EP4634493A1 - Schiebenocken und schiebenockenwelle - Google Patents

Schiebenocken und schiebenockenwelle

Info

Publication number
EP4634493A1
EP4634493A1 EP23821271.6A EP23821271A EP4634493A1 EP 4634493 A1 EP4634493 A1 EP 4634493A1 EP 23821271 A EP23821271 A EP 23821271A EP 4634493 A1 EP4634493 A1 EP 4634493A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sliding
cam
functional element
sliding cam
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23821271.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Schirmer
Markus Härtel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
Thyssenkrupp Dynamic Components GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
Thyssenkrupp Dynamic Components GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, Thyssenkrupp Dynamic Components GmbH filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP4634493A1 publication Critical patent/EP4634493A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H53/00—Cams or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
    • F16H53/025—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams characterised by their construction, e.g. assembling or manufacturing features
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L2001/0471—Assembled camshafts
    • F01L2001/0473—Composite camshafts, e.g. with cams or cam sleeve being able to move relative to the inner camshaft or a cam adjusting rod
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L2013/0052—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00—Manufacturing of components used in valve arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a sliding cam according to the preamble of claim 1, as well as a sliding camshaft according to the preamble of claim 7.
  • a sliding camshaft essentially comprises a base shaft and at least one sliding cam arranged axially displaceably thereon.
  • a connecting device is arranged between the sliding cam and the base shaft, which is designed to transmit a torque between the base shaft and the sliding cam. At the same time, the connecting device must ensure that the sliding cam can be displaced axially on the base shaft.
  • a sliding gearing for example, can be used as a connecting device.
  • the sliding cam as such comprises a support tube and at least one first functional device and one second functional device.
  • the first functional device can be, for example, a cam package.
  • the second functional device can be, for example, an adjustment link.
  • the cam package comprises at least two cams that have a different cam contour.
  • An adjustment device such as an actuator or a push rod or adjustment element, acts on the sliding gate so that either the first cam or the second cam can be brought into engagement with the respective gas exchange valve of an internal combustion engine so that the gas exchange can be adapted to the respective operating situation.
  • the sliding cams can be built, whereby the functional elements are usually pressed onto the support tube, i.e. fixed by means of a press connection.
  • the functional elements are arranged directly next to one another on the carrier tube and extend in the axial direction over a joining section, wherein the joining section comprises a first joining region in which the first functional element is fastened to the carrier tube by means of a press connection, wherein the joining section comprises a second joining region in which the second functional element is fastened to the carrier tube by means of a press connection.
  • the press connection must ensure that the intended torques between the support tube and the functional element, in particular between the support tube and the cam package, can be transmitted.
  • the object of the present invention is accordingly to propose an improved sliding cam, in particular to propose a sliding cam in which a reduction in the transmittable torque influenced by the press connections of adjacent functional elements can be excluded, or at least reduced.
  • this object is achieved by a sliding cam with the characterizing features of claim 1.
  • the undercut is designed as a circumferential groove in the support tube. A circumferential groove can therefore be easily introduced.
  • the undercut is arranged in the axial direction directly next to the joint of the functional elements.
  • the immediate proximity of the undercut to the joint of the two functional elements advantageously contributes to the relief of the press connection between the functional element or functional elements and the carrier tube.
  • the first functional element is designed as a cam package and the second functional element as an adjustment link.
  • the preferred application of the present invention lies within the scope of such a pairing of functional elements.
  • the functional element is designed as a cam, cam package, adjustment link, bearing ring, pump cam, sensor wheel, etc.
  • the invention is also applicable to other functional elements or pairs of functional elements.
  • the cam package is formed in one piece, which results in easier assembly.
  • a further object of the present invention is to propose an improved sliding camshaft, in particular to propose a sliding camshaft with a sliding cam, in which a reduction in the transmittable torque influenced by the press connections of adjacent functional elements can be excluded, or at least reduced.
