DE102015220602A1 - Gate section for a cam piece of a valve train - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Kulissenabschnitt (11) für ein Nockenstück (2) eines Ventiltriebs (1), umfassend einen zylinderförmigen Körper (12), an dessen Außenumfang zwei gewindeartig verlaufende Verschiebenuten (13, 14) ausgestaltet sind, welche jeweils dem Einfassen zumindest eines Aktuatorstifts eines dem Nockenstück (2) zugeordneten Stellaktuators zur entsprechenden Axialverschiebung des Nockenstücks (2) zu einer Grundwelle dienen. Die Verschiebenuten (13, 14) verlaufen dabei gegensinnig zueinander und sind in einem gemeinsamen Auslaufbereich (15) zusammengeführt. Um nun den Aufwand der Herstellung des Kulissenabschnitts (11) zu reduzieren, weist der gemeinsame Auslaufbereich (15) eine konstante Nuttiefe auf.The invention relates to a gate section (11) for a cam piece (2) of a valve drive (1), comprising a cylindrical body (12), on whose outer circumference two thread-like sliding grooves (13, 14) are configured, each of which enclosing at least one actuator pin a cam actuator (2) associated Stellaktuatoren serve for corresponding axial displacement of the cam piece (2) to a fundamental wave. The displacement grooves (13, 14) run in opposite directions to one another and are brought together in a common outlet region (15). In order to reduce the expense of producing the gate section (11), the common outlet area (15) has a constant groove depth.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Kulissenabschnitt für ein Nockenstück eines Ventiltriebs, umfassend einen zylinderförmigen Körper, an dessen Außenumfang zwei gewindeartig verlaufende Verschiebenuten ausgestaltet sind, welche jeweils dem Einfassen zumindest eines Aktuatorstifts eines dem Nockenstück zugeordneten Stellaktuators zur entsprechenden Axialverschiebung des Nockenstücks zu einer Grundwelle dienen, wobei die Verschiebenuten gegensinnig zueinander verlaufen und in einem gemeinsamen Auslaufbereich zusammengeführt sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine, bei welchem ein vorgenannter Kulissenabschnitt zur Anwendung kommt.The invention relates to a gate section for a cam piece of a valve drive, comprising a cylindrical body, on the outer circumference of which two thread-like sliding grooves are configured, each serving to enclose at least one Aktuatorstifts a cam piece associated Stellaktuators for corresponding axial displacement of the cam piece to a fundamental wave, said Move sliding in opposite directions to each other and are brought together in a common outlet area. Furthermore, the invention relates to a valve train for an internal combustion engine, in which an aforementioned gate section is used.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kulissenabschnitt für ein Nockenstück eines Ventiltriebes zu schaffen, wobei dieser Kulissenabschnitt dabei mit möglichst niedrigem Aufwand herstellbar sein soll. Based on the above-described prior art, it is now the object of the present invention to provide a slotted portion for a cam piece of a valve train, said slotted portion is to be produced with the least possible effort.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, bei welchem ein einen vorgenannten Kulissenabschnitt aufweisendes Nockenstück zur Anwendung kommt, ist ferner Gegenstand der Ansprüche 7 und auch 8. This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give each advantageous embodiments of the invention. A valve train of an internal combustion engine, in which a cam section having a previously mentioned link section is used, is also the subject matter of claims 7 and also 8.
Gemäß der Erfindung umfasst ein Kulissenabschnitt einen zylinderförmigen Körper, an dessen Außenumfang zwei gewindeartig verlaufende Verschiebenuten ausgestaltet sind, welche jeweils dem Einfassen zumindest eines Aktuatorstifts eines dem Nockenstück zugeordneten Stellaktuators zur entsprechenden Axialverschiebung des Nockenstücks zu einer Grundwelle dienen. Die Verschiebenuten verlaufen gegensinnig zueinander und sind in einem gemeinsamen Auslaufbereich zusammengeführt. According to the invention, a gate section comprises a cylindrical body, on the outer circumference of which two thread-like extending sliding grooves are configured, each of which serves to enclose at least one actuator pin of a cam actuator associated actuating actuator for corresponding axial displacement of the cam piece to a fundamental wave. The displacement grooves run in opposite directions to each other and are brought together in a common outlet area.
