungselementes thus a stroke is generated in a valve which is tapped by a fixed cam with a large cam lift, and in a further switching state of the Hubübertragungselementes lifting information can be tapped from a fixed cam, which generates a small cam lift. Disadvantageously, the Hubübertragungselement is designed very expensive with a variety of items. Due to the large number of items is a complex installation and the control of a pressure medium to change the switching state of the Hubübertragungselementes is just as expensive.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Nockenwelle mit wenigstens einem auf einer Grundwelle aufgebrachten Nockenpaket, und das Nockenpaket soll so ausgestaltet werden, dass mit einer Änderung der Hubinformation ein variabler Ventilhub zur Betätigung von wenigstens einem Ventil einer Brennkraftmaschine umfasst sein soll. Insbesondere soll ein variabler Ventilhub durch eine einfach ausgeführte Nockenwelle erzielbar sein.The object of the invention is the development of a camshaft with at least one applied to a fundamental cam package, and the cam package should be designed so that a variable valve lift for actuation of at least one valve of an internal combustion engine should be included with a change in the stroke information. In particular, a variable valve lift should be achievable by a simply executed camshaft.

Die Aufgabe wird ausgehend von einer Nockenwelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved on the basis of a camshaft according to the preamble of claim 1 in conjunction with the characterizing features. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Schaltnocken mit Bezug auf die sich axial erstreckende Wellenachse in einer Radialrichtung beweglich auf der Grundwelle aufgenommen ist.The invention includes the technical teaching that the switching cam is movably received on the fundamental shaft with respect to the axially extending shaft axis in a radial direction.

Kerngedanke der Erfindung ist die Weiterbildung eines Schaltnockens als Teil eines Nockenpaketes einer Nockenwelle, der in Bezug auf die sich axial erstreckende Wellenachse der Grundwelle radial beweglich ist. Dadurch wird ermöglichst, dass eine Nockenkuppe des Schaltnockens einen zur Wellenachse variablen Radius annimmt, wodurch schließlich ein variabler Ventilhub eines Ventils einer Brennkraftmaschine erzeugt wird. Der Schaltnocken kann eine Grundstellung einnehmen, in der die Nockenkuppe des Schaltnockens einen minimalen Abstand zur Wellenachse aufweist, und der Schaltnocken kann bei einer entsprechenden Aktivierung eine Betätigungsstellung einnehmen, in der der Radius zwischen der Nockenkuppe und der Wellenachse maximal ist, sodass schließlich der erzeugbare Ventilhub ebenfalls maximal ist. Durch einen einfach einleitbaren Schaltvorgang des Schaltnockens zwischen der Grundstellung und der Betätigungsstellung verändert sich folglich ein Ventilhub bei der Ventilbetätigung einer Brennkraftmaschine.The core idea of the invention is the development of a switching cam as part of a cam assembly of a camshaft which is radially movable with respect to the axially extending shaft axis of the fundamental shaft. This makes it possible for a cam lobe of the switching cam to assume a radius which is variable relative to the shaft axis, as a result of which a variable valve lift of a valve of an internal combustion engine is finally produced. The switching cam can assume a basic position in which the cam tip of the switching cam has a minimum distance from the shaft axis, and the switching cam can assume an actuating position in a corresponding activation, in which the radius between the cam and the shaft axis is maximum, so that finally the producible valve is also maximum. Consequently, a valve lift in the valve actuation of an internal combustion engine changes due to an easily initiated switching operation of the switching cam between the basic position and the actuating position.

Der Schaltnocken weist mit Vorteil eine in eine Hubrichtung weisende Nockenkuppe auf, wobei die Radialrichtung, in der der Schaltnocken zwischen der Grundstellung und der Betätigungsstellung beweglich auf der Grundwelle aufgenommen ist, mit der Hubrichtung zusammenfällt. Mit besonderem Vorteil ist der Schaltnocken in der Radialrichtung hydraulisch verstellbar. Insbesondere ist ein Druckmittel vorgesehen, beispielsweise ein Drucköl, durch das bei Druckbeaufschlagung der Schaltnocken von der Grundstellung in die Betätigungsstellung überführbar ist.The switching cam advantageously has a cam pointing in a stroke direction, wherein the radial direction in which the switching cam between the basic position and the actuating position is movably received on the fundamental shaft coincides with the stroke direction. With particular advantage, the switching cam is hydraulically adjustable in the radial direction. In particular, a pressure medium is provided, for example, a pressure oil through which the switching cam can be transferred from the basic position into the actuating position when pressure is applied to the switching cam.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Nockenwelle ist die Grundwelle rohrförmig ausgebildet und weist einen mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Hohlraum auf, wobei das Druckmittel zur hydraulischen Verstellung des Schaltnockens aus dem Hohlraum durch eine Steueröffnung in der Grundwelle in einen zwischen der Außenseite der Grundwelle und einem Aufnahmedurchgang des Schaltnockens erzeugbaren Steuerraum einbringbar ist. Der Aufnahmedurchgang ist bei herkömmlichen Nocken, die auf einer Grundwelle entweder fest oder beweglich aufgenommen sind, als kreisrunde Durchgangsbohrung ausgeführt. Erfindungsgemäß weist der Schaltnocken einen Aufnahmedurchgang auf, der einem Langloch entspricht, und das Langloch ist beispielsweise oval ausgeführt, sodass der Aufnahmedurchgang durch eine längere Hauptachse und eine kürzere Nebenachse definiert wird. In der Nebenachse weist der Aufnahmedurchgang einen kleineren Radius auf, und der kleinere Radius entspricht etwa dem halben Außendurchmesser der Grundwelle im Setzbereich des Schaltnockens. Wird der Schaltnocken in Richtung zur Hauptachse des Aufnahmedurchgangs bewegt, so öffnet sich ein sichelförmiger Steuerraum, der sich vorzugsweise unter der Nockenkuppe des Schaltnockens befindet. Wird dieser öffenbare Steuerraum nunmehr mit Druckmittel druckbeaufschlagt, so wird der Schaltnocken auf der Grundwelle in Richtung zur Nockenkuppe verschoben. Die Langlochkontur des Aufnahmedurchgangs sollte dabei vorzugsweise einen geraden sich in der Hubrichtung erstreckenden Abschnitt aufweisen, sodass eine Dichtwirkung für den sichelförmigen Steuerraum zwischen der inneren, geschlossenen Kontur des Aufnahmedurchgangs und der Außenseite der Grundwelle entsteht. According to an advantageous embodiment of the camshaft according to the invention, the fundamental shaft is tubular and has a pressurizable cavity pressure, wherein the pressure means for hydraulic adjustment of the switching cam from the cavity through a control opening in the fundamental wave in between the outside of the fundamental wave and a recording passage of the Switch cam generated tax space can be introduced. The receiving passage is in conventional cams, which are taken on a fundamental wave either fixed or movable, designed as a circular through-hole. According to the invention, the switching cam has a receiving passage which corresponds to a slot, and the slot is, for example, oval, so that the receiving passage is defined by a longer main axis and a shorter minor axis. In the minor axis, the receiving passage has a smaller radius, and the smaller radius corresponds to about half the outer diameter of the fundamental wave in the setting range of the switching cam. If the switching cam is moved in the direction of the main axis of the receiving passage, a crescent-shaped control space opens, which is preferably located under the cam tip of the switching cam. If this openable control chamber is now pressurized with pressure medium, the switching cam is displaced on the basic shaft in the direction of the cam tip. The oblong hole contour of the receiving passage should preferably have a straight section extending in the stroke direction, so that a sealing effect for the crescent-shaped control space is created between the inner, closed contour of the receiving passage and the outer side of the fundamental shaft.