  • the connecting device is designed as a sliding toothing, wherein the sliding toothing in particular comprises an internal toothing on the sliding cam side in the opening of the sliding cam and an external toothing on the base shaft.
  • Fig. 1 shows a sliding camshaft according to the invention
  • Fig. 2 a sliding cam according to the invention for a sliding camshaft according to the invention
  • Fig. 3 is an enlarged detailed view of a sliding cam according to the invention as shown in Fig. 2;
  • Fig. 4 is an enlarged detailed view of an embodiment of the sliding cam according to the invention.
  • Fig.5 is a detailed view of a sliding cam according to the prior art.
  • a sliding camshaft according to the invention essentially comprises a base shaft 1 with at least one sliding cam 2.
  • three sliding cams 2, 2a, 2b are provided.
  • the sliding cam 2 comprises an opening 25 for receiving the base shaft 1.
  • a connecting device suitable for transmitting a torque and for axially displacing the sliding cam on the base shaft is provided between the sliding cam 2 and the base shaft 1.
  • the connecting device can be designed, for example, as a sliding gear comprising an external gear 11 on the base shaft side and an internal gear 26 on the sliding cam side. In principle, however, other pairings are also possible, for example based on non-circular cross sections, flat spots, etc.
  • a locking device 3 is provided between the sliding cam 2 and the base shaft 1.
  • the locking device 3 is designed to releasably fix the sliding cam optionally in a first axial position or a second axial position.
  • the sliding cam 2 essentially comprises a support tube 23 and a first functional element 21 and at least one second functional element 22, wherein the functional elements 21, 22 are connected to the support tube 23 by means of a press connection.
  • the first functional element 21 and the second functional element 22 are arranged directly next to one another on the support tube 23 in the axial direction and extend in the axial direction over a joining section 24.
  • the joining section 24 in turn comprises a first joining region 241 in which the first functional element 21 is fastened to the carrier tube 23 by means of a press connection. Furthermore the joining section 24 comprises a second joining region 242 in which the second functional element 22 is fastened to the support tube 23 by means of a press connection.
  • the functional elements are preferably mounted on abutment 4, at least one end face of the functional element is directly opposite the end face of the other abutment element.
  • an undercut 243 is arranged between the first joining region 241 and the second joining region 242.
  • the circumferential undercut 243 can also be referred to as a circumferential groove or diameter reduction.
  • the press connection of the second functional element 22 is shifted by the amount of the relief 243 and the original joint length is thus maintained.
  • the support tube 23 must be made correspondingly longer axially. If this is not desired, for example for weight reasons, the press connection can be designed individually.
  • the radial stiffness of the support tube 23 in the edge areas can be increased by decoupling the press connections from one another.
  • the radial stiffness in the undercut 243 is lower, but this spring behavior is additionally supported by moving the second joint area 242 (the second press connection). Stresses arise from displacements and stiffnesses.
  • An increase in pressure can be achieved with the same external diameter ratio and the same joint length, for example by increasing the stiffness of the shaft.
  • the undercut 243 is arranged in the axial direction directly next to the joint 4 of the functional elements 21, 22, so that one of the functional elements or the functional element 23 projects beyond the undercut 243.
  • a cam or an adjustment link can be used as a functional element, for example.
  • the first functional element 21 is designed as a cam package and the second functional element 22 as an adjustment link.
  • the cam package essentially comprises a first cam 211 and a second cam 212, which differ in terms of their cam geometry.
  • the cams 211, 212 can also have the same cam geometry, but differ in terms of their angular position relative to one another.
  • a bearing ring, a pump cam, a sensor wheel, etc. can also be used as a functional element, for example, and these can be attached to the support tube in the manner outlined above.
  • the sliding camshaft which is also in accordance with the invention, comprises a sliding cam 2 in accordance with the invention.
  • all sliding cams of the sliding camshaft are designed as sliding cams in accordance with the invention.
  • the function of such a sliding camshaft is sufficiently known to the person skilled in the art.
