DE102020214554A1 - sliding cam arrangement - Google Patents

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DE102020214554A1 DE102020214554.7A DE102020214554A DE102020214554A1 DE 102020214554 A1 DE102020214554 A1 DE 102020214554A1 DE 102020214554 A DE102020214554 A DE 102020214554A DE 102020214554 A1 DE102020214554 A1 DE 102020214554A1
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Uwe DIETEL
Marcel Weidauer
Michael Kunz
Mathias Röder
Sebastian Bär
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ThyssenKrupp AG
Thyssenkrupp Dynamic Components GmbH
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ThyssenKrupp AG
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Abstract

Schiebenockenanordnung, umfassend eine Tragwelle (1) mit einer Längsachse (L) sowie mindestens einen verdrehfest und axial verschiebbar auf der Tragwelle (1) aufgenommenen Schiebenocken (2), wobei die Schiebnockenanordnung mit einer Rastvorrichtung (3) ausgestattet ist, die dazu eingerichtet ist, den Schiebenocken (2) in einer ersten axialen Position und mindestens einer zweiten axialen Position lösbar festzulegen, wobei die Schiebenockenanordnung mit einer Bremsvorrichtung (4) ausgestattet ist, die dazu eingerichtet ist, die axiale Bewegung des Schiebenockens (2) abzubremsen.Sliding cam arrangement, comprising a supporting shaft (1) with a longitudinal axis (L) and at least one sliding cam (2) received on the supporting shaft (1) in a rotationally fixed and axially displaceable manner, the sliding cam arrangement being equipped with a latching device (3) which is set up to releasably fixing the slide cam (2) in a first axial position and at least one second axial position, the slide cam assembly being provided with a braking device (4) adapted to brake the axial movement of the slide cam (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schiebenockenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a slide cam assembly according to the preamble of claim 1.

Eine Schiebenockenanordnung ist aus dem Stand der Technik, beispielsweise gemäß DE102017219287A1 , DE102009048621A1 , W02009/152927A1 , DE102012210922A1 bekannt.A sliding cam arrangement is known in the art, for example according to US Pat DE102017219287A1 , DE102009048621A1 , W02009/152927A1 , DE102012210922A1 famous.

Die DE102017219287A1 zeigt einen Ventiltrieb umfassend eine Trägerwelle mit einer Außenverzahnung, ein Schiebenockenstück mit einer Innenverzahnung, welches in einer axialen Richtung verschiebbar auf der Trägerwelle angeordnet ist, wobei die Innenverzahnung des Schiebenockenstücks in die Außenverzahnung der Trägernockenwelle eingreift, und eine Arretierungsvorrichtung zur axialen Sicherung des Schiebenockenstücks auf der Trägerwelle, wobei die Arretierungsvorrichtung eine radiale Kraft auf das Schiebenockenstück ausübt. Der Ventiltrieb weist weiterhin eine Verspannungsvorrichtung auf, welche eine im Vergleich zu der Arretierungsvorrichtung mindestens dreimal so große radiale Kraft auf das Schiebennockenstück ausübt.the DE102017219287A1 shows a valve train comprising a carrier shaft with external teeth, a sliding cam piece with internal teeth, which is arranged slidably in an axial direction on the carrier shaft, the internal teeth of the sliding cam piece engaging in the external teeth of the carrier camshaft, and a locking device for axially securing the sliding cam piece on the Support shaft, wherein the detent device exerts a radial force on the sliding cam piece. The valve train further includes a biasing device which exerts a radial force on the shift cam piece that is at least three times greater than the detent device.

Die Verspannungsvorrichtung weist eine Kugel-Feder-Kombination in der Trägerwelle auf, welche mit einer Innenlauffläche im Schiebenocken zusammenwirkt und dient dazu, das Schiebenockenstück sowie die Trägerwelle bei einem Anlagenwechsel in der Verzahnung mithilfe einer radialen Verspannung zwischen der Trägernockenwelle und dem Schiebenockenstück in seiner Relativgeschwindigkeit zu reduzieren, um so den akustischen Impuls zu unterbinden bzw. zu verringern.The bracing device has a ball-spring combination in the carrier shaft, which interacts with an inner running surface in the sliding cam and serves to increase the relative speed of the sliding cam piece and the carrier shaft when the system is changed in the toothing with the aid of radial bracing between the carrier camshaft and the sliding cam piece reduce in order to prevent or reduce the acoustic impulse.

Die Innenlauffläche im Schiebenocken für die Kugel der Verspannungsvorrichtung weist keine Bremsflanken / Bremskonturen zum axialen Fangen nach dem Verschiebevorgang des Schiebenockens auf. Ferner weist die Innenlauffläche, insbesondere der Nutgrund, keine formgebende Gestaltung auf, welche einen Einfluss auf die Reibung und Bremskraft hervorrufen soll, so dass die Reibung zwischen der Kugel der Verspannungsvorrichtung und der Innenlauffläche, insbesondere des Nutgrundes des Schiebenockenstücks, als zu vernachlässigen beschrieben wird. Ein axiales Fangen des Schiebenockens erfolgt über eine axiale Anschlagfläche in der Haube bzw. am Lager des Schiebenockens.The inner running surface in the sliding cam for the ball of the bracing device has no braking flanks / braking contours for axial catching after the shifting process of the sliding cam. Furthermore, the inner running surface, in particular the base of the groove, does not have any shaping design that is intended to influence the friction and braking force, so that the friction between the ball of the tensioning device and the inner running surface, in particular the base of the groove of the sliding cam piece, is described as negligible. The sliding cam is caught axially via an axial stop surface in the hood or on the bearing of the sliding cam.

Die DE102009048621A1 beschreibt einen Ventiltrieb in Form eines Schiebenockensystems einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer drehbaren Trägerwelle, die eine Außenverzahnung aufweist, und mindestens einem Schiebenocken, der eine mit der Außenverzahnung zusammenwirkende komplementäre Innenverzahnung aufweist und der auf der Trägerwelle axial zwischen mindestens zwei im Abstand voneinander angeordneten Verschiebestellungen verschiebbar ist. Damit sich durch Anlagewechsel der Verzahnungen bedingte störende Geräusche zumindest in einem Teil der Betriebszustände der Brennkraftmaschine bzw. der entsprechenden Verschiebestellungen der Schiebenocken vermeiden lassen, ist vorgesehen, dass die Trägerwelle und der Schiebenocken zusammenwirkende Mittel in Form eine Feder-Kugelraste aufweisen, die in mindestens einer Verschiebestellung eine ununterbrochene gegenseitige Anpressung von gegenüberliegenden Zahnflanken der Außen- und der Innenverzahnung ermöglichen. Weiterhin offenbart die DE102009048621A1 eine Ausgestaltung des Ventiltriebes, bei welchem in dem Schiebenocken eine weitere Feder-Kugelraste vorgesehen ist. Um für eine definierte Position des Schiebenockes nach dem axialen Verschieben in seinen Endstellungen zu sorgen, bilden entgegengesetzte Stirnflächen des Lagerbocks Anschläge, gegen die in jeder der beiden Endstellungen eine innere Stirnfläche des benachbarten Schiebenocken anliegt.the DE102009048621A1 describes a valve train in the form of a sliding cam system of an internal combustion engine with at least one rotatable support shaft having external teeth, and at least one sliding cam having complementary internal teeth cooperating with the external teeth and which can be displaced axially on the support shaft between at least two displacement positions spaced apart from one another . So that disturbing noises caused by contact changes in the toothing can be avoided at least in some of the operating states of the internal combustion engine or the corresponding displacement positions of the sliding cams, it is provided that the support shaft and the sliding cam have cooperating means in the form of a spring-ball detent, which in at least one Shift position allow an uninterrupted mutual pressing of opposing tooth flanks of the external and internal teeth. Furthermore, the DE102009048621A1 an embodiment of the valve train in which a further spring ball detent is provided in the sliding cam. In order to ensure a defined position of the sliding cam after axial displacement in its end positions, opposite end faces of the bearing block form stops against which an inner end face of the adjacent sliding cam rests in each of the two end positions.

Die WO2009/152927A1 zeigt einen Ventiltrieb in Form eines Schiebenockensystems mit einer Trägerwelle und einem Schiebenockenstück, wobei das Schiebenockensystem ein erstes Kugel-Feder-Paket aufweist, welches vorgesehen ist, um das Schiebenockenstück axial zu arretieren. Dazu übt das erste Kugel-Feder-Paket eine Kraft in radialer Richtung, d.h. eine radiale Kraft, auf das Schiebenockenstück aus. Weiterhin umfasst das Schiebnockensystem ein zweites Kugel-Feder-Paket, das ebenfalls eine Kraft in radialer Richtung, d.h. eine radiale Kraft, auf das Nockenstück ausübt. Die radiale Kraft des ersten Kugel-Feder-Pakets weist nahezu den gleichen Betrag wie die radiale Kraft des zweiten Kugel-Feder-Pakets auf. Das zweite Kugel- Feder-Paket dient dazu, eine Schieflage des Schiebenockenstücks relativ zur Trägerwelle zu vermeiden, um dadurch ein zur Geräuschentstehung führendes Schlagen eines nicht abgestützten Teils des Schiebenockens beim Auflaufen eines Nockens auf den mit dem Nocken zusammenwirkenden Rollenschlepphebel des zugehörigen Gaswechselventils zu vermeiden. Der Axialanschlag erfolgt über die Stirnflächen der jeweiligen Lager.the WO2009/152927A1 shows a valve train in the form of a slide cam system with a support shaft and a slide cam piece, the slide cam system having a first ball and spring assembly which is provided for axially locking the slide cam piece. For this purpose, the first ball-spring assembly exerts a force in the radial direction, ie a radial force, on the sliding cam piece. Furthermore, the sliding cam system includes a second ball-spring assembly, which also exerts a force in the radial direction, ie a radial force, on the cam piece. The radial force of the first ball and spring assembly has almost the same magnitude as the radial force of the second ball and spring assembly. The second ball-spring package serves to prevent the sliding cam piece from being skewed relative to the carrier shaft, in order to avoid a noise-generating banging of an unsupported part of the sliding cam when a cam runs onto the roller rocker arm of the associated gas exchange valve that interacts with the cam. The axial stop takes place via the end faces of the respective bearings.

Die DE102012210922A1 zeigt eine Arretiervorrichtung in der Trägerwelle zwei axial unmittelbar nebeneinanderliegende Bohrungen mit je einem Kugel- oder Kegelstiftrastmechanismus appliziert sind, wobei in einem Innenmantel des Schiebenockenstücks zu dem Rastmechanismus komplementäre Rastausnehmungen mit gleichem axialen Abstand wie die Bohrungen angeordnet sind und wobei die Rastausnehmungen in einer Zahl vorliegen, die genau eine Zahl größer als die Zahl der Verschiebestellungen des Schiebenockenstücks ist. Aufgrund der doppelten Rastierung bei einem Längenabschnitt der Baueinheit deutlich höhere Rast- und Reibkräfte erzielt werden.the DE102012210922A1 shows a locking device in the carrier shaft, two axially directly adjacent bores, each with a ball or taper pin locking mechanism, are applied, with locking recesses complementary to the locking mechanism being arranged in an inner casing of the sliding cam piece with the same axial distance as the bores and with the locking recesses being present in a number, which is exactly one number greater than the number of Ver sliding positions of the sliding cam piece. Significantly higher latching and frictional forces can be achieved due to the double latching in one length section of the assembly.

Bei Schiebenocken, insbesondere bei Doppelschiebenocken ohne Axialanschlag, führen die bekannten Feder-Kugel-Rasten bei Schiebenocken mit größerer Masse, und/oder kleinen Verschiebewinkelbereichen und/oder großen Verschiebewegen, insbesondere Doppelschiebenocken oder Schiebenocken im Heavy-Duty-Bereich, bei höheren Schaltdrehzahlen zu einem axialen Überschwingen des Nockens nach Beendigung des Schaltvorgangs. Ziel ist es, bei Systemen ohne Axialanschlag das axiale Überschwingen und den nockenwinkelbezogenen Überschwingwinkel gering zu halten, so dass der Nocken nicht in einen kritischen Bereich zum Schlepphebel kommt.In the case of sliding cams, in particular in the case of double sliding cams without an axial stop, the known spring-ball detents in the case of sliding cams with greater mass and/or small displacement angle ranges and/or large displacement paths, in particular double sliding cams or sliding cams in the heavy-duty area, lead to a shifting speed at higher switching speeds axial overshoot of the cam after completion of the switching process. The aim is to keep the axial overshoot and the cam angle-related overshoot angle low in systems without an axial stop, so that the cam does not come into a critical area in relation to the rocker arm.

Bekannte Schiebenockenanordnungen bieten hier keine zufriedenstellenden Lösungen des zuvor skizzierten Problems, so dass es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine verbesserte Schiebenockenanordnung bereitzustellen, insbesondere eine Schiebenockenanordnung bereitzustellen, bei der ein Überschwingen des Nockens nach Beendigung des Schaltvorgangs deutlich reduziert und für die Anwendung in einem verträglichen Bereich ist.Known shift cam arrangements do not offer satisfactory solutions to the problem outlined above, so it is an object of the present invention to provide an improved shift cam arrangement, in particular to provide a shift cam arrangement in which overshooting of the cam after the end of the shifting process is significantly reduced and for use in a compatible area is.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Schiebenockenanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass die Schiebenockenanordnung mit einer Bremsvorrichtung ausgestattet ist, die dazu eingerichtet ist, die axiale Bewegung des Schiebenockens abzubremsen, können die oben skizzierten Nachteile unterbunden, mindestens aber gemindert werden. Insbesondere kann eine Nockenwellenanordnung bereitgestellt werden, bei welcher ein Überschwingen des Nockens nach Beendigung des Schaltvorgangs deutlich reduziert und für die Anwendung in einem verträglichen Bereich ist. Mit anderen Worten, wird der Einsatz einer Bremsvorrichtung, insbesondere eines zweiten, federbelasteten Elementes, vorgeschlagen, welches nicht der Positionsarretierung dient, sondern ausschließlich zur Reibungs- und Bremskrafterhöhung beiträgt. Vorteilhafterweise kann auch ein Pendeln eines Aktuartorpins in der Verschiebekulisse, insbesondere zwischen An- und Ablaufflanke, reduziert werden.According to the invention, this object is achieved by a sliding cam arrangement having the characterizing features of claim 1. Because the sliding cam arrangement is equipped with a braking device that is set up to brake the axial movement of the sliding cam, the disadvantages outlined above can be prevented, or at least reduced. In particular, a camshaft arrangement can be provided in which overshooting of the cam after the end of the shifting process is significantly reduced and is within a tolerable range for the application. In other words, the use of a braking device, in particular a second, spring-loaded element, is proposed, which does not serve to lock the position, but only contributes to increasing the friction and braking force. Oscillation of an actuator pin in the displacement gate, in particular between the leading edge and the trailing edge, can advantageously also be reduced.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.Further advantageous refinements of the proposed invention result in particular from the features of the dependent claims. The objects or features of the various claims can in principle be combined with one another as desired.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bremsvorrichtung eine Kugel-Feder-Kombination und eine Bremsnute umfasst.In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that the braking device comprises a ball-spring combination and a braking groove.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kugel-Feder-Kombination eine Feder und eine Kugel umfasst, die in einer radial ausgerichteten Öffnung in der Tragwelle aufgenommen sind. Der Vorteil läge in der Gleichteilverwendung im Hinblick auf die Rastvorrichtung, wenn davon ausgegangen wird, dass die Rastvorrichtung ebenfalls eine Kugel umfasst.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the ball-spring combination comprises a spring and a ball, which are accommodated in a radially aligned opening in the support shaft. The advantage would be in the use of the same parts with regard to the locking device, if it is assumed that the locking device also includes a ball.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bremsvorrichtung eine Zylinderrolle-Feder-Kombination und eine Bremsnute umfasst.In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that the braking device comprises a cylinder-roller-spring combination and a braking groove.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zylinderrolle-Feder-Kombination eine Feder und eine Zylinderrolle umfasst, die in einer radial ausgerichteten Öffnung in der Tragwelle aufgenommen sind. Ein Vorteil wäre der Linienkontakt zwischen Zylinderrolle und Bremsnute, insbesondere Bremsnutboden.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the cylinder-roller-spring combination includes a spring and a cylinder roller, which are accommodated in a radially aligned opening in the support shaft. An advantage would be the line contact between the cylindrical roller and the brake groove, especially the bottom of the brake groove.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bremsnute als axial ausgerichtete Nut in dem Schiebenocken ausgestaltet ist und einen Bremsnutboden aufweist.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the braking groove is designed as an axially aligned groove in the sliding cam and has a braking groove bottom.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Bremsnutboden in axialer Richtung bezogen auf die Längsachse einen ersten Bereich mit einem abfallenden Bremsnutboden, einen zweiten Bereich mit einem ebenen / konkaven / konvexen / konvex-konkav-konvexen Bremsnutboden und einen dritten Bereich mit einem ansteigender Bremsnutboden aufweist. Durch verschiedene Ausgestaltungsformen, insbesondere eines konkaven oder konvexen Bremsnutbodens im zweiten Bereich, können Bereiche mit höherer oder geringerer Bremswirkung geschaffen werden. Mit anderen Worten, kann insbesondere der Betrag der Bremswirkung in Abhängigkeit von der Axialposition des Schiebenockens beeinflusst bzw. eingestellt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the brake groove base in the axial direction relative to the longitudinal axis has a first area with a sloping brake groove base, a second area with a flat/concave/convex/convex-concave-convex brake groove base and a third area with a rising Bremsnutboden. Different configurations, in particular a concave or convex brake groove base in the second area, can be used to create areas with a higher or lower braking effect. In other words, in particular the amount of the braking effect can be influenced or adjusted as a function of the axial position of the sliding cam.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Bremsnutboden in dem ersten Bereich und dem dritten Bereich zwischen 30° und 60° zur Längsachse geneigt ist.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the bottom of the brake groove is inclined at between 30° and 60° to the longitudinal axis in the first area and the third area.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Bremsnutboden in dem zweiten Bereich parallel zu der Längsachse ausgerichtet ist.In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that the Bremsnutboden is aligned parallel to the longitudinal axis in the second region.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bremseinrichtung dazu eingerichtet ist, dass die Bremswirkung erst oder zumindest in dem technisch gewünschten Maße bei einem Überschwingweg des Schiebenockens von 0.01mm - 1mm, insbesondere 0.01mm - 0.3mm, zustande kommt.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the braking device is set up so that the braking effect only comes about, or at least to the technically desired extent, when the sliding cam overshoots by 0.01mm-1mm, in particular 0.01mm-0.3mm.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Versatz von 0.01mm - 1mm zwischen der Kugel bzw. der Zylinderrolle der Bremsvorrichtung und dem ersten Bereich der Bremsnute vorgesehen ist, wenn sich die Rastvorrichtung in einer ersten Rastposition befindet und/oder dass ein Versatz von 0.01mm - 1mm zwischen der Kugel bzw. der Zylinderrolle der Bremsvorrichtung und dem dritten Bereich der Bremsnute vorgesehen ist, wenn sich die Rastvorrichtung in einer zweiten Rastposition befindet.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that an offset of 0.01 mm - 1 mm is provided between the ball or the cylindrical roller of the braking device and the first area of the braking groove when the locking device is in a first locking position and/or that an offset of 0.01mm - 1mm is provided between the ball or the cylindrical roller of the braking device and the third area of the braking groove when the locking device is in a second locking position.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bremsnute und die Rastaussparung unterschiedlich ausgestaltet sind, insbesondere, dass die Bremsnute axial länger als die Rastaussparung ausgestaltet ist.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the braking groove and the latching recess are designed differently, in particular that the braking groove is designed axially longer than the latching recess.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Rastvorrichtung und die Bremsvorrichtung an axial unterschiedlichen Positionen der Schiebenockenanordnung angeordnet sind.In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that the latching device and the braking device are arranged at axially different positions of the sliding cam arrangement.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Rastvorrichtung und die Bremsvorrichtung radial gegenüber angeordnet sind. Der Vorteil liegt hier, dass die Bohrung in der Tragwelle nur einmal benötigt wird und somit eine Schwächung der Tragwelle, in dem nur eine Kerbstelle in der Tragwelle benötigt wird, reduziert wird. Weiterhin werden die Bearbeitungsschritte wie Härten / Fräsen / Bohren reduziert, was sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten auswirkt. Des Weiteren ergibt sich eine Reduzierung der benötigten Bauteile (Feder).In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that the latching device and the braking device are arranged radially opposite one another. The advantage here is that the bore in the support shaft is only required once and thus weakening of the support shaft is reduced by only requiring a notch in the support shaft. Furthermore, the processing steps such as hardening / milling / drilling are reduced, which has a beneficial effect on the manufacturing costs. Furthermore, there is a reduction in the required components (spring).

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schiebenocken mindestens eine Nockenanordnung mit einem ersten Nocken und mindestens einem zweiten Nocken aufweist, wobei sich die Nocken vorzugsweise hinsichtlich ihrer Nockenkontur unterscheiden. Mit den unterschiedlichen Nockenkonturen können entsprechend unterschiedliche Aussteuerungen des angesteuerten Ventils vorgenommen werden. Vorzugsweise können auch mehr Nockenanordnungen, beispielsweise vier Nockenanordnungen pro Schiebenocken, vorgesehen sein, so dass mit einem Schiebenocken gleich mehrere Zylinder bzw. die Ein- und Auslassventile gesteuert werden können.In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that the sliding cam has at least one cam arrangement with a first cam and at least one second cam, the cams preferably differing in terms of their cam contour. With the different cam contours, correspondingly different modulations of the controlled valve can be carried out. More cam arrangements, for example four cam arrangements per sliding cam, can preferably also be provided, so that a number of cylinders or the inlet and outlet valves can be controlled at the same time with one sliding cam.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen

  • 1 eine erfindungsgemäße Schiebenockenanordnung in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht;
  • 2 eine erfindungsgemäße Schiebenockenanordnung in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht (erste Position);
  • 2a eine erfindungsgemäße Schiebenockenanordnung in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht (zweite Position);
  • 3 eine erfindungsgemäße Schiebenockenanordnung in einer teilweise geschnittenen seitlichen Ansicht;
  • 3a ein Schnitt X-X gemäß 3;
  • 4 eine erfindungsgemäße Schiebenockenanordnung in einer geschnittenen seitlichen Ansicht mit einer Kugel-Feder-Kombination als Bremsvorrichtung;
  • 4a ein Schnitt Y-Y gemäß 4;
  • 5 eine erfindungsgemäße Schiebenockenanordnung in einer geschnittenen seitlichen Ansicht mit einer Zylinderrollen-Feder-Kombination als Bremsvorrichtung;
  • 5a ein Schnitt Z-Z gemäß 5;
  • 6 ein Detail einer erfindungsgemäßen Schiebenockenanordnung (ebener zweiter Bereich);
  • 7 ein Detail einer erfindungsgemäßen Schiebenockenanordnung (konkaver zweiter Bereich);
  • 8 ein Detail einer erfindungsgemäßen Schiebenockenanordnung (Konvex -konkav - konvexer zweiter Bereich);
  • 9 ein Detail einer erfindungsgemäßen Schiebenockenanordnung;
  • 10 ein Detail einer erfindungsgemäßen Schiebenockenanordnung;
  • 11 ein Detail vergrößert einer erfindungsgemäßen Schiebenockenanordnung;
  • 12 eine alternative Variante der erfindungsgemäßen Schiebenockenanordnung in einer geschnittenen seitlichen Ansicht.
Further features and advantages of the present invention become clear from the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the attached figures. show in it
  • 1 a sliding cam assembly according to the invention in a partially sectioned perspective view;
  • 2 a sliding cam arrangement according to the invention in a sectional perspective view (first position);
  • 2a a sliding cam assembly according to the invention in a sectional perspective view (second position);
  • 3 a sliding cam assembly according to the invention in a partially sectioned side view;
  • 3a a cut XX according to 3 ;
  • 4 a sliding cam assembly according to the invention in a sectional side view with a ball-spring combination as a braking device;
  • 4a a section YY according to 4 ;
  • 5 a sliding cam assembly according to the invention in a sectional side view with a cylinder roller spring combination as a braking device;
  • 5a a section according to ZZ 5 ;
  • 6 a detail of a sliding cam arrangement according to the invention (flat second area);
  • 7 a detail of a sliding cam arrangement according to the invention (concave second area);
  • 8th a detail of a sliding cam arrangement according to the invention (convex - concave - convex second area);
  • 9 a detail of a sliding cam arrangement according to the invention;
  • 10 a detail of a sliding cam arrangement according to the invention;
  • 11 a detail enlarged of a sliding cam arrangement according to the invention;
  • 12 an alternative variant of the sliding cam arrangement according to the invention in a sectional side view.

Folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet:

L
Tragwellenlängsachse
R
Rastierungskontur
K
Bremskontur
V
Versatz
A
erster Bereich (Bremsnute)
B
zweiter Bereich (Bremsnute)
C
dritter Bereich (Bremsnute)
1
Tragwelle
2
Schiebenocken
3
Rastvorrichtung
4
Bremsvorrichtung
11
Schiebeverzahnung
21
erste Nockenanordnung
22
zweite Nockenanordnung
23
Schaltkulisse
24
Öffnung
25
dritte Nockenanordnung
26
vierte Nockenanordnung
31
Rastaussparung
32
Feder
33
Kugel
34
Öffnung
41 (a)
Bremsnute
42(a)
Feder
43(a)
Kugel / Zylinderrolle
44(a)
Öffnung
211
erster Nocken
212
zweiter Nocken
221
erster Nocken
222
zweiter Nocken
241
Schiebeverzahnung
411(a)
Bremsnutboden
The following reference symbols are used in the figures:
L
Longitudinal axis of the supporting shaft
R
detent contour
K
braking contour
V
offset
A
first area (brake groove)
B
second area (brake groove)
C
third area (brake groove)
1
supporting shaft
2
sliding cam
3
locking device
4
braking device
11
sliding teeth
21
first cam arrangement
22
second cam arrangement
23
shift gate
24
opening
25
third cam arrangement
26
fourth cam arrangement
31
notch
32
Feather
33
Bullet
34
opening
41 (a)
braking groove
42(a)
Feather
43(a)
ball / cylindrical roller
44(a)
opening
211
first cam
212
second cam
221
first cam
222
second cam
241
sliding teeth
411(a)
brake groove floor

Zunächst wird auf 1 Bezug genommen.First up 1 referenced.

Eine Schiebenockenanordnung umfasst im Wesentlichen eine Tragwelle 1 mit mindestens einem Schiebenocken 2. Der Schiebenocken 2 ist drehfest, aber axial verschieblich auf der Tragwelle aufgenommen. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Schiebenocken 2 eine Öffnung 24 zur Aufnahme der Tragwelle 1 aufweist, die mit einer Schiebeverzahnung 241 ausgestattet ist und die Tragwelle 1 ebenfalls mit einer Schiebeverzahnung 11 ausgestattet ist. Der Schiebenocken 2 weist mindestens eine Nockenanordnung 21 mit einem ersten Nocken 211 und mindestens einem zweiten Nocken 212 auf. Die Nocken 211 bzw. 212 unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Nockenkontur, was auch dadurch realisiert werden kann, dass die Nocken unterschiedliche Phasenlagen aufweisen. Ferner weist der Schiebenocken 2 eine Schaltkulisse 23 auf. Hier kann ein Aktuatorpin (nicht dargestellt) eingreifen und die entsprechend gewünschte axiale Verschiebung des Schiebenockens 2 vornehmen, so dass wahlweise der erste Nocken 211 oder der mindestens zweite Nocken 212 das zugeordnete Gaswechselventil eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) ansteuert.A sliding cam arrangement essentially comprises a support shaft 1 with at least one sliding cam 2. The sliding cam 2 is non-rotatably, but axially displaceably accommodated on the support shaft. For this purpose it can be provided, for example, that the sliding cam 2 has an opening 24 for receiving the support shaft 1, which is equipped with a sliding toothing 241 and the supporting shaft 1 is also equipped with a sliding toothing 11. The sliding cam 2 has at least one cam arrangement 21 with a first cam 211 and at least one second cam 212 . The cams 211 and 212 differ in terms of their cam contour, which can also be implemented in that the cams have different phase positions. Furthermore, the sliding cam 2 has a shift gate 23 . An actuator pin (not shown) can intervene here and carry out the desired axial displacement of the sliding cam 2 so that either the first cam 211 or the at least second cam 212 controls the associated gas exchange valve of an internal combustion engine (not shown).

Letztendlich kann der Schiebenocken also mindestens zwischen einer ersten und einer zweiten axialen Position auf der Tragwelle 1 verschoben werden.Ultimately, the sliding cam can thus be shifted at least between a first and a second axial position on the support shaft 1.

Es kann ferner vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Schiebenocken 2 als sogenannter Doppelschiebenocken ausgestaltet ist, der entsprechend vier Nockenanordnungen 21, 22, 25, 26 und eine Schaltkulisse 23 aufweist. Ein derartig ausgestalteter Doppelschiebenocken kann bevorzugt zwei Zylinder mit vier Ventilen steuern. In der Regel werden dabei je Einlass- bzw. Auslassseite zwei Ventile je Zylinder geschalten. Jedoch ist es denkbar, dass ein Zylinder nur je ein Ventil pro Einlass- bzw. Auslassseite aufweist.Provision can also preferably be made for the sliding cam 2 to be designed as a so-called double sliding cam, which has four cam arrangements 21 , 22 , 25 , 26 and a shift gate 23 accordingly. A double sliding cam designed in this way can preferably control two cylinders with four valves. As a rule, two valves per cylinder are switched on the intake or exhaust side. However, it is conceivable that a cylinder has only one valve per intake or exhaust side.

Die Nockenanordnungen 21, 22, 25 und 26 weisen dabei vorzugsweise jeweils einen ersten Nocken und mindestens einen zweiten Nocken auf. Hinsichtlich der Ausgestaltung der Nocken kann auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen werden.The cam arrangements 21, 22, 25 and 26 preferably each have a first cam and at least one second cam. With regard to the configuration of the cams, reference can be made to the statements made above.

Mit einem derartigen Doppelschiebenocken können entsprechend zwei Zylinder einer Verbrennungsmaschine angesteuert werden, wobei jedoch vorteilhafterweise nur ein Aktuator bzw. Akuatorpin benötigt wird. Die Funktionsweise einer Schiebenockenanordnung und deren Zusammenspiel mit Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine ist dem Fachmann hinreichend bekannt, so dass es hier keiner vertieften Erläuterung bedarf.With such a double sliding cam, two cylinders of an internal combustion engine can be controlled accordingly, although advantageously only one actuator or actuator pin is required. The function of a sliding cam arrangement and its interaction with gas exchange valves of an internal combustion engine is sufficiently well known to a person skilled in the art, so that no detailed explanation is required here.

Die Schiebenockenanordnung ist ferner mit einer Rastvorrichtung 3 ausgestattet, die dazu eingerichtet ist, den Schiebenocken 2 in einer ersten axialen Position und mindestens einer zweiten axialen Position lösbar auf der Tragwelle 1 festzulegen. Die Rastvorrichtung kann beispielsweise eine schiebenockenseitige Rastaussparung 31 und eine tragwellenseitige Kugel-Feder-Kombination 33 und 32 umfassen. Feder 32 und Kugel 33 sind in einer radial ausgerichteten Öffnung 34 in der Tragwelle aufgenommen und drücken die Kugel 33 gegen die Rastaussparung 31. Die Rastaussparung 31 ist in der Regel umlaufend in der Öffnung 11 des Schiebenockens 1 ausgeführt.The sliding cam arrangement is also equipped with a locking device 3 which is set up to releasably fix the sliding cam 2 on the support shaft 1 in a first axial position and at least one second axial position. The locking device can, for example, comprise a locking recess 31 on the sliding cam side and a ball-spring combination 33 and 32 on the supporting shaft side. Spring 32 and ball 33 are received in a radially oriented opening 34 in the support shaft and urge ball 33 against the detent recess 31. The latching recess 31 is generally designed to run all the way around in the opening 11 of the sliding cam 1.

Die Rastaussparung 31 weist in axialer Richtung eine Rastierungskontur R auf. Die Rastierungskontur R weist im Querschnitt eine wellenartige Gestalt auf. Entsprechend gleitet die Kugel 33 beim axialen Verschieben des Schiebenockens 2 stets über diese Rastierungskontur. Durch die wellenförmige Gestalt kann der Schiebenocken wahlweise in einer ersten Position (beispielsweise in 2 dargestellt) oder einer zweiten Position (beispielsweise in 2a dargestellt) axial lösbar fixiert werden. Der Schiebenocken 2 ist also durch die Vorspannung der Feder 32 bzw. deren Ausübung auf die Kugel 33 lösbar axial fixiert. Für weitere Details kann beispielsweise auf die DE 10 2017 219287 A1 verwiesen werden. Eine entsprechende Rastaussparung ist insbesondere in den 3 und 3a dargestellt.The latching recess 31 has a latching contour R in the axial direction. The locking contour R has a wavy shape in cross section. Correspondingly, the ball 33 always slides over this detent contour when the sliding cam 2 is axially displaced. Due to the wavy shape, the sliding cam can optionally be in a first position (e.g. in 2 shown) or a second position (e.g. in 2a shown) are axially releasably fixed. The sliding cam 2 is thus releasably fixed axially by the prestressing of the spring 32 or its exertion on the ball 33 . For more details, for example, on the DE 10 2017 219287 A1 to get expelled. A corresponding locking recess is in particular in the 3 and 3a shown.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schiebenockenanordnung mit einer Bremsvorrichtung 4 ausgestattet ist, insbesondere zusätzlich zu der Rastvorrichtung 3. Die Bremsvorrichtung 4 ist dazu eingerichtet bzw. wird dazu verwendet, um ein axiales Überschwingen des Schiebenockens 2 nach der axialen Verschiebung auf ein zulässiges Maß zu reduzieren. Mit anderen Worten, ist die Bremsvorrichtung 4 dazu eingerichtet, die axiale Bewegung des Schiebenockens 2 abzubremsen.According to the invention, the sliding cam arrangement is equipped with a braking device 4, in particular in addition to the locking device 3. The braking device 4 is set up or used to reduce axial overshooting of the sliding cam 2 after the axial displacement to a permissible level . In other words, the braking device 4 is set up to brake the axial movement of the slide cam 2 .

Die Bremsvorrichtung 4 kann beispielsweise eine Kugel-Feder-Kombination (vgl. insbesondere 4) oder eine Zylinderrolle-Feder-Kombination (vgl. insbesondere 5) umfassen. Ferner kann die Bremsvorrichtung eine Bremsnute 41 bzw. 41a umfassen.The braking device 4 can, for example, be a ball-spring combination (cf. in particular 4 ) or a cylinder-roller-spring combination (cf. in particular 5 ) include. Furthermore, the braking device can comprise a braking groove 41 or 41a.

Die vorzugsweise schiebenockenseitig angeordnete Bremsnute 41 bzw. 41a ist vorzugsweise als axial ausgerichtete Nut mit einem Bremsnutboden 411 bzw. 411a ausgestaltet.The braking groove 41 or 41a, which is preferably arranged on the sliding cam side, is preferably designed as an axially aligned groove with a braking groove bottom 411 or 411a.

Hinsichtlich der Ausgestaltung der Kugel-Feder-Kombination kann im Wesentlichen auf die oben gemachten Ausführungen zu der Kugel-Feder-Kombination der Rastvorrichtung 3 verwiesen werden. Auch bei der Kugel-Feder-Kombination der Bremsvorrichtung 4 ist vorzugsweise eine radial ausgerichtete Öffnung 44 in der Tragwelle 1 vorgesehen, in welcher eine Feder 42 und eine Kugel 43 aufgenommen ist. Die Kugel 43 drückt mit einer durch die Feder 42 erzeugten Vorspannung in Richtung der in dem Schiebenocken 2 befindlichen Bremsnute 41, insbesondere in Richtung des Bremsnutbodens 411.With regard to the design of the ball-spring combination, reference can essentially be made to the statements made above regarding the ball-spring combination of the locking device 3 . Also in the case of the ball-spring combination of the braking device 4, a radially aligned opening 44 is preferably provided in the support shaft 1, in which a spring 42 and a ball 43 are accommodated. The ball 43 presses with a preload generated by the spring 42 in the direction of the brake groove 41 in the sliding cam 2, in particular in the direction of the brake groove base 411.

Die Zylinderrolle-Feder-Kombination umfasst bevorzugt eine radial ausgerichtete Öffnung 44a in der Tragwelle, in welcher eine Feder 42a und eine Zylinderrolle 43a aufgenommen ist. Die Zylinderrolle 43a drückt mit einer durch die Feder 42a erzeugten Vorspannung in Richtung der in dem Schiebenocken 2 befindlichen Bremsnute 41a, insbesondere in Richtung des Bremsnutbodens 411a.The cylinder-roller-spring combination preferably includes a radially directed opening 44a in the support shaft, in which a spring 42a and a cylinder roller 43a are accommodated. The cylindrical roller 43a presses with a preload generated by the spring 42a in the direction of the brake groove 41a in the sliding cam 2, in particular in the direction of the brake groove bottom 411a.

Die Bremsnute für die Kugel-Feder-Kombination oder die Zylinderrolle-Feder-Kombination können gleich oder auch unterschiedlich ausgestaltet sein, insbesondere angepasst an die geometrischen Randbedingungen einer Kugel bzw. einer Zylinderrolle im Hinblick auf die zu erzielende Bremswirkung. Nachfolgend soll eine bevorzugte Ausgestaltung der Bremsnute näher beschrieben werden, die sowohl für eine Kugel-Feder-Kombination als auch für eine Zylinderrolle-Feder-Kombination eingesetzt werden kann.The braking grooves for the ball-spring combination or the cylinder-roller-spring combination can be designed the same or different, in particular adapted to the geometric boundary conditions of a ball or a cylinder roller with regard to the braking effect to be achieved. A preferred embodiment of the brake groove is to be described in more detail below, which can be used both for a ball-spring combination and for a cylinder-roller-spring combination.

Die Bremsnute, insbesondere der Bremsnutboden, weist in axialer Richtung bevorzugt einen ersten Bereich A, zweiten Bereich B und einen dritten Bereich C aufweist. In einer Querschnittdarstellung sind diese als Bremskontur K erkennbar.The brake groove, in particular the bottom of the brake groove, preferably has a first area A, a second area B and a third area C in the axial direction. These can be seen as brake contour K in a cross-sectional representation.

In axialer Richtung ergeben sich insbesondere folgende Charakteristika der Bereiche mit der Längsachse L als Referenz:

  • - Erster Bereich A: abfallender Bremsnutboden
  • - Zweiter Bereich B: ebener, konkaver und/oder konvexer Bremsnutboden, kann in einer Ausgestaltung auch Konvex - Konkav - Konvex ausgestaltet sein
  • - Dritter Bereich C: ansteigender Bremsnutboden
In the axial direction, the following characteristics of the areas with the longitudinal axis L as a reference result in particular:
  • - First area A: sloping bottom of the brake groove
  • - Second area B: flat, concave and/or convex Bremsnutboden, can also convex - concave - convex designed in one embodiment
  • - Third area C: rising brake groove bottom

Grundsätzlich sind weitere Kombinationen von ebenen, konkaven und/oder konvexen Formen für den Bremsnutboden denkbar.In principle, other combinations of flat, concave and/or convex shapes are conceivable for the bottom of the brake groove.

Einige Formen von Bremsnuten sind insbesondere in den 6 bis 9 im Zusammenhang mit einer Zylinderrolle-Feder-Kombination dargestellt. Die Ausführungen lassen sich auf die Kugel-Feder-Kombination übertragen.Some forms of Bremsnuten are in particular in the 6 until 9 shown in connection with a cylindrical roller-spring combination. The explanations can be transferred to the ball-spring combination.

In radialer Richtung ergibt sich insbesondere ein weiteres Merkmal, dass der zweite Bereich weiter von der Längsachse L entfernt ist, als der erste Bereich und der dritte Bereich. Der zweite Bereich stellt also gewissermaßen einen vertieften Bereich gegenüber dem ersten Bereich und dem dritten Bereich dar. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Bremsnutboden in dem ersten Bereich und dem dritten Bereich zwischen α1 = 30° und α2 = 60° zur Längsachse L geneigt ist. Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Bremsnutboden in dem zweiten Bereich parallel zu der Längsachse L ausgerichtet ist. Im Wesentlichen ergibt sich im Querschnitt für die Bremsnute eine wannenförmige Gestalt.In the radial direction, there is a further feature, in particular, that the second area is further away from the longitudinal axis L than the first area and the third area. The second area thus represents, so to speak, a recessed area compared to the first area and the third area is. Furthermore, it is preferably provided that the bottom of the brake groove is aligned parallel to the longitudinal axis L in the second region. The cross-section of the brake groove essentially results in a trough-shaped shape.

Die Bremsvorrichtung wird vorzugsweise so ausgelegt, dass die Bremswirkung erst oder zumindest in dem technisch gewünschten Maße bei einem Überschwingweg des Schiebenockens von 0.01mm - 1mm zustande kommt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein Versatz V von 0.01mm - 1mm zwischen der Kugel bzw. der Zylinderrolle und dem ersten Bereich der Bremsnute vorgesehen ist, wenn sich die Rastvorrichtung in einer ersten Rastposition befindet. Für die entgegengesetzte axiale Richtung kann dies beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein Versatz V von 0.01mm - 1mm zwischen der Kugel bzw. der Zylinderrolle und dem dritten Bereich der Bremsnute vorgesehen ist, wenn sich die Rastvorrichtung in einer zweiten Rastposition befindet.The braking device is preferably designed in such a way that the braking effect only comes about, or at least to the technically desired extent, when the sliding cam overshoots by 0.01 mm - 1 mm. This can be achieved, for example, by providing an offset V of 0.01mm-1mm between the ball or the cylindrical roller and the first area of the brake groove when the locking device is in a first locking position. For the opposite axial direction, this can be achieved, for example, by providing an offset V of 0.01mm-1mm between the ball or the cylindrical roller and the third area of the braking groove when the locking device is in a second locking position.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich insbesondere durch weitere Merkmale aus:

  • Die Bremsvorrichtung 4 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Bremsnute 41 und die Rastaussparung 31 unterschiedlich ausgestaltet sind.
The present invention is characterized in particular by further features:
  • The braking device 4 is characterized in particular by the fact that the braking groove 41 and the locking recess 31 are configured differently.

Die Bremsvorrichtung 4 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Bremsnute 41 axial länger als die Rastaussparung 31 ausgestaltet ist.The braking device 4 is characterized in particular by the fact that the braking groove 41 is designed to be axially longer than the latching recess 31 .

Der Bremsnutboden kann Bereiche mit höherer oder geringerer Reibung aufweisen. Hiermit kann insbesondere Einfluss auf die Gleichförmigkeit der Bewegung des Schiebenockens beim Schaltvorgang genommen werden.The bottom of the brake groove may have areas of higher or lower friction. This can be used in particular to influence the uniformity of the movement of the shift cam during the shifting process.

Über die Auslegung der Feder kann weiterer Einfluss auf das Bremsverhalten genommen werden.The design of the spring can further influence the braking behavior.

Beides ist insbesondere von dem jeweiligen Motorenkonzept abhängig, beispielsweise davon, mit welchen Massen, in welchem Schaltwinkelbereich und/oder mit welchen Drehzahlen soll das jeweilige Schiebenockenelement im konkreten Anwendungsfall geschalten werden.Both are particularly dependent on the respective engine concept, for example on the masses, in which switching angle range and/or at which speeds the respective sliding cam element is to be switched in the specific application.

Grundsätzlich ist vorgesehen, dass die Rastvorrichtung 3 und die Bremsvorrichtung 4 an axial unterschiedlichen Positionen der Schiebenockenanordnung angeordnet sind. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass sich Rastvorrichtung 3 und Bremsvorrichtung 4 radial gegenüberliegen. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, dass die Kugel 33 der Rastvorrichtung 3 und die Kugel 43 bzw. die Zylinderrolle 43a der Bremsvorrichtung 4 durch die selbe Feder 32 bzw. 42 bzw. 42a beaufschlagt werden. Herstellungstechnisch vorteilhaft ist hierbei ferner, dass für die Herstellung der Öffnung 34 bzw. 44 bzw. 44a für die Rastvorrichtung 3 bzw. Bremsvorrichtung 4 grundsätzlich nur ein Arbeitsgang notwendig ist.Basically, it is provided that the latching device 3 and the braking device 4 are arranged at axially different positions of the sliding cam arrangement. Alternatively, it can also be provided that the latching device 3 and the braking device 4 are radially opposite one another. This makes it possible, for example, for the ball 33 of the locking device 3 and the ball 43 or the cylindrical roller 43a of the braking device 4 to be acted upon by the same spring 32 or 42 or 42a. It is also advantageous in terms of manufacturing technology that basically only one operation is necessary for the manufacture of the opening 34 or 44 or 44a for the latching device 3 or braking device 4 .

Es gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben sind selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Außerdem kann ein ggf. beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.Of course, features and details that are described in connection with a method also apply in connection with the device according to the invention and vice versa, so that with regard to the disclosure of the individual aspects of the invention reference is or can always be made to one another. In addition, an optionally described method according to the invention can be carried out with the device according to the invention.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • DE 102009048621 A1 [0002, 0006]DE 102009048621 A1 [0002, 0006]
  • WO 2009/152927 A1 [0002, 0007]WO 2009/152927 A1 [0002, 0007]
  • DE 102012210922 A1 [0002, 0008]DE 102012210922 A1 [0002, 0008]

Claims (14)

Schiebenockenanordnung, umfassend eine Tragwelle (1) mit einer Längsachse (L) sowie mindestens einen verdrehfest und axial verschiebbar auf der Tragwelle (1) aufgenommenen Schiebenocken (2), wobei die Schiebnockenanordnung mit einer Rastvorrichtung (3) ausgestattet ist, die dazu eingerichtet ist, den Schiebenocken (2) in einer ersten axialen Position und mindestens einer zweiten axialen Position lösbar festzulegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebenockenanordnung mit einer Bremsvorrichtung (4) ausgestattet ist, die dazu eingerichtet ist, die axiale Bewegung des Schiebenockens (2) abzubremsen.Sliding cam arrangement, comprising a support shaft (1) with a longitudinal axis (L) and at least one sliding cam (2) received on the support shaft (1) in a rotationally fixed and axially displaceable manner, the sliding cam arrangement being equipped with a latching device (3) which is set up to to releasably fix the slide cam (2) in a first axial position and at least one second axial position, characterized in that the slide cam arrangement is equipped with a braking device (4) which is adapted to brake the axial movement of the slide cam (2). Schiebenockenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (4) eine Kugel-Feder-Kombination und eine Bremsnute (41) umfasst.sliding cam arrangement claim 1 , characterized in that the braking device (4) comprises a ball-spring combination and a braking groove (41). Schiebenockenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel-Feder-Kombination eine Feder (42) und eine Kugel (43) umfasst, die in einer radial ausgerichteten Öffnung (44) in der Tragwelle (1) aufgenommen ist.Sliding cam arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ball-spring combination comprises a spring (42) and a ball (43) received in a radially directed opening (44) in the support shaft (1). Schiebenockenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung eine Zylinderrolle-Feder-Kombination und eine Bremsnute (41a) umfasst.Sliding cam arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the braking device comprises a cylinder-roller-spring combination and a braking groove (41a). Schiebenockenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderrolle-Feder-Kombination eine Feder (42a) und eine Zylinderrolle (43a) umfasst, die in einer radial ausgerichteten Öffnung (44a) in der Tragwelle (1) aufgenommen ist.Sliding cam arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cylinder-roller-spring combination comprises a spring (42a) and a cylinder roller (43a) received in a radially directed opening (44a) in the support shaft (1). Schiebenockenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsnute (41 bzw. 41a) als axial ausgerichtete Nut in dem Schiebenocken (2) ausgestaltet ist und einen Bremsnutboden (411 bzw. 411a) aufweist.Sliding cam arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the braking groove (41 or 41a) is designed as an axially aligned groove in the sliding cam (2) and has a braking groove base (411 or 411a). Schiebenockenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsnutboden (411 bzw. 411a) in axialer Richtung bezogen auf die Längsachse (L) einen ersten Bereich (A) mit einem abfallenden Bremsnutboden, einen zweiten Bereich (B) mit einem ebenen, konkaven, konvexen und/oder konvex-konkav-konvexen Bremsnutboden und einen dritten Bereich (C) mit einem ansteigender Bremsnutboden aufweist.Sliding cam arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the brake groove base (411 or 411a) in the axial direction relative to the longitudinal axis (L) has a first area (A) with a sloping brake groove base, a second area (B) with a flat Has concave, convex and/or convex-concave-convex Bremsnutboden and a third area (C) with a rising Bremsnutboden. Schiebenockenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsnutboden (411 bzw. 411a) in dem ersten Bereich (A) und dem dritten Bereich (C) zwischen α1 = 30° und α2 = 60° zur Längsachse (L) geneigt ist und/oder dass der Bremsnutboden (411 bzw. 411a) in dem zweiten Bereich (B) parallel zu der Längsachse (L) ausgerichtet ist.Sliding cam arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the brake groove bottom (411 or 411a) in the first area (A) and the third area (C) is between α 1 = 30° and α 2 = 60° to the longitudinal axis (L ) is inclined and/or that the brake groove bottom (411 or 411a) is aligned parallel to the longitudinal axis (L) in the second region (B). Schiebenockenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, dass die Bremswirkung erst oder zumindest in dem technisch gewünschten Maße bei einem Überschwingweg des Schiebenockens (2) von 0.01mm - 1mm zustande kommt.Sliding cam arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the braking device (4) is set up so that the braking effect only comes about, or at least to the technically desired extent, when the sliding cam (2) overshoots by 0.01mm - 1mm. Schiebenockenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Versatz (V) von 0.01mm - 1mm zwischen der Kugel (43) bzw. der Zylinderrolle (43a) der Bremsvorrichtung (4) und dem ersten Bereich (A) der Bremsnute (41 bzw. 41a) vorgesehen ist, wenn sich die Rastvorrichtung (3) in einer ersten Rastposition befindet und/oder dass ein Versatz (V) von 0.01mm - 1mm zwischen der Kugel (43) bzw. der Zylinderrolle (43a) der Bremsvorrichtung (4) und dem dritten Bereich (C) der Bremsnute (41) vorgesehen ist, wenn sich die Rastvorrichtung (3) in einer zweiten Rastposition befindet.Sliding cam arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that an offset (V) of 0.01mm - 1mm between the ball (43) or the cylindrical roller (43a) of the braking device (4) and the first area (A) of the braking groove ( 41 or 41a) is provided when the locking device (3) is in a first locking position and/or that an offset (V) of 0.01mm - 1mm between the ball (43) or the cylindrical roller (43a) of the braking device ( 4) and the third area (C) of the braking groove (41) is provided when the locking device (3) is in a second locking position. Schiebenockenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastvorrichtung eine Rastaussparung (31) und eine Kugel-Feder-Kombination umfasst.Sliding cam arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the locking device comprises a locking recess (31) and a ball-spring combination. Schiebenockenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsnute (41) und die Rastaussparung (31) unterschiedlich ausgestaltet sind, insbesondere, dass die Bremsnute (41) axial länger als die Rastaussparung (31) ausgestaltet ist.Sliding cam arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the braking groove (41) and the latching recess (31) are designed differently, in particular that the braking groove (41) is axially longer than the latching recess (31). Schiebenockenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastvorrichtung (3) und die Bremsvorrichtung (4) an axial unterschiedlichen Positionen der Schiebenockenanordnung angeordnet sind oder dass die Rastvorrichtung (3) und die Bremsvorrichtung (4) radial gegenüber angeordnet sind.Sliding cam arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the latching device (3) and the braking device (4) are arranged at axially different positions of the sliding cam arrangement or that the latching device (3) and the braking device (4) are arranged radially opposite one another. Schiebenockenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebenocken (2) mindestens eine Nockenanordnung (21), vorzugsweise vier Nockenanordnungen (21, 22, 25, 26), mit einem ersten Nocken (211) und mindestens einem zweiten Nocken (212) aufweist, wobei sich die Nocken (211 bzw. 212) vorzugsweise hinsichtlich ihrer Nockenkontur unterscheiden.Sliding cam arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sliding cam (2) has at least one cam arrangement (21), preferably four cam arrangements (21, 22, 25, 26), with a first cam (211) and at least one second cam (212), the cams (211 or 212) preferably differing in terms of their cam contour.
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