Mit weiterem Vorteil ist der Schaltnocken in der Radialrichtung mittels wenigstens einem der beiden Festnocken geführt. Insbesondere durch die Paketanordnung der beiden außenliegenden Festnocken und dem zwischen den Festnocken angeordneten Schaltnocken ergibt sich eine vorteilhafte Führungsmöglichkeit des radial beweglichen Schaltnockens zwischen den beiden Festnocken. Vorzugsweise ist es denkbar, dass eine zum Schaltnocken weisende Seitenfläche wenigstens eines der beiden Festnocken ein Führungsmittel aufweist, das mit einem Gegenführungsmittel in der angrenzend zugeordneten Seitenfläche am Schaltnocken zusammenwirkt. Das Führungsmittel ist beispielsweise durch Vorsprünge gebildet, und die Gegenführungsmittel sind beispielsweise durch Aufnahmevertiefungen gebildet, in die die Vorsprünge eingreifen. Durch ein so gebildetes Nut-Feder-Führungsprinzip wird ein Verdrehen des Schaltnockens relativ zu den Festnocken verhindert, jedoch wird der Schaltnocken in Radialrichtung an den Festnocken geführt.With further advantage, the switching cam is guided in the radial direction by means of at least one of the two fixed cams. In particular, by the package arrangement of the two outer fixed cam and arranged between the fixed cam switching cam results in an advantageous leadership possibility of the radially movable switching cam between the two fixed cams. Preferably, it is conceivable for a side surface of at least one of the two fixed cams facing the switching cam to have a guide means which cooperates with a counter guide means in the adjacently assigned side surface on the control cam. The guide means is formed for example by projections, and the counter guide means are formed for example by receiving recesses into which the projections engage. By thus formed tongue and groove guiding principle, a rotation of the switching cam is prevented relative to the fixed cam, but the switching cam is guided in the radial direction of the fixed cam.

Um den Schaltnocken entgegen der Radialrichtung von der Betätigungsstellung wieder in die Grundstellung zurückzuführen, ist vorzugsweise vorgesehen, zwischen zumindest einem der beiden Festnocken und dem Schaltnocken wenigstens ein Federelement anzuordnen, das den Schaltnocken in eine gegen die hydraulische Verstellrichtung weisende Rückstellrichtung vorspannt. Wird der Schaltnocken von der Grundstellung in die Betätigungsstellung überführt, erfolgt diese Überführung unter Federvorspannung des wenigstens einen Federelementes. Folglich besteht die Möglichkeit, dass bei einfacher Druckentlastung des Druckmittels der Schaltnocken von der Betätigungsstellung wieder in die Grundstellung zurückgeführt wird. Diese Rückführung ist insbesondere bei einem nochmaligen Überlauf des Abgriffselementes über die Nockenkuppe des Schaltnockens möglich, da vom Abgriffselement auf den Schaltnocken eine von Ventilfedern erzeugbare Betätigungskraft ausgeübt wird, die unterstützend wirken kann, um auch das Druckmittel aus dem Steuerraum wieder herauszudrücken und diesen zu schließen.To return the switching cam against the radial direction of the actuating position back to the normal position, it is preferably provided to arrange at least one spring element between at least one of the two fixed cams and the switching cam, which biases the switching cam in a return direction pointing against the hydraulic adjustment direction. If the switching cam is transferred from the basic position into the actuating position, this transfer takes place under spring preload of the at least one spring element. Consequently, there is the possibility that with simple pressure relief of the pressure medium of the switching cam is returned from the operating position back to the normal position. This feedback is possible in particular in a repeated overflow of Abgriffselementes on the cam of the control cam, since the Abgriffselement on the control cam an actuation force generated by valve springs is exerted, which can have a supporting effect to push out the pressure medium from the control room again and close it.

Die Kraftübertragung vom Schaltnocken auf das Abgriffselement zur Erzeugung eines großen Hubes in der Betätigungsstellung des Schaltnockens verursacht Rückstellkräfte auf den Schaltnocken, die gegebenenfalls ein Feststellmittel für den Schaltnocken in der Betätigungsstellung erforderlich machen, um diesen in der Betätigungsstellung zu arretieren. Die Feststellmittel sollten dann aktiviert werden, wenn sich der Schaltnocken in der Betätigungsstellung befindet und wenn das Abgriffselement die Nockenkuppe des Schaltnockens in der Betätigungsstellung überfährt. Folglich ist gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Feststellmittel vorgesehen, das den Schaltnocken entgegen der Radialrichtung formschließend an wenigstens einem der Festnocken abstützt. Mit besonderem Vorteil ist das Feststellmittel hydraulisch aktivierbar, insbesondere mit dem Druckmittel aus der Steuerkammer zur Überführung des Schaltnockens von der Grundstellung in die Betätigungsstellung.The power transmission from the switching cam on the tappet element for generating a large stroke in the operating position of the switching cam causes restoring forces on the switching cam, which may require a locking means for the switching cam in the operating position required to lock it in the operating position. The locking means should then be activated when the switching cam is in the operating position and when the tapping element passes over the cam of the switching cam in the operating position. Consequently, according to a further embodiment, a locking means is provided which supports the switching cam against the radial direction in a form-locking manner on at least one of the fixed cams. With particular advantage, the locking means is hydraulically activated, in particular with the pressure medium from the control chamber for transferring the control cam from the basic position to the operating position.

Beispielsweise ist das Feststellmittel als federvorgespannter Verriegelungsstift ausgebildet, der durch das in den Steuerraum einbringbare Druckmittel gegen die Federvorspannung einer Rückstellfeder in eine Verriegelungsachse verschiebbar ist. Dabei sind vorzugsweise zwei federvorgespannte Verriegelungsstifte vorgesehen, und jeweils ein Verriegelungsstift bildet eine formschließende Verbindung zwischen dem Schaltnocken und einem der benachbarten Festnocken aus. Folglich bildet ein erster Verriegelungsstift eine formschließende Verbindung zwischen dem Schaltnocken und dem ersten Festnocken und ein zweiter Verriegelungsstift bildet eine formschließende Verbindung zwischen dem Schaltnocken und dem zweiten Festnocken.For example, the locking means is designed as a spring-biased locking pin, which is displaceable by the insertable into the control chamber pressure means against the spring bias of a return spring in a locking axis. In this case, preferably two spring-biased locking pins are provided, and in each case a locking pin forms a positive locking connection between the switching cam and one of the adjacent fixed cams. Consequently, a first locking pin forms a positive locking connection between the switching cam and the first fixed cam and a second locking pin forms a positive locking connection between the switching cam and the second fixed cam.