  • An actuator acts on the sliding gate 22 so that either the first cam 211 or the second cam 212 of the cam pack 21 can be brought into engagement with the respective gas exchange valve (not shown) of an internal combustion engine so that the gas exchange can be adapted to the respective operating situation.
  • the first functional element 21 is designed as a one-piece cam package.
  • the undercut 243 is projected over by the second functional element 22.
  • Fig. 5 shows a detailed view of a sliding cam 2 according to the prior art, which has the following.
  • the sliding cam 2 comprises the first functional element 21, the second functional element 22 and the support tube 23.
  • the sliding toothing is identified by the reference number 26. Accordingly, there is no undercut between the first joining area 241 and the second joining area 242.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schiebenocken (2) für eine Schiebenockenwelle, umfassend ein Trägerrohr (23), sowie ein erstes Funktionselement (21) und ein zweites Funktionselement (22), wobei, die Funktionselemente (21, 22) unmittelbar nebeneinander auf dem Trägerrohr (23) angeordnet sind und sich in axialer Richtung über einen Fügeabschnitt (24) erstrecken, wobei der Fügeabschnitt (24) einen ersten Fügebereich (241) umfasst, in dem das erste Funktionselement (21) mittels Pressverbindung auf dem Trägerrohr (23) befestigt ist, wobei der Fügeabschnitt einen zweiten Fügebereich (242) umfasst, in dem das zweite Funktionselement (22) mittels Pressverbindung auf dem Trägerrohr (23) befestigt ist, wobei ein Freistich (243) zwischen dem ersten Fügebereich (241) und dem zweiten Fügebereich (242) angeordnet ist, sowie eine Schiebenockenwelle mit einem erfindungsgemäßen Schiebenocken (2).

Description

Schiebenocken und Schiebenockenwelle
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schiebenocken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Schiebenockenwelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
Eine Schiebenockenwelle umfasst im Wesentlichen eine Grundwelle und mindestens einen hierauf axial verschiebbar angeordneten Verschiebenocken. Zwischen dem Schiebenocken und der Grundwelle ist eine Verbindungseinrichtung angeordnet, die zur Übertragung eines Drehmoments zwischen Grundwelle und Schiebenocken eingerichtet ist. Gleichsam muss die Verbindungseinrichtung eine axiale Verschiebbarkeit des Schiebenockens auf der Grundwelle sicherstellen. Als Verbindungseinrichtung kommt beispielsweise eine Schiebeverzahnung in Frage.
Der Schiebenocken als solches umfasst ein Trägerrohr und mindestens eine erste Funktionseinrichtung und eine zweite Funktionseinrichtung. Bei der ersten Funktionseinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Nockenpaket handeln. Bei der zweiten Funktionseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Verstellkulisse handeln.
Das Nockenpaket umfasst mindestens zwei Nocken, die eine unterschiedliche Nockenkontur aufweisen. Eine Verstelleinrichtung, wie beispielsweise ein Aktuator oder auch eine Schubstange oder Verstellelement wirkt auf die Verschiebekulisse ein, so dass wahlweise der erste Nocken oder der zweite Nocken mit dem jeweiligen Gaswechselventil eines Verbrennungsmotors in Eingriff gebracht werden kann, so dass der Gaswechsel an die jeweilige Betriebssituation angepasst werden kann. Die weiteren Details sind dem Fachmann hinreichend bekannt.
Die Schiebenocken können gebaut werden, wobei die Funktionselemente in der Regel auf das Trägerrohr aufgepresst, also mittels Pressverbindung fixiert werden.
Hierbei ist vorgesehen, dass die Funktionselemente unmittelbar nebeneinander auf dem Trägerrohr angeordnet sind und sich in axialer Richtung über einen Fügeabschnitt erstrecken, wobei der Fügeabschnitt einen ersten Fügebereich umfasst, in dem das erste Funktionselement mittels Pressverbindung auf dem Trägerrohr befestigt ist, wobei der Fügeabschnitt einen zweiten Fügebereich umfasst, in dem das zweite Funktionselement mittels Pressverbindung auf dem Trägerrohr befestigt ist. Die Pressverbindung muss dafür Sorge tragen, dass die angedachten Drehmomente zwischen Trägerrohr und Funktionselement, insbesondere zwischen Trägerrohr und Nockenpaket, übertragen werden können.