Ein erfindungsgemäßer Kulissenabschnitt ist innerhalb eines Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine dann Teil mindestens eines Nockenstücks, welches drehfest und axial verschiebbar auf einer Grundwelle geführt ist und neben dem Kulissenabschnitt zumindest einen Nockenabschnitt umfasst. Für die drehfeste und axial verschiebbare Koppelung des Nockenstücks mit der Grundwelle ist das Nockenstück bevorzugt an einer Durchgangsbohrung mit einem Innenprofil versehen, mit welchem es auf einem korrespondierenden Außenprofil der Grundwelle aufgesetzt ist. Die beiden Profile sind dabei als entsprechende Mitnahmeprofile gestaltet, wie beispielsweise als Keilverzahnung. Die am Kulissenabschnitt gewindeartig verlaufenden, d. h. schraubenförmig gestalteten, Verschiebenuten dienen dem Einfassen mindestens eines Aktuatorstifts eines dem Nockenstück zugeordneten Stellaktuators zur gezielten Axialverschiebung des Nockenstücks zur Grundwelle. A gate section according to the invention is then part of at least one cam piece within a valve train of an internal combustion engine, which is guided in a rotationally fixed and axially displaceable manner on a basic shaft and comprises at least one cam section in addition to the gate section. For the non-rotatable and axially displaceable coupling of the cam piece with the fundamental shaft, the cam piece is preferably provided on a through-bore with an inner profile, with which it is placed on a corresponding outer profile of the fundamental shaft. The two profiles are designed as corresponding driving profiles, such as splines. The threaded on the gate section, d. H. helically shaped, sliding grooves serve to enclose at least one actuator pin of a cam actuator associated Stellaktuators for targeted axial displacement of the cam piece to the fundamental shaft.
Der Ventiltrieb ist also prinzipiell nach Art eines Schiebenockenventiltriebes gestaltet, bei welchem zumindest ein Nockenstück drehfest und axial verschiebbar auf einer Grundwelle platziert ist, um in unterschiedlichen Axialstellungen eine jeweilige Ansteuerung zumindest eines zugeordneten Gaswechselventils mit je einem von mehreren, unterschiedlich gestalteten Einzelnocken vorzunehmen. Diese Einzelnocken sind dabei an dem zumindest einen Nockenabschnitt des Nockenstücks axial nebeneinanderliegend vorgesehen. Dabei wird in jeder Axialstellung des Nockenstücks je einer der Einzelnocken axial in Überdeckung mit einem dem Nockenabschnitt zugeordneten Übertragungselement gebracht, an welchem der Einzelnocken anläuft und dieses entsprechend seiner jeweiligen Nockenerhebung betätigt. Das jeweilige Übertragungselement setzt die Nockenkontur des Einzelnockens im Folgenden in entsprechende Öffnungs- und Schließbewegungen des zumindest einen Gaswechselventils um. Prinzipiell kann es sich bei einem Übertragungselement dabei um einen hebelartigen Nockenfolger, wie einen Schlepp- oder Kipphebel, oder auch um einen Tassenstößel handeln. The valve train is therefore designed in principle in the manner of a sliding cam valve drive in which at least one cam piece is rotationally fixed and axially displaceable placed on a fundamental shaft to make in different axial positions a respective control of at least one associated gas exchange valve, each with a plurality of differently shaped individual cam. These individual cams are provided axially juxtaposed on the at least one cam portion of the cam piece. In this case, in each axial position of the cam piece, one of the individual cams is axially brought into overlap with a transmission element assigned to the cam portion, on which the individual cam starts and operates according to its respective cam lobe. The respective transmission element sets the Cam contour of the single cam in the following in corresponding opening and closing movements of the at least one gas exchange valve. In principle, a transmission element may be a lever-type cam follower, such as a towing or rocker arm, or else a bucket tappet.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass der gemeinsame Auslaufbereich der Verschiebenuten eine konstante Nuttiefe aufweist. Mit anderen Worten führt also der gemeinsame Auslaufbereich der Verschiebenuten nicht auf einen Außendurchmesser des Körpers des Kulissenabschnitts zurück, sondern verbleibt im Wesentlichen auf ein und derselben Nuttiefe. Dabei kann diese Nuttiefe einer Nuttiefe der beiden Verschiebenuten entsprechen oder aber auch geringfügig hiervon abweichen. The invention now includes the technical teaching that the common outlet region of the displacement grooves has a constant groove depth. In other words, therefore, the common outlet region of the sliding grooves does not return to an outer diameter of the body of the sliding section, but essentially remains at one and the same groove depth. In this case, this groove depth correspond to a groove depth of the two displacement grooves or even slightly deviate from this.