Alternativ ist es denkbar, das Feststellmittel als federvorgespannte Sperrklinke auszubilden, die durch das in den Steuerraum einbringbare Druckmittel gegen die Federvorspannung einer Federspange in eine Ausnahmenut verschwenkbar ist. Das Feststellelement weist dabei auch insbesondere zwei federvorgespannte Sperrklinken auf, und die Sperrklinken können um eine Schwenkachse verschwenkbar am oder im Schaltnocken aufgenommen sein, und bei einer entsprechenden Aktivierung bilden die Sperrklinken in einer verschwenkten Stellung einen Formschluss in der Aufnahmenut, die in wenigstens einem der Festnocken eingebracht ist. Die Rückstellfeder und die Federspange dienen dazu, den Verriegelungsstift bzw. die Sperrklinke in die Grundstellung zurückzuführen, in der die formschließende Verbindung zwischen dem Schaltnocken und dem Festnocken wieder gelöst ist. Alternatively, it is conceivable to form the locking means as a spring-biased pawl, which can be pivoted by the insertable into the control chamber pressure means against the spring bias of a spring clip in an exceptions. The locking element in this case also has in particular two spring-loaded pawls, and the pawls can be added pivotably about a pivot axis on or in the control cam, and with a corresponding activation form the pawls in a pivoted position a positive connection in the receiving groove in at least one of the fixed cams is introduced. The return spring and the spring clip serve to return the locking pin or the pawl in the basic position in which the positive locking connection between the switching cam and the fixed cam is released again.

Mit weiterem Vorteil weisen die Festnocken ebenfalls in die Radialrichtung weisende Nockenkuppen auf, die mit dem Abgriffselement in Kontakt stehen, wenn das Druckmittel drucklos ist und wenn sich der Schaltnocken in der Grundstellung befindet. Erst bei einer Druckbeaufschlagung des Druckmittels löst der Schaltnocken den Kontakt zwischen den Festnocken und dem Abgriffselement und übernimmt den Kontakt entsprechend. Beispielsweise weist das Abgriffselement einen mittleren zylinderförmigen Bereich auf, der einen kleineren Durchmesser besitzt als zwei außenseitige Bereiche, die zum Kontakt mit den Festnocken dienen. Befindet sich der Schaltnocken in der Grundstellung, so wälzen die äußeren Zylinderabschnitte auf den Nockenkuppen der Festnocken ab, und wird der Schaltnocken aktiviert, so überragt die Nockenkuppe des Schaltnockens in der Betätigungsstellung die Nockenkuppen der Festnocken, und das Abgriffselement wird über den innenseitigen Zylinderabschnitt mit kleinerem Durchmesser in Kontakt mit den Schaltnocken gebracht. Dabei können die außenseitigen Zylinderabschnitte mit dem größeren Radius des Abgriffselements von der Nockenlaufbahn der Festnocken abheben. Wird der Verstellnocken wieder von der Betätigungsstellung in die Grundstellung zurückgeführt, so setzen die äußeren Zylinderabschnitte des Abgriffselementes wieder auf den Nockenlaufbahnen der Festnocken auf.With further advantage, the fixed cams also pointing in the radial direction cam studs, which are in contact with the Abgriffselement when the pressure medium is depressurized and when the switching cam is in the normal position. Only when a pressurization of the pressure medium, the switching cam triggers the contact between the fixed cam and the tapping element and takes over the contact accordingly. For example, the tapping element has a middle cylindrical area which has a smaller diameter than two outside areas, which serve for contact with the fixed cams. If the switching cam is in the home position, the outer cylinder sections roll on the cam lobes of the fixed cams, and if the switching cam is activated, the cam of the switching cam projects beyond the cam lobes of the fixed cams in the actuated position, and the tapping element becomes smaller over the inner cylinder section Diameter brought into contact with the switching cam. In this case, the outer side cylinder sections can lift off the cam track of the fixed cams with the larger radius of the tapping element. If the adjusting cam is returned from the operating position to the basic position again, then the outer cylinder sections of the tapping element rest on the cam tracks of the fixed cams.

Schließlich kann der Schaltnocken eine weitere nockenkuppenartige Erhebung im Grundkreisbereich aufweisen, die sich damit 180 Grad gegenüberliegend zur eigentlichen Nockenkuppe des Schaltnockens befindet. Dabei erzeugt das Abgriffselement eine Krafteinleitung auf den Schaltnocken in Radialrichtung und führt zu einem Voröffnen des Steuerraums, indem das Abgriffselement die nockenkuppenartige Erhebung überfährt. Befindet sich der Schaltnocken in der Grundstellung, so liegt der Konturbereich des als Langloch ausgeführten Aufnahmedurchgangs unter der Nockenkuppe des Schaltnockens auf der Außenseite der Grundwelle an. Dieser anliegende Konturbereich weist einen Kreisabschnitt auf, der mit der Außenmantelfläche der Grundwelle übereinstimmt.Finally, the switching cam may have a further cam-like elevation in the base circle region, which is thus 180 degrees opposite the actual cam tip of the switching cam. In this case, the tapping element generates a force on the switching cam in the radial direction and leads to a pre-opening of the control chamber by the tapping element passes over the nockenkuppenartige survey. If the switching cam is in the basic position, then the contour region of the receiving passage designed as a slot engages on the outside of the basic shaft under the cam tip of the switching cam. This adjacent contour region has a circular section which coincides with the outer lateral surface of the fundamental shaft.

Eine Druckbeaufschlagung des Hohlraumes und der Steueröffnung ist dabei aufgrund der kleinen Querschnittsfläche der Steueröffnung nicht hinreichend, um ein Öffnen des Steuerraums auch bei bereits vorhandener Druckbeaufschlagung zu erzeugen, sodass sich der Konturabschnitt der Aufnahmebohrung von der Außenfläche der Grundwelle unterhalb der Nockenkuppe abhebt. Das Voröffnen des Steuerraumes wird dabei durch den Kontakt mit dem Abgriffselement über dem Grundkreisbereich des Schaltnockens erzeugt, wofür der Schaltnocken die nockenkuppenartige Erhebung aufweist. Liegt bei einem Voröffnen des Steuerraums eine Druckbeaufschlagung des Druckmittels an, so nimmt der Schaltnocken seine Betätigungsstellung ein, liegt keine Druckbeaufschlagung des Druckmittels im Hohlraum der Grundwelle an, so wandert der Schaltnocken in die Grundstellung zurück, wenn das Abgriffselement die Nockenkuppe des Schaltnockens überläuft.A pressurization of the cavity and the control opening is not sufficient due to the small cross-sectional area of the control opening to produce an opening of the control chamber even with existing pressurization, so that the contour portion of the receiving bore of the outer surface of the fundamental wave stands out below the cam. The pre-opening of the control chamber is generated by the contact with the tap element on the base circle region of the switching cam, for which the switching cam has the nockenkuppenartige survey. If at a pre-opening of the control chamber to pressurize the pressure medium, the switching cam assumes its operating position, is no pressurization of the pressure medium in the cavity of the fundamental wave, the switching cam moves back to the normal position when the tapping element overflows the cam of the switching cam.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNGEMBODIMENT OF THE INVENTION

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. It shows:

1 eine quergeschnittene Ansicht einer Nockenwelle mit einem Nockenpaket umfassend einen Schaltnocken in einer Grundstellung, 1 a cross-sectional view of a camshaft with a cam package comprising a switching cam in a normal position,

2 die Darstellung der Nockenwelle gemäß 1 mit einem Schaltnocken, der sich in einer Betätigungsstellung befindet, 2 the representation of the camshaft according to 1 with a switching cam, which is in an operating position,

3 eine perspektivische Ansicht einer Grundwelle, eines Festnockens und eines Schaltnockens mit weiteren Merkmalen der Erfindung, 3 a perspective view of a fundamental, a fixed cam and a switching cam with further features of the invention,

4 eine Querschnittsansicht durch eine Nockenwelle mit einer Grundwelle und einem Nockenpaket mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung, wobei Feststellmittel zur formschlüssigen Abstützung des Schaltnockens in der Betätigungsstellung gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt sind, 4 a cross-sectional view through a camshaft with a basic shaft and a cam package with the features of the present invention, wherein locking means for the positive support of the control cam in the operating position are shown according to a first embodiment,

5 eine perspektivische Ansicht eines Schaltnockens aus dem Nockenpaket gemäß dem Ausführungsbeispiel in 4, 5 a perspective view of a switching cam from the cam package according to the embodiment in 4 .

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Nockenwelle mit einem Nockenpaket aufweisend einen Schaltnocken, der mit einem Feststellmittel an den Festnocken arretiert ist, 6 a further embodiment of a camshaft having a cam package a switching cam, which is locked with a locking means on the fixed cam,

7 eine perspektivische Ansicht eines Schaltnockens gemäß dem Ausführungsbeispiel der Nockenwelle in 6, 7 a perspective view of a switching cam according to the embodiment of the camshaft in 6 .

8 eine Nockenwelle mit einem Feststellmittel gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer nicht aktivierten Anordnung und 8th a camshaft with a locking means according to another embodiment in a non-activated arrangement and

9 das Ausführungsbeispiel der Nockenwelle mit dem Feststellmittel in einer aktivierten Anordnung. 9 the embodiment of the camshaft with the locking means in an activated arrangement.

Merkmale, welche die gleiche technische Funktion und Wirkungsweise aufweisen, sind in den 1 bis 9 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Features that have the same technical function and mode of action are in the 1 to 9 provided with the same reference numerals.

Die 1 und 2 zeigen eine Nockenwelle 1 mit einer sich in einer Wellenachse 10 axial erstreckenden Grundwelle 11, die rohrförmig ausgebildet ist und einen Hohlraum 18 bildet. Auf der Grundwelle 11 ist ein Nockenpaket 12 aufgebracht, wobei über der nicht gezeigten Gesamtlänge der Grundwelle 11 auf dieser mehrere Nockenpakete 12 aufgebracht sein können. Das Nockenpaket 12 umfasst zwei Festnocken 13 und einen Schaltnocken 14, und die Festnocken 13 sind starr auf der Grundwelle 11 aufgenommen, beispielsweise durch ein Pressverfahren. Der Schaltnocken 14 hingegen wird auf der Grundwelle 11 bewegt, wobei bei einer Verstellung des Schaltnockens 14 eine Änderung einer Hubinformation an ein Abgriffselement 15 zur Betätigung von wenigstens einem Ventil einer Brennkraftmaschine erzeugbar ist.The 1 and 2 show a camshaft 1 with one in a shaft axis 10 axially extending fundamental 11 , which is tubular and has a cavity 18 forms. On the fundamental wave 11 is a cam package 12 applied, wherein over the entire length of the fundamental wave, not shown 11 on this several cam packages 12 can be applied. The cam package 12 includes two fixed cams 13 and a switching cam 14 , and the festival cams 13 are rigid on the fundamental 11 recorded, for example by a pressing process. The switching cam 14 however, being on the fundamental 11 moved, with an adjustment of the switching cam 14 a change of a stroke information to a tap element 15 for the actuation of at least one valve of an internal combustion engine can be generated.

Die Verstellbarkeit des Schaltnockens 14 erfolgt in einer Radialrichtung 16. Hierfür weist der Schaltnocken 14 einen Aufnahmedurchgang 17 auf, welcher länglich ausgeführt ist und folglich zwischen zwei Endlagen auf der Grundwelle 11 bewegt wird. Der Schaltnocken 14 weist eine in eine Hubrichtung weisende Nockenkuppe 23 auf, wobei die Radialrichtung 16 mit der Hubrichtung der Nockenkuppe 23 zusammenfällt. Durch eine Aktivierung des Schaltnockens 14 wird dieser zwischen einer Grundstellung und einer Betätigungsstellung bewegt, wobei eine Verdrehung des Schaltnockens 14 um die Wellenachse 10 relativ zu den Festnocken 13 verhindert ist.The adjustability of the control cam 14 takes place in a radial direction 16 , For this purpose, the switching cam 14 a recording passage 17 on, which is elongated and thus between two end positions on the fundamental 11 is moved. The switching cam 14 has a cam pointing in a stroke direction 23 on, with the radial direction 16 with the stroke direction of the cam tip 23 coincides. By activating the switching cam 14 this is moved between a basic position and an actuating position, wherein a rotation of the switching cam 14 around the shaft axis 10 relative to the festival cams 13 is prevented.

Wird der Hohlraum 18 der Grundwelle 11 mit einem Druckmittel beaufschlagt, beispielsweise mit Drucköl, so gelangt das Drucköl durch eine Steueröffnung 19 in der Wandung der Grundwelle 11 in einem Steuerraum 20 unter dem Schaltnocken 14. Bei einer Druckbeaufschlagung, die bereits vor dem Überrollen des Abgriffselementes 15 über dem Grundkreis des Schaltnockens 14 vorliegt, führt dieser eine Bewegung aus, die in Radialrichtung 16 verläuft, sodass die Nockenkuppe 23 des Schaltnockens 14 einen anwachsenden Radius zur Wellenachse 10 erfährt. Dabei öffnet sich der etwa sichelförmige Steuerraum 20 zwischen der Außenseite der Grundwelle 11 und dem Aufnahmedurchgang 17 unterhalb der Nockenkuppe 23 des Schaltnockens 14, wodurch sich die druckbeaufschlagte Fläche vergrößert, und wodurch das Drucköl das Überführen des Schaltnockens 14 in die Betätigungsstellung bewirkt.Will the cavity 18 the fundamental wave 11 acted upon by a pressure medium, for example with pressure oil, the pressure oil passes through a control port 19 in the wall of the fundamental wave 11 in a control room 20 under the switching cam 14 , At a pressurization, already before the rollover of the tapping element 15 above the base circle of the switching cam 14 is present, this performs a movement in the radial direction 16 runs so that the cam tip 23 of the switching cam 14 an increasing radius to the shaft axis 10 experiences. This opens the approximately crescent-shaped control room 20 between the outside of the fundamental 11 and the recording passage 17 below the cam tip 23 of the switching cam 14 , whereby the pressurized area increases, and whereby the pressure oil, the transfer of the control cam 14 effected in the operating position.