Insbesondere wenn zwei Funktionselemente unmittelbar nebeneinander mittels Pressverbindung mit dem Trägerrohr verbunden sind, besteht die Gefahr der gegenseitigen Beeinflussung, so dass das durch die Funktionselemente übertragbare Drehmoment reduziert sein kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt entsprechend darin, einen verbesserten Schiebenocken vorzuschlagen, insbesondere einen Schiebenocken vorzuschlagen, bei dem eine durch die Pressverbindungen benachbarter Funktionselemente beeinflusste Reduktion des übertragbaren Drehmomentes ausgeschlossen, zumindest aber gemindert werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Schiebenocken mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass ein Freistich zwischen dem ersten Fügebereich und dem zweiten Fügebereich angeordnet ist, kann eine durch die beiden Pressverbindungen bedingten Reduktion des durch die Funktionselemente übertragbaren Drehmomentes vermieden, zumindest aber reduziert werden. Es findet eine Entlastung der Pressverbindung zwischen Funktionselement bzw. Funktionselementen und Trägerrohr statt. Es findet eine Erhöhung des übertragbaren Drehmoments einzelner Komponenten auf dem Trägerrohr statt, da die Zugspannungen auf der Oberfläche des Trägerrohrs nicht direkt in die benachbarte Verbindung eingeleitet werden. Dadurch können die Spannungen unter die jeweiligen Funktionselemente verlagert werden, zudem findet eine Pressungserhöhung durch zusätzliche Stützwirkung im jeweiligen Fügebereich statt. Aber die Pressüberdeckungen der Pressverbindungen beeinflussen sich untereinander weniger. Ein Freistich zwischen den benachbarten Pressüberdeckungen bewirkt eine Entkopplung der Oberflächenspannungen in beiden Pressbereichen. Es wird sozusagen der Spannungsverlauf an der Oberfläche des Trägerrohres unterbrochen. In Bezug auf die Fügebereiche wird bzw. kann so eine Erhöhung der radialen Steifigkeit des Trägerrohres erreicht werden. Diese kann eine Erhöhung des übertragbaren Drehmoments einzelner Funktionselemente auf dem Trägerrohr bewirken.
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. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freistich als umlaufende Nut in dem Trägerrohr ausgestaltet ist. Eine umlaufende Nut ist entsprechend leicht einbringbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freistich in axialer Richtung unmittelbar neben dem Stoß der Funktionselemente angeordnet ist. Eine unmittelbare Nähe des Freistichs zu dem Stoß der beiden Funktionselemente trägt vorteilhaft dazu bei, dass eine Entlastung der Pressverbindung zwischen Funktionselement bzw. Funktionselementen und Trägerrohr stattfinden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Funktionselement als Nockenpaket und das zweite Funktionselement als Verstellkulisse ausgestaltet ist. Im Rahmen einer derartigen Paarung von Funktionselementen liegt der bevorzugte Einsatzzweck der vorliegenden Erfindung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Funktionselement als Nocken, Nockenpaket, Verstellkulisse, Lagerring, Pumpennocken, Sensorrad, etc. ausgestaltet ist. Grundsätzlich ist die Erfindung auch auf weitere Funktionselemente bzw. Paarungen von Funktionselementen anwendbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Nockenpaket einteilig ausgebildet ist, wodurch sich eine einfachere Montage ergibt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine verbesserte Schiebenockenwelle vorzuschlagen, insbesondere eine Schiebenockenwelle mit einem Schiebenocken vorzuschlagen, bei dem eine durch die Pressverbindungen benachbarter Funktionselemente beeinflusste Reduktion des übertragbaren Drehmomentes ausgeschlossen, zumindest aber gemindert werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Schiebenocken mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Hinsichtlich der sich aus der Verwendung eines erfindungsgemäßen Schiebennockens ergebenden Vorteile kann auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen werden.
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. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine zur Übertragung eines Drehmomentes und zur axialen Verschiebung des Schiebenockens eingerichtete Verbindungseinrichtung zwischen der Grundwelle und dem Schiebenocken vorgesehen ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verbindungseinrichtung als Schiebeverzahnung ausgestaltet ist, wobei die Schiebeverzahnung insbesondere eine schiebenockenseitige Innenverzahnung in der Öffnung des Schiebenockens und eine Außenverzahnung auf der Grundwelle umfasst.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schiebenockenwelle;
Fig. 2 ein erfindungsgemäßer Schiebenocken für eine erfindungsgemäße Schiebenockenwelle;
Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht auf einen erfindungsgemäßen Schiebenocken gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine vergrößerte Detailansicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiebenocken;
Fig.5 eine Detailansicht eines Schiebenockens gemäß des Standes der Technik.
Folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet:
1 Grundwelle
2 Schiebenocken
3 Rastvorrichtung
4 Stoß
11 Außenverzahnung 21 erstes Funktionselement, insbesondere Nockenpaket
22 zweites Funktionselement, insbesondere Verstellkulisse
23 Trägerrohr
24 Fügeabschnitt
25 Öffnung
26 Innenverzahnung
211 erster Nocken
212 zweiter Nocken
241 erster Fügebereich
242 zweiter Fügebereich
243 Freistich
Dabei 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.
Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine" und „der/die/das" auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf" und/oder „aufweisend", wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder" jedes beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
Zunächst wird insbesondere auf Fig. 1 Bezug genommen.
Eine erfindungsgemäße Schiebenockenwelle umfasst im Wesentlichen eine Grundwelle 1 mit mindestens einem Schiebenocken 2. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Schiebenocken 2, 2a, 2b vorgesehen. Der Schiebenocken 2 umfasst eine Öffnung 25 zur Aufnahme der Grundwelle 1.
Zwischen dem Schiebenocken 2 und der Grundwelle 1 ist eine zur Übertragung eines Drehmomentes und zur axialen Verschiebung des Schiebenockens auf der Grundwelle geeignete Verbindungseinrichtung vorgesehen. Die Verbindungseinrichtung kann beispielsweise als Schiebeverzahnung, umfassend eine grundwellenseitge Außenverzahnung 11 und eine schiebenockenseitige Innenverzahnung 26, ausgestaltet sein. Grundsätzlich kommen aber auch andere Paarungen, wie beispielsweise basierend auf unrunden Querschnitten, Flachstellen, etc., in Frage.
Es kann ferner vorzugsweise vorgesehen sein, dass eine Rastvorrichtung 3 zwischen dem Schiebenocken 2 und der Grundwelle 1 vorgesehen ist. Die Rastvorrichtung 3 ist dazu eingerichtet, den Schiebenocken wahlweise in einer ersten axialen Position oder einer zweiten axialen Position lösbar zu fixieren.
Nachfolgend wird insbesondere auf Fig. 2 und 3 Bezug genommen.
Der Schiebenocken 2 umfasst im Wesentlichen ein Trägerrohr 23 sowie ein erstes Funktionselement 21 und mindestens ein zweites Funktionselement 22, wobei die Funktionselemente 21, 22 mittels Pressverbindung mit dem Trägerrohr 23 verbunden sind. Das erste Funktionselement 21 und das zweite Funktionselement 22 sind in axialer Richtung unmittelbar nebeneinander auf dem Trägerrohr 23 angeordnet und erstrecken sich in axialer Richtung über einen Fügeabschnitt 24.
Der Fügeabschnitt 24 wiederum umfasst einen ersten Fügebereich 241, in dem das erste Funktionselement 21 mittels Pressverbindung auf dem Trägerrohr 23 befestigt ist. Ferner umfasst der Fügeabschnitt 24 einen zweiten Fügebereich 242, in dem das zweite Funktionselement 22 mittels Pressverbindung auf dem Trägerrohr 23 befestigt ist.
Die Funktionselemente sind vorzugsweise auf Stoß 4 angebracht, zumindest steht jeweils einer Stirnseite des Funktionselementes der Stirnseite des anderen Stoßelementes unmittelbar gegenüber.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Freistich 243 zwischen dem ersten Fügebereich 241 und dem zweiten Fügebereich 242 angeordnet ist. Der umlaufende Freistich 243 kann auch als umlaufende Nut oder Durchmesserreduzierung angesprochen werden.
Der sich hieraus ergebende Vorteil liegt in einer Entlastung der Pressverbindung, insbesondere zwischen dem Funktionselement 21 und dem Trägerrohr 23. Dies führt tendenziell zu einer Erhöhung des übertragbaren Drehmoments einzelner Komponenten, insbesondere den Funktionselementen, auf dem Trägerrohr, da die Zugspannungen auf der Oberfläche des Trägerrohrs nicht direkt in die benachbarte Verbindung eingeleitet werden. Dadurch können die Spannungen unter die jeweiligen Funktionselemente verlagert werden, zudem findet eine Pressungserhöhung durch zusätzliche Stützwirkung im jeweiligen Fügebereich statt. Um eine Erhöhung der Pressung der beiden Funktionselemente 21, 22 zu erzielen, sollte die Fugenlänge beider Funktionselemente 21, 22 nicht verändert werden. Ragt ein Funktionselement, beispielsweise das zweite Funktionselement 23 wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, über den Freistich 243 so wird die Pressverbindung des zweiten Funktionselementes 22 um den Betrag der Freistellung 243 verschoben und so die ursprüngliche Fügelänge beibehalten. Dem Fachmann ist klar, dass das Trägerrohr 23 axial entsprechend länger ausgebildet werden muss. Ist dies nicht gewünscht, beispielsweise aus Gewichtsgründen, so kann eine individuelle konstruktive Auslegung der Pressverbindung erfolgen. Bezogen auf die Fügelänge kann durch die Entkopplung der Pressverbindungen zueinander eine radiale Steifigkeitserhöhung des Trägerrohres 23 in den Randbereichen erfolgen. Die radiale Steifigkeit im Freistich 243 ist zwar geringer, wobei durch das Verschieben des zweiten Fügebereichs 242 (der zweiten Pressverbindung) stützt aber dieses Federverhalten zusätzlich. Spannungen ergeben sich aus Verschiebungen und Steifigkeiten. Eine Pressungserhöhung lässt sich bei gleichem Aussendurchmesserverhältnis und gleicher Fügelänge beispielsweise durch Steifigkeitserhöhung der Welle erzielen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Freistich 243 in axialer Richtung unmittelbar neben dem Stoß 4 der Funktionselemente 21, 22 angeordnet ist, so dass eines der Funktionselemente bzw. das Funktionselement 23 den Freistich 243 überragt. Als Funktionselement kommt beispielsweise ein Nocken oder eine Verstellkulisse in Frage. In dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das erste Funktionselement 21 als Nockenpaket und das zweite Funktionselement 22 als Verstellkulisse ausgestaltet. Das Nockenpaket umfasst im Wesentlichen einen ersten Nocken 211 und einen zweiten Nocken 212, die sich hinsichtlich ihrer Nockengeometrie unterscheiden. Die Nocken 211, 212 können auch gleiche Nockengeometrie aufweisen, sich jedoch hinsichtlich ihrer Winkelstellung zueinander unterscheiden. Als Funktionselement kommt beispielsweise auch ein Lagerring, ein Pumpennocken, ein Sensorrad, etc. in Frage, die auf die oben skizzierte Weise auf dem Trägerrohr befestigt werden können.
Die ebenfalls erfindungsgemäße Schiebenockenwelle umfasst einen erfindungsgemäßen Schiebenocken 2. Vorzugsweise sind alle Schiebenocken der Schiebenockenwelle als erfindungsgemäße Schiebenocken ausgestaltet. Die Funktion einer derartigen Schiebenockenwelle ist dem Fachmann hinreichend bekannt. Ein Aktuator (nicht dargestellt) wirkt auf die Verschiebekulisse 22 ein, so dass wahlweise der erste Nocken 211 oder der zweite Nocken 212 des Nockenpakets 21 mit dem jeweiligen Gaswechselventil (nicht dargestellt) eines Verbrennungsmotors in Eingriff gebracht werden kann, so dass der Gaswechsel an die jeweilige Betriebssituation angepasst werden kann.
Nachfolgend wie insbesondere auf Fig. 4 Bezug genommen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Funktionselement 21 als einstückiges Nockenpaket ausgebildet ist. Der Freistich 243 wird vom zweiten Funktionselement 22 überragt.
In Fig. 5 ist eine Detailansicht eines Schiebenocken 2 gemäß Stand der Technik gezeigt, die folgendes aufweist. Der Schiebenocken 2 umfasst das erste Funktionselement 21, das zweite Funktionselement 22 und das Trägerrohr 23. Es ist ferner der Fügeabschnitt 24, umfassend den ersten Fügebereich 241 und den zweiten Fügebereich 242 erkennbar. Mit dem Bezugszeichen 26 ist die Schiebeverzahnung gekennzeichnet. Es ist entsprechend kein Freistich zwischen dem ersten Fügebereich 241 und dem zweiten Fügebereich 242 angeordnet.

Claims

Ansprüche Schiebenocken (2) für eine Schiebenockenwelle, umfassend
- ein Trägerrohr (23), sowie
- ein erstes Funktionselement (21) und ein zweites Funktionselement (22), wobei,
- die Funktionselemente (21, 22) unmittelbar nebeneinander auf dem Trägerrohr (23) angeordnet sind und sich in axialer Richtung über einen Fügeabschnitt (24) erstrecken, wobei
- der Fügeabschnitt (24) einen ersten Fügebereich (241) umfasst, in dem das erste Funktionselement (21) mittels Pressverbindung auf dem Trägerrohr (23) befestigt ist, wobei der Fügeabschnitt (24) einen zweiten Fügebereich (242) umfasst, in dem das zweite Funktionselement (22) mittels Pressverbindung auf dem Trägerrohr (23) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass
- ein Freistich (243) zwischen dem ersten Fügebereich (241) und dem zweiten Fügebereich (242) angeordnet ist. Schiebenocken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Freistich (243) als umlaufende Nut in dem Trägerrohr (23) ausgestaltet ist. Schiebenocken nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freistich in axialer Richtung unmittelbar neben dem Stoß (4) der Funktionselemente (21, 22) angeordnet ist. Schiebenocken nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Funktionselement (21) als Nockenpaket und das zweite Funktionselement (22) als Verstellkulisse ausgestaltet ist. Schiebenocken nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (21, 22) als Nocken, Nockenpaket, Verstellkulisse, Lagerring, Pumpennocken, Sensorrad, etc. ausgestaltet ist. Schiebenocken nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenpaket einteilig ausgebildet ist. Schiebenockenwelle, umfassend eine Grundwelle (1) und mindestens einen Schiebenocken (2) mit einer Öffnung (25) zur Aufnahme der Grundwelle (1), dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Schiebenocken (2) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche handelt. Schiebenockenwelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Übertragung eines Drehmomentes und zur axialen Verschiebung des Schiebenockens (2) eingerichtete Verbindungseinrichtung zwischen der Grundwelle (1) und dem Schiebenocken (2) vorgesehen ist. Schiebenockenwelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung als Schiebeverzahnung ausgestaltet ist, wobei die Schiebeverzahnung insbesondere eine schiebenockenseitige Innenverzahnung (26) in der Öffnung (25) des Schiebenockens und eine Außenverzahnung (11) auf der Grundwelle (1) umfasst.
EP23821271.6A 2022-12-12 2023-12-08 Schiebenocken und schiebenockenwelle Pending EP4634493A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022133027.3A DE102022133027A1 (de) 2022-12-12 2022-12-12 Schiebenocken und Schiebenockenwelle
PCT/EP2023/084855 WO2024126276A1 (de) 2022-12-12 2023-12-08 Schiebenocken und schiebenockenwelle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4634493A1 true EP4634493A1 (de) 2025-10-22

Family

ID=89164258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23821271.6A Pending EP4634493A1 (de) 2022-12-12 2023-12-08 Schiebenocken und schiebenockenwelle

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4634493A1 (de)
CN (1) CN120677297A (de)
DE (1) DE102022133027A1 (de)
WO (1) WO2024126276A1 (de)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012004911B4 (de) * 2012-03-09 2018-10-04 Audi Ag Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
KR101461906B1 (ko) * 2013-10-16 2014-11-17 현대자동차주식회사 가변 밸브 리프트 장치의 연결 구조
DE102015011243A1 (de) * 2015-08-27 2017-03-02 Audi Ag Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Herstellen eines entsprechenden Ventiltriebs
CN108266246A (zh) * 2018-03-22 2018-07-10 绵阳富临精工机械股份有限公司 一种用于内燃机凸轮轴的调整机构
DE102021200218A1 (de) * 2021-01-12 2022-07-14 Thyssenkrupp Ag Schiebenockenanordnung
DE102021200219A1 (de) * 2021-01-12 2022-07-14 Thyssenkrupp Ag Schiebenockenanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024126276A1 (de) 2024-06-20
CN120677297A (zh) 2025-09-19
DE102022133027A1 (de) 2024-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2327566A1 (de) Zusammengesetzte getriebe-teilgruppe
DE3324999C2 (de)
WO2019170198A1 (de) Wellgetriebe und verfahren zur herstellung eines elastischen getriebebauteils
DE102021213456A1 (de) Spindelantrieb sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen
EP0103825A2 (de) Elastische Kupplung
EP4634493A1 (de) Schiebenocken und schiebenockenwelle
DE19950597A1 (de) Antriebsanordnung
DE19845148C5 (de) Anlasser
DE102019127672A1 (de) Wellgetriebe
DE102019212221A1 (de) Wellgetriebe
EP3699442B1 (de) Welle
DE102019212220B4 (de) Wellgetriebe
EP3406937B1 (de) Spannungswellengetriebe
DE102015212691B4 (de) Nockenwelle mit Rastelement sowie Verfahren zur Montage einer Nockenwelle
DE102021111646A1 (de) Linearaktuator für eine Achslenkung, Verfahren zur Montage des Linearaktuators und Achslenkung
DE102021200218A1 (de) Schiebenockenanordnung
DE102023101010B4 (de) Verbindungsanordnung mit Drehwelle, Nabenelement und Zwischenelement, Kraftfahrzeug mit einer Verbindungsanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Verbindungsanordnung
DE102021213496A1 (de) Verfahren zur Montage eines Funktionselementes auf einer Schiebenockenwelle unter Zuhilfenahme eines Montagewerkzeugs, sowie Verwendung einer Außenverzahnung oder eines unrunden Abschnitts einer Schiebenockenwelle
DE102015210080A1 (de) Nockenwellenmodul mit trennbarem Schiebeelement und Verfahren zur Montage eines Nockenwellenmoduls
DE102021116051B4 (de) Zahnradanordnung mit einem Sicherungsring
DE102019101518A1 (de) Nockenwelle, Verbrennungsmotor und Kraftfahrzeug
DE102021111056B3 (de) Wellenschalter für elektrische Antriebstränge
DE102019123055A1 (de) Zahnradverbund, insbesondere zur Bildung eines Mehrfach-Planetenrades
DE102015108710B4 (de) Spannelement für eine Spannvorrichtung, sowie Spannvorrichtung
EP3406938B1 (de) Spannungswellengetriebe

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250714

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)