Eine derartige Ausgestaltung eines Kulissenabschnitts für ein Nockenstück eines Ventiltriebes hat dabei den Vorteil, dass sich der Kulissenabschnitt mit niedrigem Herstellungsaufwand fertigen lässt, da der gemeinsame Auslaufbereich der beiden Verschiebenuten nicht mit veränderlicher Nuttiefe hergestellt werden muss, um ein Auslaufen auf den Außendurchmesser des Körpers des Kulissenabschnitts zu verwirklichen. Denn ein Auslaufbereich mit veränderlicher Nuttiefe muss üblicherweise im Rahmen eines Fräsvorganges hergestellt werden, was sich aufwändig gestaltet. Im Unterschied dazu kann ein Auslaufbereich mit konstanter Nuttiefe auch mit anderen, einfacheren Fertigungsverfahren hergestellt werden. Such a design of a gate section for a cam piece of a valve drive has the advantage that the gate section can be finished with low production costs, since the common outlet region of the two displacement grooves does not have to be made with variable groove depth to leakage on the outer diameter of the body of the gate section to realize. Because an outlet area with variable groove depth must usually be produced in the context of a milling process, which is elaborate. In contrast, a discharge area with a constant groove depth can also be produced with other, simpler manufacturing processes.
Bei der
Der zylinderförmige Körper des Kulissenabschnitts ist im Sinne der Erfindung bevorzugt einstückig gestaltet, setzt sich also nicht aus mehreren Einzelteilen zusammen. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch denkbar, diesen aus mehreren Einzelteilen zusammenzusetzen, wobei jeder Einzelteil dabei auch Teile der Verschiebenuten definieren kann, also beispielsweise je eine der Nutwände der zusammenlaufenden Verschiebenuten. The cylindrical body of the gate section is preferably designed in one piece in the context of the invention, so is not composed of several individual parts. However, it is also conceivable within the scope of the invention to assemble these from a plurality of individual parts, wherein each individual part can also define parts of the displacement grooves, that is, for example, one of the groove walls of the converging displacement grooves.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung sind die Verschiebenuten als gefräste Nuten hergestellt. Durch Fräsen können die gewindeartigen Verläufe der Verschiebenuten problemlos gefertigt werden, wobei der Auslaufbereich dann aber entweder gesondert oder im gleichen Arbeitsgang mit gleichbleibender Tiefe hergestellt wird. According to one embodiment of the invention, the displacement grooves are produced as milled grooves. By milling the thread-like gradients of the sliding grooves can be easily manufactured, the outlet area but then either separately or in the same operation is made with the same depth.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Körper als Blechumformteil ausgeführt. Hierdurch kann der Herstellungsaufwand weiter vermindert werden, wobei der zylindrische Körper des Kulissenabschnitts dabei aus einem gebördelten Blechzylinder oder aber auch aus zwei spiegelsymmetrischen Ziehteilen realisiert sein kann. Im letztgenannten Fall ist dabei an jedem der Einzelteile bevorzugt jeweils eine Nutwand der Verschiebenuten ausgestaltet, so dass sich im Zuge des Zusammenfügens der beiden Einzelteile zum Kulissenabschnitt die Verschiebenuten mit dem gemeinsamen Auslaufbereich ergeben. Die Teile können dabei aus einem 2 mm Tiefziehblech gefertigt werden, wobei das Tiefziehen dann in Form von Napfen ausgeführt wird. Für das Zusammenfügen zum Kulissenabschnitt müssen die beiden symmetrischen Bauteile dann zueinander ausgerichtet werden, wobei dies durch ein entsprechendes Profil realisiert sein kann, wie beispielsweise das Vorsehen einer axial vorstehenden Lasche seitens des einen Bauteils, welches seitens des anderen Bauteils in eine entsprechende Freimachung einfasst. In a further development of the invention, the body is designed as a sheet metal forming part. In this way, the production cost can be further reduced, wherein the cylindrical body of the slide section can be realized from a flanged sheet metal cylinder or even from two mirror-symmetrical drawn parts. In the latter case, a groove wall of the sliding grooves is preferably configured on each of the individual parts, so that the sliding grooves with the common outlet region result in the course of the joining of the two individual parts to the sliding section. The parts can be made from a 2 mm deep-drawn sheet, the deep drawing is then carried out in the form of cups. For joining to the gate section, the two symmetrical components must then be aligned with each other, whereby this can be realized by a corresponding profile, such as the provision of an axially projecting tab on the part of a component, which encloses the part of the other component in a corresponding franking.