Bei diesem Wechsel von der Grundstellung in die Betätigungsstellung, siehe Übergang von 1 zu 2, löst sich der halbkreisförmige Abschnitt des Aufnahmedurchgangs 17 unterhalb der Nockenkuppe 23 von der Außenseite der Grundwelle 11 und der gegenüberliegende halbkreisförmige Abschnitt des Aufnahmedurchgangs 17 im Grundkreisbereich 37 legt sich auf der Außenseite der Grundwelle 11 an. Wird das Druckmittel im Hohlraum 18 wieder druckentlastet, wird der Schaltnocken 14 wieder zurückgeführt, sodass der Bereich des Aufnahmedurchgangs 17 unterhalb der Nockenkuppe 23 wieder zur Anlage auf der Außenseite der Grundwelle gelangt, und der Bohrungsbereich des Aufnahmedurchgangs 17 im Grundkreisbereich 37 des Schaltnockens 14 öffnet einen sichelförmigen Raum zwischen dem Schaltnocken 14 und der Außenseite der Grundwelle 11.For this change from the basic position to the operating position, see transition from 1 to 2 , the semicircular portion of the pickup passage is released 17 below the cam tip 23 from the outside of the fundamental 11 and the opposite semi-circular portion of the receiving passage 17 in the base circle area 37 settles on the outside of the fundamental 11 at. Will the pressure medium in the cavity 18 depressurized again, the switching cam 14 returned again so that the area of the recording passage 17 below the cam tip 23 again comes to rest on the outside of the fundamental, and the bore portion of the receiving passage 17 in the base circle area 37 of the switching cam 14 opens a crescent-shaped space between the switching cam 14 and the outside of the fundamental 11 ,

Wie 1 zeigt, ist das Abgriffselement 15 mit zwei außenseitigen Zylinderabschnitten 15.1 ausgeführt, die einen größeren Radius aufweisen, und zwischen den beiden außenseitigen Zylinderabschnitten 15.1 weist das Abgriffselement 15 einen innenseitigen Zylinderabschnitte 15.2 mit einem kleineren Durchmesser auf. Das Abgriffselement 15 nimmt damit die Form einer Garnrolle an. Befindet sich der Schaltnocken 14 in der Grundstellung, wie in 1 gezeigt, so gelangt der innenseitige Zylinderabschnitt 15.2 des Abgriffselementes 15 mit dem Schaltnocken 14 auch im Bereich seiner Nockenkuppe 23 nicht in Kontakt. Die Nockenkuppen 35 der Festnocken 13 stehen dabei in Kontakt mit den außenseitigen Zylinderabschnitten 15.1 des Abgriffselementes 15. Die Festnocken 13 können dabei einen Nullhub aufweisen oder beispielsweise einen kleinen Hub bilden.As 1 shows is the tap element 15 with two outside cylinder sections 15.1 executed, which have a larger radius, and between the two outer-side cylinder sections 15.1 has the tap element 15 an inside cylinder sections 15.2 with a smaller diameter. The tapping element 15 takes on the form of a spool of thread. Is the switching cam 14 in the basic position, as in 1 shown, so enters the inside cylinder section 15.2 the picking element 15 with the switching cam 14 also in the area of his cam-top 23 not in contact. The cam tops 35 the festival cam 13 stand in contact with the outside cylinder sections 15.1 the picking element 15 , The festival cams 13 can have a zero stroke or form, for example, a small stroke.

Wird das Druckmittel im Hohlraum 18 druckbeaufschlagt und hebt der Schaltnocken 14 in Radialrichtung 16 von der Grundwelle 11 ab, so gelangt die Nockenkuppe 23 in Kontakt mit dem innenseitigen Zylinderabschnitt 15.2 des Abgriffselementes 15, wodurch der Hub durch die Bewegung des Schaltnockens 14 in Radialrichtung 16 deutlich erhöht wird.Will the pressure medium in the cavity 18 pressurizes and lifts the cam 14 in the radial direction 16 from the fundamental 11 off, so the cam tip gets 23 in contact with the inside cylinder portion 15.2 the picking element 15 , whereby the stroke by the movement of the switching cam 14 in the radial direction 16 is significantly increased.

Die Druckbeaufschlagung des Hohlraums 18 mit dem Druckfluid führt zu einem Eindringen des Druckmittels in die Steueröffnung 19 und schließlich in den Steuerraum 20, sodass bei vorhandenem Öldruck das Anheben des Schaltnockens 14 in die Betätigungsstellung mittels des Überrollens des Abgriffselementes 15 über dem Grundkreisbereich 37 des Schaltnockens 14 bewirkt wird und sich der Steuerraume 20 unterhalb der Nockenkuppe 23 vollständig öffnet. Das Öffnen des Steuerraums 20 wird folglich durch ein Voröffnen eingeleitet, wenn das Abgriffselement 15 den Grundkreisbereich 37 des Schaltnockens 14 überläuft, auch wenn der Öldruck bereits vorher in voller Höhe in der Steueröffnung 19 vorherrscht.The pressurization of the cavity 18 with the pressure fluid leads to an intrusion of the pressure medium in the control port 19 and finally into the control room 20 , so that when there is oil pressure lifting the control cam 14 in the operating position by means of the rollover of the tapping element 15 above the base circle area 37 of the switching cam 14 is effected and the taxpayers 20 below the cam tip 23 completely opens. Opening the control room 20 is thus initiated by a pre-opening, when the tap element 15 the base circle area 37 of the switching cam 14 overflows, even if the oil pressure already in full before in the control port 19 prevails.

Im Grundkreisbereich 37 weist der Schaltnocken 14 eine nockenkuppenartige Erhebung 36 auf, die deutlich geringer ausgeführt ist als die Nockenkuppe 23 auf der gegenüberliegenden Seite. Durch die Kontaktkraft zwischen dem Abgriffelement 15 und dem Schaltnocken 14 über die nockenkuppenartige Erhebung 36 wird der Steuerraum 20 vorgeöffnet, sodass bei vorherrschender Druckbeaufschlagung des Druckmittels im Hohlraum 18 dieses verbessert durch die Steueröffnung 19 in den Steuerraum 20 gelangt. Überrollt das Abgriffselement 15 die nockenkuppenartige Erhebung 36, so wird auch nach einer Voröffnung des Steuerraums 20 der Schaltnocken 14 wieder in die Grundstellung zurückgeführt, wenn anschließend keine Druckbeaufschlagung des Hohlraums 18 mit Druckmittel vorliegt.In the base circle area 37 indicates the switching cam 14 a cam-shaped elevation 36 on, which is executed significantly lower than the cam tip 23 on the opposite side. By the contact force between the tapping element 15 and the cam switch 14 over the cam-shaped elevation 36 becomes the control room 20 pre-opened, so that at prevailing pressurization of the pressure medium in the cavity 18 this improves through the control port 19 in the control room 20 arrives. Rolls over the tapping element 15 the camelike elevation 36 , so even after a pre-opening of the control room 20 the switching cam 14 returned to the normal position, if then no pressurization of the cavity 18 present with pressure medium.

3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Abschnitt der Grundwelle 11, auf der ein Festnocken 13 aufgebracht ist, und beabstandet zum Festnocken 13 ist ein Schaltnocken 14 gezeigt, der über die Grundwelle 11 geführt ist. Die Ansicht verdeutlicht, dass der Aufnahmedurchgang 17 im Schaltnocken 14 in Radialrichtung 16 unter der Nockenkuppe 23 länglich ausgeführt ist, sodass der Schaltnocken 14 in Radialrichtung 16 hin und her bewegt wird. Um eine Führung des Schaltnockens 14 in Radialrichtung 16 zu erreichen, weist der Festnocken 13 auf seiner Seitenfläche 13‘ Führungsmittel 21 auf, die mit Gegenführungsmitteln 22 am Schaltnocken 14 zusammenwirken. Die Gegenführungsmittel 22 sind auf beiden Seitenflächen des Schaltnockens 14 vorhanden, wobei der weitere Festnocken 13 nicht gezeigt ist, welcher beispielsweise wiederum Führungsmittel 21 aufweist, um mit in der perspektivischen Darstellung nicht sichtbaren hinterseitigen Gegenführungsmitteln 22 am Schaltnocken 14 eine führende Wirkung in Radialrichtung 16 zu erreichen. Folglich wird der Schaltnocken 14 an einem und vorzugsweise an beiden Festnocken 13 in Radialrichtung 16 geführt, sodass insbesondere ein Verdrehen des Schaltnockens 14 zu den Festnocken 13 verhindert ist. 3 shows in a perspective view a portion of the fundamental wave 11 on which a party catches 13 is applied, and spaced from the fixed cam 13 is a switching cam 14 shown over the fundamental 11 is guided. The view clarifies that the recording passage 17 in the switching cam 14 in the radial direction 16 under the cam tip 23 is elongated, so that the switching cam 14 in the radial direction 16 is moved back and forth. For a guide of the switching cam 14 in the radial direction 16 to reach, the Festnocken points 13 on its side surface 13 ' guide means 21 on that with counter-guidance 22 on the control cam 14 interact. The counterpart funds 22 are on both side surfaces of the control cam 14 present, with the further festnocken 13 not shown, which in turn, for example, guide means 21 has, in order not visible in the perspective view behind the counter-guide means 22 on the control cam 14 a leading action in the radial direction 16 to reach. Consequently, the switching cam 14 on one and preferably on both fixed cams 13 in the radial direction 16 guided, so in particular a rotation of the switching cam 14 to the festival cams 13 is prevented.

Gezeigt sind weiterhin Federelemente 24 (nur ein vorderes Federelement 24 ist sichtbar, vereinfachend sind in den weiteren gezeigten Federaufnahmen keine Federelemente 24 dargestellt), die am Schaltnocken 14 aufgenommen sind, und die Federelemente 24 können in Federaufnahmen 29 einsitzen, die beispielhaft am Festnocken 13 gezeigt sind. Verschiebt sich der Schaltnocken 14 in Radialrichtung 16 relativ zum Festnocken 13, so werden die Federelemente 24 gespannt, und bei einer Druckentlastung zur Zurückführung des Schaltnockens 14 von der Betätigungsstellung in die Grundstellung wird durch ein Entspannen der Federelemente 24 die Rückführung bewirkt oder wenigstens unterstützt.Shown are still spring elements 24 (only one front spring element 24 is visible, simplifying are in the other spring retainers shown no spring elements 24 shown), the switching cam 14 are received, and the spring elements 24 can in spring shots 29 einitzen, the example of the Festnocken 13 are shown. Shifts the switching cam 14 in the radial direction 16 relative to the Festnocken 13 , so are the spring elements 24 strained, and at a pressure relief for returning the switching cam 14 from the operating position to the normal position is by relaxing the spring elements 24 the feedback causes or at least supports.

4 zeigt eine Querschnittsansicht durch ein Nockenpaket 12 in Anordnung auf der Grundwelle 11 gemäß einem weiterführenden Ausführungsbeispiel. Zwischen dem Schaltnocken 14 und den beiden Festnocken 13 sind Feststellmittel 25 ausgebildet, die den Schaltnocken 14 entgegen der Radialrichtung 16 formschließend an den Festnocken 13 abstützen. Dadurch wird erreicht, dass ein Druckmittel, das durch die Steueröffnung 19 in den Steuerraum 20 gelangt, nicht die Kontaktkräfte zum Abgriffselement 15 alleine tragen muss, um den Schaltnocken 14 auch bei einem Überlauf eines Abgriffselementes 15 in der Betätigungsstellung zu halten. Folglich dienen die Feststellmittel 25 dazu, die Betätigungskräfte des Nockenpaketes 12 zum Abriffselement 15 aufzunehmen. 4 shows a cross-sectional view through a cam package 12 in arrangement on the fundamental 11 according to a further embodiment. Between the switching cam 14 and the two festival cams 13 are detection means 25 trained, which the switching cam 14 against the radial direction 16 form closing on the festival cams 13 support. This ensures that a pressure medium through the control port 19 in the control room 20 passes, not the contact forces to the tapping element 15 must carry alone to the switching cam 14 even with an overflow of a tap element 15 to hold in the operating position. Consequently, the locking means serve 25 in addition, the actuating forces of the cam package 12 to the Abgriffselement 15 take.

Ist die Steueröffnung 19 mit Druckmittel beaufschlagt und wird der Schaltnocken 14 über den Grundkreisbereich 37 angehoben, so gelangt der Schaltnocken 14 von der Grundstellung in die Betätigungsstellung. Zugleich werden Verriegelungsstifte 26, die entlang einer Verriegelungsachse 27 im Schaltnocken 14 aufgenommen sind, über ihre Stirnseiten ebenfalls mit dem Druckmittel beaufschlagt, und nimmt der Schaltnocken 14 die Betätigungsstellung ein, so können die Verriegelungsstifte 26 nach außen wandern, um mit einem ersten Abschnitt in einer Aufnahmebohrung innerhalb des Schaltnockens 14 und mit einem zweiten Abschnitt in einer Aufnahmebohrung in den Festnocken 13 einzusitzen. Das Einfahren der Verriegelungsstifte 26 in die Aufnahmebohrungen in den Festnocken 13 erfolgt unter Vorspannung von Rückstellfedern 28, und wird der Steuerraum 20 wieder druckentlastet, so können die Rückstellfedern 28 die Verriegelungsstifte 26 wieder vollständig in den Schaltnocken 14 zurückdrücken. Anschließend wird der Schaltnocken 14 von der Betätigungsstellung wieder in die Grundstellung zurückgeführt.Is the tax opening 19 subjected to pressure medium and is the switching cam 14 over the base circle area 37 raised, the switching cam comes 14 from the basic position to the operating position. At the same time locking pins 26 that run along a locking axis 27 in the switching cam 14 are received, also acted on their front sides with the pressure medium, and takes the switching cam 14 the operating position, so can the locking pins 26 migrate outwardly to a first portion in a receiving bore within the switching cam 14 and with a second section in a receiving bore in the Festnocken 13 einzusitzen. The retraction of the locking pins 26 into the locating holes in the fixed cams 13 occurs under bias of return springs 28 , and becomes the control room 20 depressurized again, so can the return springs 28 the locking pins 26 completely back in the switching cam 14 Press back. Subsequently, the switching cam 14 returned from the operating position back to the normal position.

5 zeigt korrespondierend zum weiterführenden Ausführungsbeispiel in 4 den Schaltnocken 14 mit an der Seitenfläche angeordneten Gegenführungsmitteln 22, wobei die Gegenführungsmittel 22 eine Führung des Schaltnockens 14 in der Radialrichtung 16 ermöglichen, in der auch die Nockenkuppe 23 des Schaltnockens 14 weist. Im oberen Gegenführungsmittel 22 unmittelbar unterhalb der Nockenkuppe 23 befindet sich die Aufnahmebohrung 30, in der die Verriegelungsstifte 26 geführt werden. Seitlich sind Federaufnahmen 29 im Schaltnocken 14 eingebracht, in denen die Federelemente 24 einsitzen können, wie in Zusammenhang mit 3 bereits erläutert. 5 shows corresponding to the further embodiment in 4 the switching cam 14 with counter-guide means arranged on the side surface 22 , where the counterpart funds 22 a guide of the switching cam 14 in the radial direction 16 allow in which also the cam tip 23 of the switching cam 14 has. In the upper counterpart 22 immediately below the cam tip 23 is the mounting hole 30 in which the locking pins 26 be guided. Laterally are spring shots 29 in the switching cam 14 introduced, in which the spring elements 24 can sit in, as related to 3 already explained.

6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Nockenpaketes 12 mit zwei Festnocken 13, zwischen denen ein Schaltnocken 14 angeordnet ist. Der Schaltnocken 14 ist in seiner Betätigungsstellung gezeigt und wird durch Feststellmittel 25 gehalten, um den auf die Nockenkuppe 23 wirkenden Abgriffskräften durch ein Abgriffselement standzuhalten, ohne dass die Kräfte durch den Fluiddruck in dem Steuerraum 20 ausschließlich gehalten werden müssen. Füllt sich der Steuerraum 20 durch ein Einströmen von Druckmittel durch die Steueröffnung 19, so gelangt das Druckmittel durch eine Nut 31 auch in die Aufnahmebohrungen 30, in der die Verriegelungsstifte 26 aufgenommen sind. Die Querschnittsansicht zeigt nur einen Verriegelungsstift 26 in einer ersten Aufnahmebohrung 30, der mit einem Teilabschnitt unter Kompression der Rückstellfeder 28 in den linken Festnocken 13 eingeführt ist. Ein weiterer Verriegelungsstift 26 wird in den rechten Festnocken 13 eingeführt, welcher in einer weiteren Aufnahmebohrung 30 hinter der Schnittebene liegt. 6 shows a further embodiment of a cam package 12 with two festival cams 13 between which a switching cam 14 is arranged. The switching cam 14 is shown in its operating position and is by locking means 25 held to the top of the cam 23 to withstand acting tapping forces by a tapping element, without the forces due to the fluid pressure in the control room 20 must be kept exclusively. Fills the control room 20 by an inflow of pressure medium through the control opening 19 , The pressure medium passes through a groove 31 also in the mounting holes 30 in which the locking pins 26 are included. The cross-sectional view shows only one locking pin 26 in a first receiving hole 30 that with a section under compression of the return spring 28 in the left fixed cam 13 is introduced. Another locking pin 26 will be in the right fixed cam 13 introduced, which in another receiving bore 30 lies behind the cutting plane.

7 zeigt eine Seitenansicht des Schaltnockens 14 mit den Gegenführungsmitteln 22 und den Federaufnahmen 29, wobei seitlich zu den oberen Gegenführungsmitteln 22 die Aufnahmebohrungen 30 eingebracht sind. Eine der beiden Aufnahmebohrungen 30 weist die Nut 31 auf der vorne liegenden Seite auf, durch die das Druckmittel, wie in Zusammenhang mit 6 beschrieben, in die Aufnahmebohrung 30 einströmt. Wird also der Steuerraum 20 über den Hohlraum 18 und die Steueröffnung 19 mit Druckmittel beaufschlagt, so können über zwei Nuten 31 an den jeweiligen Seitenflächen des Schaltnockens 14 die Aufnahmebohrungen 30 mit Druckmittel beaufschlagt werden, sodass in jedem der Festnocken 13 ein separater Verriegelungsstift 26 eingefahren wird. 7 shows a side view of the switching cam 14 with the counterpart funds 22 and the spring shots 29 , wherein laterally to the upper counterguide means 22 the mounting holes 30 are introduced. One of the two mounting holes 30 has the groove 31 on the forward side, through which the pressure medium, as related to 6 described in the receiving bore 30 flows. So will the control room 20 over the cavity 18 and the control port 19 pressurized, so can two grooves 31 at the respective side surfaces of the switching cam 14 the mounting holes 30 be subjected to pressure medium, so that in each of the fixed cams 13 a separate locking pin 26 is retracted.

Die 8 und 9 zeigen schließlich ein Nockenpaket 12 mit zwei Festnocken 13 und einem Schaltnocken 14, wobei das Nockenpaket 12 auf einer Grundwelle 11 aufgebracht ist. Zur Arretierung des Schaltnockens 14 in seiner Betätigungsstellung, wie in 9 gezeigt, dient eine weitere Ausführungsform eines Feststellmittels 25 in Form einer Sperrklinke 32.The 8th and 9 finally show a cam package 12 with two festival cams 13 and a cam switch 14 , where the cam package 12 on a fundamental wave 11 is applied. For locking the switching cam 14 in its operating position, as in 9 shown, another embodiment of a locking means is used 25 in the form of a pawl 32 ,

Ausgehend von 8 ist die Sperrklinke 32 in einer Ruhestellung gezeigt, während der Schaltnocken 14 sich in seiner Grundstellung befindet. Eine Federspange 33 dient dazu, die Sperrklinke 32 in die in 8 gezeigte Position vorzuspannen. Wird, wie in 9 gezeigt, der Hohlraum 18 in der Grundwelle 11 mit Druckmittel beaufschlagt, so gelangt dieses durch die Steueröffnung 19 in den Steuerraum 20 und hebt den Schaltnocken 14 in gezeigter Pfeilrichtung an. Erst bei Erreichen der Betätigungsstellung rastet die Sperrklinke 32 in eine Aufnahmenut 34 im benachbarten Festnocken 13 ein, wodurch eine formschlüssige Verriegelung des Schaltnockens 14 in der Betätigungsstellung erreicht ist. Die Überführung der Sperrklinke 32 von der nicht aktivierten Stellung, gezeigt in 8, in die aktivierte Stellung, gezeigt in 9, wird durch die Druckbeaufschlagung des Steuerraums 20 erreicht, indem das Druckmittel im Steuerraum 20 in einen Seitenraum 38 einströmt, sodass unter Vorspannung der Federspange 33 die Sperrklinke 32 in die Aufnahmenut 34 im Festnocken 13 eingeklinkt wird. Bei einer erneuten Druckentlastung des Seitenraums 38 führt die Federspange 33 die Sperrklinke 32 wieder in die Ruhestellung zurück, und der Schaltnocken 14 wird in die Grundstellung zurückgeführt.Starting from 8th is the pawl 32 shown in a rest position during the switching cam 14 is in his basic position. A spring clip 33 serves to the pawl 32 in the in 8th to bias the position shown. Will, as in 9 shown the cavity 18 in the fundamental wave 11 acted upon by pressure medium, this passes through the control port 19 in the control room 20 and raises the shift cam 14 in the arrow direction shown. Only when reaching the operating position, the pawl engages 32 in a receiving groove 34 in the neighboring festival cam 13 a, whereby a positive locking of the switching cam 14 is reached in the operating position. The transfer of the pawl 32 from the non-activated position, shown in 8th , in the activated position, shown in 9 , is due to the pressurization of the control room 20 achieved by the pressure medium in the control room 20 in a side room 38 flows in, so under bias of the spring clip 33 the pawl 32 in the receiving groove 34 in the festival cam 13 is latched. For a new pressure relief of the side room 38 leads the spring clip 33 the pawl 32 back to the rest position, and the switching cam 14 is returned to the basic position.

Die verschiedenen Ausführungsformen der Feststellmittel 25 wirken nach den gezeigten Ausführungsbeispielen formschließend zwischen dem Schaltnocken 14 und dem wenigstens einen Festnocken 13, und die Kräfte, die vom Abgriffselement 15 auf den Schaltnocken 14 wirken, können über die formschließende Verbindung durch das Feststellmittel 25 abgeleitet werden. Die Feststellmittel 25 können dabei notwendig sein, da der erreichbare Druck des Druckmittels im Steuerraum 20 nicht grundsätzlich ausreicht, um die Betätigungskräfte des Abgriffselementes 15 aufzunehmen.The various embodiments of the locking means 25 act according to the embodiments shown form-fitting between the switching cam 14 and the at least one festnocken 13 , and the forces coming from the tapping element 15 on the control cam 14 can act through the mold closing connection by the locking means 25 be derived. The locking means 25 may be necessary because the achievable pressure of the pressure medium in the control room 20 not basically sufficient to the actuating forces of the tapping element 15 take.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiment. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. All of the claims, the description or the drawings resulting features and / or advantages, including structural details or spatial arrangements may be essential to the invention both in itself and in various combinations.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Nockenwelle camshaft
1010: Wellenachse shaft axis
1111: Grundwelle fundamental wave
1212: Nockenpaket cam package
1313: Festnocken fixed cams
13‘13 ': Seitenfläche des Festnockens Side surface of the fixed cam
1414: Schaltnocken switching cams
1515: Abgriffselement tapping element
15.115.1: außenseitiger Zylinderabschnitt outside cylinder section
15.215.2: innenseitiger Zylinderabschnitt inside cylinder section
1616: Radialrichtung radial direction
17 17: Aufnahmedurchgang Receiving passageway
1818: Hohlraum cavity
1919: Steueröffnung control port
2020: Steuerraum control room
2121: Führungsmittel guide means
2222: Gegenführungsmittel Against guide means
2323: Nockenkuppe cam lobe
2424: Federelement spring element
2525: Feststellmittel Locking means
2626: Verriegelungsstift locking pin
2727: Verriegelungsachse locking axis
2828: Rückstellfeder Return spring
2929: Federaufnahme spring mount
3030: Aufnahmebohrung location hole
3131: Nut für Druckmittel Groove for pressure medium
3232: Sperrklinke pawl
3333: Federspange spring clip
3434: Aufnahmenut receiving groove
3535: Nockenkuppe cam lobe
3636: nockenkuppenartige Erhebung cam-shaped elevation
3737: Grundkreisbereich Base circle region
3838: Seitenraum side space

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009041426 A1 [0002]
DE 19606054 C2 [0003]

Claims

Camshaft ( 1 ) with one in a shaft axis ( 10 ) axially extending fundamental wave ( 11 ), on which at least one cam package ( 12 ), comprising two fixed cams ( 13 ) and a switching cam ( 14 ), whereby the fixed cams ( 13 ) immovable on the fundamental ( 11 ) and between the fixed cams ( 13 ) of the switching cam ( 14 ) and relative to the fixed cam ( 13 ) movable on the fundamental ( 11 ), wherein at an adjustment of the switching cam ( 14 ) a change of a stroke information to a tap element ( 15 ) for actuation of at least one valve of an internal combustion engine, characterized in that the switching cam ( 14 ) with respect to the axially extending shaft axis ( 10 ) in the radial direction ( 16 ) movable on the fundamental ( 11 ) is recorded.

Camshaft ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the switching cam ( 14 ) a cam pointing in a stroke direction ( 23 ), wherein the radial direction ( 16 ) coincides with the stroke direction.

Camshaft ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the switching cam ( 14 ) in the radial direction ( 16 ) is hydraulically adjustable.

Camshaft ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the fundamental wave ( 11 ) is tubular and a loadable with a pressure medium cavity ( 18 ), wherein the pressure means for hydraulic adjustment of the switching cam ( 14 ) and from the cavity ( 18 ) through a control port ( 19 ) in the fundamental wave ( 11 ) in one between the outside of the fundamental ( 11 ) and a recording passage ( 17 ) of the switching cam ( 14 ) taxable space ( 20 ) can be introduced.

Camshaft ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the recording passage ( 17 ) has a contour deviating from a circular contour, wherein a smallest radius of the contour is approximately half the outer diameter of the fundamental shaft ( 11 ) in the setting range of the switching cam ( 14 ) corresponds.

Camshaft ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching cam ( 14 ) in the radial direction ( 16 ) by means of at least one of the two fixed cams ( 13 ), for which one of the switching cam ( 14 ) facing side surface ( 13 ' ) of the at least one fixed cam ( 13 ) a guiding means ( 21 ), which with one on the control cam ( 14 ) counterpart funds ( 22 ) cooperates.

Camshaft ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between at least one fixed cam ( 13 ) and the switching cam ( 14 ) at least one spring element ( 24 ) is arranged, the switching cam ( 14 ) is biased in a return direction facing the hydraulic adjustment direction.

Camshaft ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one detecting means ( 25 ) is provided, the switching cam ( 14 ) against the radial direction ( 16 ) on at least one of the fixed cams ( 13 ) is supported.

Camshaft ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the locking means ( 25 ) as a spring-biased locking pin ( 26 ) is formed, which by means of the in the control room ( 20 ) introducible pressure medium against the spring bias of a return spring ( 28 ) in a locking axis ( 27 ) is displaceable.

Camshaft ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the locking means ( 25 ) as a spring-biased pawl ( 32 ) is formed, which by means of the in the control room ( 20 ) introducible pressure medium against the spring bias of a spring clip ( 33 ) in a receiving groove ( 34 ) of the fixed cam ( 13 ) is pivotable.

Camshaft ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed cams ( 13 ) in the radial direction ( 16 ) pointing cam crests ( 35 ) and with the tapping element ( 15 ) are in contact when the pressure medium is depressurized, and wherein upon pressurization of the pressure medium of the switching cam ( 14 ) the contact between the fixed cams ( 13 ) and the tapping element ( 15 ) dissolves and takes over.

Camshaft ( 1 ) according to one of claims 4 to 11, characterized in that the switching cam ( 14 ) a cam-shaped survey ( 36 ) in the base circle region ( 37 ), by which by means of a contact with the tapping element ( 15 ) a pre-opening of the control room ( 20 ) is producible.