DE102021204314A1 - Schiebenockensystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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Patrick Altherr
Thorsten Ihne
Mario Mohler
Markus Walch
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Mahle International GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schiebenockensystem (1) mit einer sich entlang einer axialen Richtung (A) erstreckenden Trägerwelle (2), auf welcher radial außen und axial verstellbar zu dieser eine Nockenhülse (3) angeordnet ist. Die Trägerwelle (2) und die Nockenhülse (3) sind zur Drehmomentübertragung drehfest miteinander verbunden. Die Nockenhülse (3) ist gegenüber der Trägerwelle (3) axial verstellbar und mittels einer Rastvorrichtung (5) axial in der jeweiligen Axialposition (AP1, AP2) an der Trägerwelle (3) fixierbar. Die Rastvorrichtung (5) umfasst eine erste Aufnahmenut (6a) und eine wenigstens zweite Aufnahmenut (6b) sowie ein an der Nockenhülse (3) vorhandenes Vorspannelement (8), welches eine zwischen Trägerwelle (2) und Nockenhülse (3) angeordnetes Rastelement (11) zur Trägerwelle (2) hin vorspannt, so dass das Rastelement (11) in der ersten Aufnahmenut (6a) aufgenommen ist, wenn sich die Nockenhülse (3) in der ersten Axialposition (AP1) befindet und in der zweiten Aufnahmenut (6a) aufgenommen ist, wenn sich die Nockenhülse (3) in der zweiten Axialposition (AP2) befindet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schiebenockensystem für eine Brennkraftmaschine sowie eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einem solchen Schiebenockensystem.
  • Sogenannte Schiebenockensysteme mit Nockenhülsen dienen zur Ansteuerung von Ventilen einer Brennkraftmaschine. Oftmals ist es erwünscht, das betreffende Ventil mit unterschiedlichen Nockenprofilen anzusteuern. Hierzu ist es bekannt, ein solches Schiebenockensystem mit einer radial inneren Trägerwelle und mit einer diese außen umgebenden Hohlwelle, der Nockenhülse, zu versehen, wobei Trägerwelle und Nockenhülse axial zueinander verstellbar ausgebildet sind. Dabei sind Trägerwelle und Nockenhülse drehfest miteinander verbunden, sodass von der angetriebenen Trägerwelle eine Drehbewegung und somit ein Drehmoment auf die Nockenhülse mit dem Nockenprofil übertragen werden kann. Über das jeweils mit dem Ventil zusammenwirkende Nockenprofil wird auf diese Weise das Ventil verstellt.
  • Durch axiales Verstellen der Nockenhülse gegenüber der Trägerwelle kann das mit dem Ventil zusammenwirkenden Nockenprofil geändert werden. Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, geeignete Stellvorrichtungen zum axialen Verstellen der Nockenhülse zwischen verschiedenen Axialpositionen vorzusehen, in welchen jeweils ein bestimmtes Nockenprofil mit dem Ventil der Brennkraftmaschine in Verbindung steht.
  • Aus herkömmlichen Schiebenockensystemen bekannt ist es beispielsweise, an der Nockenhülse eine Kulissenführung vorzusehen, in welche zum axialen Verstellen der Nockenhülse gegenüber der Trägerwelle ein Eingriffselement eingreifen kann, sodass mit der Drehbewegung der Nockenhülse auch eine axiale Verstellung zwischen den gewünschten Axialpositionen einhergeht. Sobald die axiale Verstellung abgeschlossen ist, wird das Eingriffselement wieder außer Eingriff mit der Kulissenführung gebracht. Vor diesem Hintergrund erweist es sich als bedeutsam, dass eine einmal fest eingestellte Axialposition der Nockenhülse gegenüber der Trägerwelle zuverlässig und stabil beibehalten wird, solange keine Verstellung erwünscht ist. Um dies sicherzustellen, ist es aus herkömmlichen Schiebenockensystemen bekannt, die Nockenhülse mithilfe geeigneter Rastvorrichtungen gegenüber der Trägerwelle gegen unerwünschte Axialbewegungen zu sichern.
  • Eine solche Rastvorrichtung umfasst bei herkömmlichen Schiebenockensystem ein sogenanntes Kugel-Feder-Paket, welches in der Trägerwelle angeordnet ist und bei welchem eine Kugel mittels eines federelastischen Bauteils gegen eine in der Nockenhülse in vorgesehene Aufnahmenut vorgespannt wird, die einer bestimmten Axialposition zugeordnet ist. Dies bedeutet, dass die wesentlichen Komponenten der Rastvorrichtung in der gegenüber der Nockenhülse radial innen angeordneten Trägerwelle vorgesehen sind.
  • Die Montage dieser Rastvorrichtung erweist sich jedoch als relativ aufwändig. So müssen die Federn des Kugel-Feder-Pakets im Zuge der Montage der Nockenhülse auf der Trägerwelle - dies geschieht durch axiales Aufschieben - nach radial innen niedergehalten werden. Erst dann kann die Nockenhülse axial auf die Trägerwelle aufgeschoben werden.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform für das eingangs erläuterte Schiebenockensystem bereitzustellen, welches sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass es besonders einfach zusammengebaut werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs und des nebengeordneten Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Grundidee der vorliegenden Erfindung ist demnach, erstens die voranstehend erläuterten Aufnahmenuten zur Aufnahme der Kugel eines Kugel-Feder-Paktes nicht an der hülsenförmigen Nockenhülse, sondern an der Trägerwelle vorzusehen und zweitens das Feder-Kugel-Element selbst, also die wesentliche Komponente der Rastvorrichtung an der radial außen an der Trägerwelle angeordneten Nockenhülse vorzusehen. Diese Maßnahme erlaubt es, die wesentlichen Komponenten Rastvorrichtung von außen in die Nockenhülse einzubringen. Dies kann insbesondere geschehen, nachdem die Nockenhülse bereits axial auf die Trägerwelle aufgeschoben wurde. Das voranstehend erläuterte, nachteilige Niederhalten der Federn des Kugel-Feder-Pakets während des Aufschiebens der Nockenhülse auf die Trägerwelle kann somit entfallen. Im Ergebnis wird der Zusammenbau eines solchen Schiebenockensystems gegenüber herkömmlichen Schiebenockensystemen somit deutlich vereinfacht. Außerdem kann bei der technischen Umsetzung der erfindungsgemäßen Lösung auf zahlreiche Normteile wie etwa Gewindestifte, Feder und Kugel dergleichen zurückgegriffen werden, woraus sich die gewünschten Kostenvorteile ergeben.
  • Ein erfindungsgemäßes Schiebenockensystem umfasst eine sich entlang einer axialen Richtung erstreckende Trägerwelle, auf welcher radial außen und axial verstellbar zu dieser eine hülsenförmige und ein Nockenprofil aufweisende Nockenhülse angeordnet ist. Die Trägerwelle und die Nockenhülse bilden zusammen eine Nockenwelle aus. Zweckmäßig sind die beiden Wellen koaxial zueinander angeordnet. Die Trägerwelle und die Nockenhülse sind zur Drehmomentübertragung, vorzugsweise mittels einer Zahngeometrie, drehfest miteinander verbindbar oder verbunden. Dabei ist die Nockenhülse axial zwischen einer ersten und wenigstens einer zweiten Axialposition gegenüber der Trägerwelle verstellbar und mittels einer Rastvorrichtung axial in der jeweiligen Axialposition an der Trägerwelle fixierbar. Die Rastvorrichtung umfasst erfindungsgemäß eine der ersten Axialposition zugeordnete erste Aufnahmenut und eine der wenigstens einen zweiten Axialposition zugeordnete zweite Aufnahmenut, wobei sich die beiden Aufnahmenuten axial im Abstand zueinander jeweils entlang eines Außenumfangs der Trägerwelle, vorzugsweise vollständig umlaufend, erstrecken. Die Rastvorrichtung umfasst ferner ein an der Nockenhülse vorhandenes Vorspannelement, welches ein zwischen Trägerwelle und Nockenhülse angeordnetes Rastelement zur Trägerwelle hin vorspannt, wobei das Rastelement in der ersten Aufnahmenut aufgenommen ist, wenn sich die Nockenhülse in der ersten Axialposition befindet und in der zweiten Aufnahmenut aufgenommen ist, wenn sich die Nockenhülse in der zweiten Axialposition befindet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst oder ist das Vorspannelement eine, vorzugsweise federelastische, Rastfeder, die in einer an der Nockenhülse vorhandenen Aufnahme angeordnet ist und auf das Rastelement eine Vorspannkraft ausübt. Eine solche Rastfeder ist technisch sehr einfach aufgebaut und somit zuverlässig im Betrieb, zudem als Normteil erhältlich und somit kostengünstig verfügbar und darüber hinaus auch einfach an der Nockenhülse montierbar.
  • Zweckmäßig ist die Aufnahme durch einen sich radial in der Nockenhülse von deren Innenumfangsseite zur Außenumfangsseite erstreckenden Durchbruch gebildet, in welchem ein Abstützelement aufgenommen ist. An diesem Abstützelement stützt sich das Vorspannelement zur Erzeugung der Vorspannkraft radial außen ab. Da ein solcher Durchbruch vom der Außenumfangsseite der Nockenhülse her zugänglich ist, können auf diese Weise Vorspannelement, Rastelement und Abstützelement besonders einfach in der Nockenhülse montiert werden.
  • Besonders bevorzugt kann der Durchbruch als Durchgangsbohrung ausgebildet sein. Bei dieser Variante ist das in der Durchgangsbohrung vorhandene Abstützelement mittels einer Pressverbindung, insbesondere mittels eines Presssitzes, fest mit der Nockenhülse verbunden und ortsfest zu dieser angeordnet. Auch diese Variante ist technisch besonders einfach aufgebaut und damit auch besonders kostengünstig in der Herstellung. Somit ergeben sich auch reduzierte Herstellungskosten für das gesamte Schiebenockensystem.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Abstützelement ein Außengewinde auf, welches für die radiale Verstellbarkeit des Abstützelements in ein am Durchbruch vorgesehenes, komplementär zum Außengewinde ausgebildetes Innengewinde eingreift, so dass das Abstützelement gegenüber der Nockenhülse radial verstellbar ist. Somit kann durch Anpassen der radialen Position des Abstützelements die vom sich am Abstützelement abstützen Vorspannelement erzeugte und auf das Rastelement ausgeübte Vorspannkraft eingestellt und somit optimiert werden.
  • Zweckmäßig kann das Abstützelement als Gewindestift ausgebildet sein. Ein als Gewindestift realistisches Abstützelement ist besonders einfach aufgebaut und somit besonders kostengünstig. Somit ergeben sich auch Kostenvorteile bei der Herstellung des Schiebenockensystems mit einem solchen Gewindestift.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann am Abstützelement ein einen Gehäuseinnenraum begrenzendes hülsenartiges Gehäuse vorgesehen sein, in welchem das Vorspannelement und das Rastelement jeweils zumindest teilweise aufgenommen sind. Dies erleichtert die Montage des typischerweise durch eine Feder gebildeten Vorspannelements und auch die Montage des Rastelements an der Nockenhülse. Insbesondere können bei dieser Variante das Vorspannelement und das Rastelement zunächst am Abstützelement vormontiert werden und sodann Abstützelement, Rastelement und Vorspannelement als Einheit in der Nockenhülse montiert werden.
  • Besonders zweckmäßig können das Abstützelement, das Vorspannelement, das Rastelement und das hülsenartige Gehäuse einteilig und somit als Baueinheit ausgebildet sein. Diese Variante ist besonders einfach an der Nockenhülse zu montieren, sodass sich der Zusammenbau des Schiebenockensystems weiter vereinfacht.
  • Besonders zweckmäßig kann das Rastelement als Rastkugel ausgebildet sein. Eine solche Rastkugel ist als Normteil kostengünstig verfügbar und besitzt darüber hinaus eine zur Aufnahme in einer Aufnahmenut besonders geeignete Geometrie.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Radius der Trägerwelle in einem axialen Bereich zwischen den beiden Aufnahmenuten reduziert sein. Dies erleichtert den Verstellvorgang der Nockenhülse zwischen den beiden Axialpositionen, da somit beim axialen Verstellen für das Rastelement bzw. die Rastkugel ein vergrößerter radialer Zwischenraum zur Verfügung steht.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weisen die wenigstens zwei Aufnahmenuten jeweils einen Nutgrund und eine erste und zweite Nutflanke auf, wobei die erste Nutflanke einen geringeren axialen Abstand zur jeweils anderen Aufnahmenut aufweist als die zweite Nutflanke. Bei dieser Weiterbildung ist/sind in wenigstens einer Aufnahmenut, vorzugsweise in beiden Aufnahmenuten, die beiden Nutflanken jeweils unter einem ersten bzw. zweiten spitzen Winkel zur radialen Richtung angeordnet, wobei ein erster Winkelwert des ersten spitzen Winkels größer ist als ein zweiter Winkelwert des zweiten spitzen Winkels. Somit ist die wenigstens eine Aufnahmenut axial zur wenigstens zu anderen Aufnahmenut hin mit einer flacheren, also weniger geneigten Nutflanke versehen, was das Ausrücken des Rastelements bzw. der Rastkugel aus der Aufnahmenut zum Einleiten des axialen Verstellvorgangs der Nockenhülse gegenüber der Trägerwelle vereinfacht. Somit ist nur eine reduzierte axiale Kraft erforderlich, um die Nockenhülse aus der ersten bzw. zweiten Axialposition weg zu bewegen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt eine radial gemessene Tiefe wenigstens einer, vorzugsweise aller, der wenigstens zwei Aufnahmenuten höchstens 10%, vorzugsweise höchstens 8%, des Radius der Trägerwelle.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem einen Brennraum aufweisenden Zylinder. Am Zylinder ist ein Einlassventil zum Einleiten von Frischluft in den Brennraum und ein Auslassventil zum Ausleiten von Abgas aus dem Brennraum vorgesehen. Das Kraftfahrzeug umfasst ferner wenigstens ein voranstehend erläutertes, erfindungsgemäßen Schiebenockensystem zum Steuern des Einlass- bzw. Auslassventils. Die voranstehend erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Schiebenockensystems übertragen sich daher auch auf die ordnungsgemäße Brennkraftmaschine.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch:
    • 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Schiebenockensystems in einem Längsschnitt entlang einer axialen Richtung der Trägerwelle,
    • 2 eine Weiterbildung des Beispiels der 1, bei welcher verschiedene Komponenten der erfindungswesentlichen Rastvorrichtung gegensätzlich zum Beispiel der 1 als Baueinheit ausgebildet sind,
    • 3 eine Detaildarstellung des Schiebenockensystem 1 und 2 im Bereich der beiden Aufnahmenuten.
  • Die 1 illustriert ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Schiebenockensystems 1 in einem Längsschnitt. Das Schiebenockensystem 1 umfasst eine sich entlang einer axialen Richtung A erstreckende Trägerwelle 2, auf welcher radial außen und axial verstellbar zu dieser eine hülsenförmige und ein Nockenprofil 4 aufweisenden Nockenhülse 3 angeordnet ist. Die Nockenhülse 3 ist also als Hohlwelle ausgebildet, deren Innenumfang 24 am Außenumfang 7 der Trägerwelle 2 anliegt. Die Trägerwelle 2 und die Nockenhülse 3 bilden zusammen eine Nockenwelle aus.
  • Auf die Nockenhülse 3 erstreckt sich entlang der axialen Richtung A. Die Trägerwelle 2 und Nockenhülse 3 sind koaxial zueinander angeordnet. Die axiale Richtung A erstreckt sich entlang einer gemeinsamen Mittellängsachse M von Trägerwelle 2 und Nockenhülse 3. Eine radiale Richtung R erstreckt sich senkrecht von der Mittellängsachse M und auch senkrecht zur axialen Richtung A weg. Eine Umfangsrichtung U läuft senkrecht sowohl zur radialen Richtung R als auch zur axialen Richtung A um die Mittellängsachse M um.
  • Die 1 zeigt das Schiebenockensystem 1 in einem Längsschnitt entlang der axialen Richtung A. Die Trägerwelle 2 und die Nockenhülse 3 sind demnach zur Übertragung eines Drehmoments von der Trägerwelle 2 auf die Nockenhülse 3 drehfest miteinander verbunden. Die drehfeste Verbindung kann beispielsweise mit einer geeigneten Zahngeometrie erfolgen, welche am Innenumfang der Nockenhülse 3 und am Außenumfang der Trägerwelle 2 jeweils abstehende Zähne aufweist (in den Figuren nicht dargestellt), die zur Übertragung eines Drehmoments ineinander eingreifen.
  • Unabhängig von einer solchen drehfesten Verbindung ist die Nockenhülse 3 entlang der axialen Richtung A zwischen einer ersten und einer zweiten Axialposition AP1, AP2 gegenüber der Trägerwelle 2 verstellbar. Auf diese Weise können auch die beiden radial außen an der Nockenhülse 3 ausgeformte Nockenprofile 3a, 3b axial verstellt werden. Außerdem ist die Nockenhülse 3 mittels einer Rastvorrichtung 5 axial in der jeweiligen Axialposition AP1, AP2 an der Trägerwelle 3 fixierbar. Im Beispiel besitzt die Nockenhülse 3 zwei verschiedene Nockenprofile 3a, 3b, die entlang der axialen Richtung A nebeneinander an der Nockenhülse 3 radial außen ausgeformt sind. Befindet sich die Nockenhülse 3 gemäß Ausführungsbeispiel der Figuren in der ersten Axialposition AP1, so kann das erste Nockenprofil 3a mit einem in den Figuren nicht näher dargestellten Ventil einer Brennkraftmaschine zusammenwirken. Befindet sich der Nockenhülse in der zweiten Axialposition AP2, so kann das zweite Nockenprofil 3b mit dem Ventil der Brennkraftmaschine zusammenwirken. Entsprechendes gilt analog auch, wenn drei oder mehr Nockenprofile und somit drei oder mehr Axialposition der Nockenhülse 3 vorgesehen sind.
    Selbstredend kann in Weiterbildungen des Beispiels aber auch eine größere Anzahl an solchen unterschiedlichen Nockenprofilen vorgesehen sein, wobei dann jedes Nockenprofil einer bestimmten Axialposition zugeordnet ist.
  • Im Beispiel der Figuren sind als Teil der Rastvorrichtung 5 auf dem Außenumfang 7 der Trägerwelle 2 entlang der axialen Richtung A im Abstand zueinander eine erste Aufnahmenut 6a und eine zweite Aufnahmenut 6b angeordnet. Beide sind laufen entlang der Umfangsrichtung U vollständig auf dem Außenumfang 7 der Trägerwelle 2 um. Die erste Aufnahmenut 6a dient zum Fixieren der Nockenhülse 3 in der ersten Axialposition AP1. Die zweite Aufnahmenut 6b dient zum Fixieren der Nockenhülse 3 in der zweiten Axialposition AP2. Hierzu umfasst die Rastvorrichtung 5 ein an bzw. in der Nockenhülse 3 angeordnetes Vorspannelement 8, welches ein zwischen Trägerwelle 2 und Nockenhülse 3 angeordnetes Rastelement 11 zur Trägerwelle 2 hin vorspannt, so dass das Rastelement 11 in der ersten Aufnahmenut 6a aufgenommen ist, wenn sich die Nockenhülse 3 in der ersten Axialposition AP1 befindet und in der zweiten Aufnahmenut 6a aufgenommen ist, wenn sich die Nockenhülse 3 in der zweiten Axialposition AP2 befindet. Das Vorspannelement 8 kann eine Rastfeder 9 sein, die in einer in der Nockenhülse 3 vorhandenen Aufnahme 10 angeordnet ist und auf das Rastelement 11 eine Vorspannkraft ausübt. Das Rastelement 11 kann wie gezeigt als Rastkugel 21 ausgebildet sein.
  • Die Aufnahme 10 ist im Beispielszenario durch einen sich entlang der radialen Richtung R vom Innenumfang 24 zum Außenumfang 25 der Nockenhülse 3 erstreckenden Durchbruch 12 gebildet. In der Aufnahme 10 bzw. im Durchbruch ist ein Abstützelement 13 angeordnet, an welchem sich das Vorspannelement 8 radial außen abstützt, sodass es radial innen die gewünschte Vorspannkraft auf das Rastelement 11 ausüben kann.
  • Im Beispiel der 1 kann das Abstützelement 13 entlang der radialen Richtung R gegenüber der Nockenhülse 3 radial verstellt werden. Hierzu weist das Abstützelement 13 ein Außengewinde 16 auf, welches für die radiale Verstellbarkeit des Abstützelements 13 in ein am Durchbruch 12 vorgesehenes, komplementär zum Außengewinde 16 ausgebildetes Innengewinde 17 eingreift. Somit kann das Abstützelement 13 in der Art einer eines Gewindestifts 18 entlang der radialen Richtung R bewegt werden.
  • Die 2 illustriert eine weiterbildende Variante des Beispiels der 1. Im Beispiel der 2 schließt sich an das Abstützelement 13 radial innen ein einen Gehäuseinnenraum 20 begrenzendes hülsenartiges Gehäuse 19 an. Im Gehäuseinnenraum 20 sind das Vorspannelement 8 und das Rastelement 11 zumindest teilweise aufgenommen. Bevorzugt ist das hülsenartige Gehäuse 19 hinsichtlich seines bösen Durchmesser so dimensioniert und auf den Durchmesser des Rastelements 11 bzw. der Rastkugel 21 abgestimmt, dass das Vorspannelement 8, insbesondere die Rastfeder 9, vollständig im Gehäuseinnenraum 20 angeordnet ist und das Rastelement 11 bzw. Rastkugel 21 auf einem Öffnungsrand 26 aufsitzt, der eine der Trägerwelle 2 zugewandte Hülsenöffnung 27 des hülsenförmigen Gehäuses 19 einfasst. Auf diese Weise wird die Führung des Rastelements 11 bzw. der Rastkugel 21 entlang der radialen Richtung R verbessert.
  • In einer Weiterbildung des Beispiels der 2 können besagte Elemente, also das Abstützelement 13, das Vorspannelement 8, das Rastelement 11 und auch das hülsenartige Gehäuse 19 einteilig und somit als Baueinheit ausgebildet sein. Eine solche Baueinheit kann als „eingeschraubt federndes einteiliges Druckstück“ bezeichnet werden.
  • Wie die 1 und 2 erkennen lassen, kann ein Radius r der Trägerwelle 3 in einem axialen Bereich 22 zwischen den beiden Aufnahmenuten 6a, 6b reduziert sein. Dies erleichtert die axiale Verstellbewegung der Nockenhülse 3 aufgrund des sich zwischen der Trägerwelle 2 und der Nockenhülse 3 im axialen Bereich 22 ausbildenden Zwischenraum 28.
  • In einer vereinfachten Variante des Beispiels der 1 und 2 kann der Durchbruch 12 als Durchgangsbohrung ausgebildet sein, wobei das in der Durchgangsbohrung angeordnete Abstützelement 13 mittels einer Pressverbindung, insbesondere mittels eines Presssitzes, fest mit der Nockenhülse 3 verbunden und somit ortsfest zu dieser angeordnet ist.
  • Die 3 ist eine Detailansicht der ersten Aufnahmenut 6a sowohl gemäß dem Beispiel der 1 als auch gemäß dem Beispiel der 2. Gemäß den 1 bis 3 können die beiden Aufnahmenuten 6a, 6b jeweils einen Nutgrund 23c und eine erste und zweite Nutflanken 23a, 23b aufweisen. Dabei ist die jeweilige erste Nutflanke 23a in einem geringeren axialen Abstand zur jeweils anderen Aufnahmenut 6b, 6a angeordnet als die jeweilige zweite Nutflanke 23b.
  • Gemäß 3 können in der ersten Aufnahmenut 6a, 6b, vorzugsweise in beiden Aufnahmenuten 6a, 6b, die beiden Nutflanken 23a, 23b jeweils unter einem ersten bzw. zweiten spitzen Winkel α1, α2 zur radialen Richtung R angeordnet sein. Wie 3 anschaulich belegt, ist dabei ein erster Winkelwert w1 des ersten spitzen Winkels α1 größer als ein zweiter Winkelwert w2 des zweiten spitzen Winkels a2. Dies erleichtert die axiale Bewegung des Rastelement 11 bzw. der Rastkugel 21 aus der jeweiligen ersten oder zweiten Aufnahmenut 6a, 6b heraus hin zur anderen, also zweiten bzw. ersten Aufnahmenut 6b, 6a. Eine entlang der radialen Richtung R gemessene Tiefe T der ersten Aufnahmenut 6a beträgt im Beispiel höchstens 10%, vorzugsweise höchstens 8%, des Radius r der Trägerwelle 2.
  • Voranstehende Erläuterungen zur Ausgestaltung der ersten Aufnahmenut 6a gelten mutatis mutandis auch für die zweite Aufnahmenut 6b.

Claims (13)

  1. Schiebenockensystem (1) für eine Brennkraftmaschine, - mit einer sich entlang einer axialen Richtung (A) erstreckenden Trägerwelle (2), auf welcher radial außen und axial verstellbar zu dieser zumindest eine hülsenförmige und zumindest ein Nockenprofil (4) aufweisenden Nockenhülse (3) angeordnet ist, - wobei die Trägerwelle (2) und die Nockenhülse (3) zur Drehmomentübertragung, vorzugsweise mittels einer Zahngeometrie, drehfest miteinander verbindbar oder verbunden sind, - wobei die Nockenhülse (3) axial zwischen einer ersten und wenigstens einer zweiten Axialposition (AP1, AP2) gegenüber der Trägerwelle (3) verstellbar und mittels einer Rastvorrichtung (5) axial in der jeweiligen Axialposition (AP1, AP2) an der Trägerwelle (3) fixierbar ist, - wobei die Rastvorrichtung (5) umfasst: - eine der ersten Axialposition (AP1) zugeordnete erste Aufnahmenut (6a) und eine der wenigstens einen zweiten Axialposition (AP2) zugeordnete zweite Aufnahmenut (6b), wobei sich die beiden Aufnahmenuten (6a, 6b) axial im Abstand zueinander jeweils entlang eines Außenumfangs (7) der Trägerwelle (2) erstrecken, - ein an der Nockenhülse (3) vorhandenes Vorspannelement (8), welches ein zwischen Trägerwelle (2) und Nockenhülse (3) angeordnetes Rastelement (11) zur Trägerwelle (2) hin vorspannt, wobei das Rastelement (11) in der ersten Aufnahmenut (6a) aufgenommen ist, wenn sich die Nockenhülse (3) in der ersten Axialposition (AP1) befindet und in der zweiten Aufnahmenut (6b) aufgenommen ist, wenn sich die Nockenhülse (3) in der zweiten Axialposition (AP2) befindet.
  2. Schiebenockensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (8) eine Rastfeder (9) ist, die in einer an der Nockenhülse (3) vorhandenen Aufnahme (10) angeordnet ist und auf das Rastelement (11) eine Vorspannkraft ausübt.
  3. Schiebenockensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (10) durch einen sich radial in der Nockenhülse (3) erstreckenden Durchbruch (12) gebildet ist, in welchem ein Abstützelement (13) aufgenommen ist, an welchem sich das Vorspannelement (8) zur Erzeugung der Vorspannkraft radial außen abstützt.
  4. Schiebenockensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - der Durchbruch (12) als Durchgangsbohrung (14) ausgebildet ist, - das in der Durchgangsbohrung (14) vorhandene Abstützelement (13) mittels einer Pressverbindung (15), insbesondere mittels eines Presssitzes, fest mit der Nockenhülse (3) verbunden und dadurch ortsfest zu dieser angeordnet ist.
  5. Schiebenockensystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (13) ein Außengewinde (16) aufweist, welches für die radiale Verstellbarkeit des Abstützelements (13) in ein am Durchbruch (12) vorgesehenes, komplementär zum Außengewinde (16) ausgebildetes Innengewinde (17) eingreift, so dass das Abstützelement (13) gegenüber der Nockenhülse (3) radial verstellbar ist.
  6. Schiebenockensystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (13) als Gewindestift (18) ausgebildet ist.
  7. Schiebenockensystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Abstützelement (13) ein einen Gehäuseinnenraum (20) begrenzendes hülsenartiges Gehäuse (19) vorgesehen ist, in welchem das Vorspannelement (8) und das Rastelement (11) jeweils zumindest teilweise aufgenommen sind.
  8. Schiebenockensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (13), das Vorspannelement (8), das Rastelement (11) und das hülsenartige Gehäuse (19) als Baueinheit und somit einteilig ausgebildet sind.
  9. Schiebenockensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (11) als Rastkugel (21) ausgebildet ist.
  10. Schiebenockensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radius (r) der Trägerwelle (3) in einem axialen Bereich (22) zwischen den beiden Aufnahmenuten (6a, 6b) reduziert ist.
  11. Schiebenockensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die wenigstens zwei Aufnahmenuten (6a, 6b) jeweils einen Nutgrund (23c) und eine erste und zweite Nutflanke (23a, 23b) aufweist, wobei die ersten Nutflanken (23a) einen geringeren axialen Abstand zur jeweils anderen Aufnahmenut (6b, 6a) aufweisen als die zweiten Nutflanken (23b); - wobei in wenigstens einer Aufnahmenut (6a, 6b), vorzugsweise in beiden Aufnahmenuten (6a, 6b), die beiden Nutflanken (23a, 23b) jeweils unter einem ersten bzw. zweiten spitzen Winkel (α1, α2) zur radialen Richtung (R) angeordnet sind, wobei ein erster Winkelwert (w1) des ersten spitzen Winkels (a1) größer ist als ein zweiter Winkelwert (w2) des zweiten spitzen Winkels (a2).
  12. Schiebenockensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine radial gemessene Tiefe (T) wenigstens einer, vorzugsweise aller, der wenigstens zwei Aufnahmenuten (6a, 6b) höchstens 10%, vorzugsweise höchstens 8%, des Radius (r) der Trägerwelle (2) beträgt,
  13. Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, - mit wenigstens einem einen Brennraum aufweisenden Zylinder, an welchem ein Einlassventil zum Einleiten von Frischluft in den Brennraum und ein Auslassventil zum Ausleiten von Abgas aus dem Brennraum vorgesehen sind, - mit wenigstens einem Schiebenockensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Steuern des Einlass- oder/und Auslassventils.
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