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist der Auslaufbereich als umlaufender Einstich am Körper ausgestaltet. Hierdurch ist eine besonders einfache Fertigung des Auslaufbereichs am Körper realisierbar, indem dieser im Rahmen einer kostengünstigen Drehoperation gefertigt wird. Ferner wird hierdurch erreicht, dass ein nicht rechtzeitig in eine Grundstellung rücküberführter Aktuatorstift des Stellaktuators nicht mit einem in Umfangsrichtung liegenden Ende des Auslaufbereichs kollidieren kann, da der Aktuatorstift ab dem Laufen im Auslaufbereich auch über eine komplette Umdrehung des Kulissenabschnitts ausgefahren bleiben kann. According to a further embodiment of the invention, the outlet region is designed as a circumferential groove on the body. In this way, a particularly simple production of the outlet region on the body can be realized by this is manufactured as part of a cost-effective rotary operation. Furthermore, this ensures that an actuator pin of the actuating actuator which is not returned to a basic position in a timely manner can not collide with a circumferential end of the outlet area, since the actuator pin can continue to extend beyond a complete revolution of the gate section from the run in the outlet area.
Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass die Verschiebenuten Einlaufbereiche aufweisen, welche jeweils von einem Außendurchmesser des Körpers auf eine Nuttiefe der Verschiebenuten führen. Die Verschiebenuten sind also mit Einlaufbereichen versehen, welche von einem Außendurchmesser des Körpers auf die jeweilige Nuttiefe der Verschiebenuten führen. Hierdurch kann ein entsprechendes Eingleiten des Aktuatorstifts in die Verschiebenuten verwirklicht werden. It is a further embodiment of the invention that the displacement grooves have inlet regions which each lead from an outer diameter of the body to a groove depth of the displacement grooves. The displacement grooves are therefore provided with inlet regions which lead from an outer diameter of the body to the respective groove depth of the displacement grooves. In this way, a corresponding initiating the Aktuatorstifts be implemented in the sliding grooves.
Es ist eine Weiterbildung eines Ventiltriebs, bei welchem ein erfindungsgemäßer Kulissenabschnitt zur Anwendung kommt, dass dem mindestens einen Nockenstück je ein Stellaktuator zugeordnet ist, wobei zumindest ein Aktuatorstift des Stellaktuators selbsttätig aus einer jeweiligen Ausfahrstellung in eine jeweilige Grundstellung zurückbewegt werden kann. Da ein entsprechender auf den Außendurchmesser auslaufender Auslaufbereich nicht vorgesehen ist und es dementsprechend nicht zu einem Zurückdrücken des Aktuatorstifts im Zuge des Laufens im Auslaufbereich kommt, muss seitens des Stellaktuators selbsttätig ein Rückhub des Aktuatorstifts vollzogen werden. Dies muss dabei in ausreichend schneller Zeit durchführbar sein. It is a further development of a valve train in which a gate section according to the invention is used, that at least one cam piece is associated with a respective Stellaktuator, wherein at least one Aktuatorstift the Stellaktuators can be automatically moved back from a respective extended position to a respective basic position. As a corresponding to the Outside diameter expiring outlet area is not provided and there is accordingly not to a pushing back of the actuator pin in the course of running in the outlet area, a return stroke of the actuator pin must be completed automatically by the adjusting actuator. This must be feasible in a sufficiently fast time.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.The invention is not limited to the specified combination of the features of the main claim or the claims dependent thereon. It also results in ways to combine individual features, even if they emerge from the claims, the following description of preferred embodiments of the invention or directly from the drawings. The reference of the claims to the drawings by use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings. It shows:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Das Nockenstück
Welcher der Einzelnocken
Als Besonderheit ist der gemeinsame Auslaufbereich
Der dem Nockenstück
Ferner zeigt
Da beide Einzelteile
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen eines Kulissenabschnitts für ein Nockenstück kann der Herstellungsaufwand reduziert werden. By means of the embodiments of a gate section for a cam piece according to the invention, the production cost can be reduced.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Ventiltrieb valve train
- 22
- Nockenstück cam piece
- 33
- Durchgangsbohrung Through Hole
- 44
- Innenprofil internal profile
- 55
- Nockenabschnitt cam section
- 66
- Nockenabschnitt cam section
- 77
- Einzelnocken Single cams
- 88th
- Einzelnocken Single cams
- 99
- Einzelnocken Single cams
- 1010
- Einzelnocken Single cams
- 1111
- Kulissenabschnitt gate section
- 1212
- Körper body
- 1313
- Verschiebenut shift groove
- 1414
- Verschiebenut shift groove
- 1515
- Auslaufbereich discharge area
- 1616
- Einlaufbereich intake area
- 1717
- Einlaufbereich intake area
- 1818
- Ventiltrieb valve train
- 1919
- Nockenstück cam piece
- 2020
- Körper body
- 2121
- Kulissenabschnitt gate section
- 2222
- Einzelteil detail
- 2323
- Einzelteil detail
- 2424
- Verschiebenut shift groove
- 2525
- Verschiebenut shift groove
- 2626
- Auslaufbereich discharge area
- 2727
- Lasche flap
- 2828
- Freimachung franking
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Claims (8)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |