WO2009092427A1 - Ventiltriebvorrichtung - Google Patents

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WO2009092427A1
WO2009092427A1 PCT/EP2008/010807 EP2008010807W WO2009092427A1 WO 2009092427 A1 WO2009092427 A1 WO 2009092427A1 EP 2008010807 W EP2008010807 W EP 2008010807W WO 2009092427 A1 WO2009092427 A1 WO 2009092427A1
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WO
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stop
camshaft
valve drive
drive device
cam
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/010807
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Meintschel
Thomas Stolk
Alexander Von Gaisberg-Helfenberg
Original Assignee
Daimler Ag
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Publication date
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Priority to CN2008801237040A priority patent/CN101910569A/zh
Priority to JP2010543385A priority patent/JP2011510220A/ja
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Priority to US12/804,289 priority patent/US8387579B2/en

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    • 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
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a valve drive device according to the preamble of claim 1.
  • valve train devices in particular of internal combustion engines, with a camshaft, with at least one cam element axially displaceable on the camshaft, and with an abutment device intended to limit a travel in an axial direction of the cam element.
  • the invention is in particular the object of reducing an internal friction force of the valve drive device, thereby increasing an efficiency of an internal combustion engine with a valve drive device according to the invention. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.
  • the invention is based on a valve drive device, in particular an internal combustion engine, with a camshaft, with at least one cam element displaceable axially on the camshaft, and with a stop device which is provided to limit a travel in an axial direction of the cam element.
  • the stop device has at least one stop means connected to the camshaft, whereby a relative rotation between the camshaft and the rotating stop means can be avoided.
  • an internal friction force of the valve drive device can thereby be reduced, as a result of which an efficiency of the internal combustion engine can be increased.
  • An introduction of lubrication grooves can be omitted.
  • axially here and below are to be understood as meaning, in particular, axially with respect to an axis of rotation of the camshaft, and the axial direction is also defined by the axis of rotation.
  • the stop device has a second stop means, whereby the path in the axial direction of the cam member can be advantageously restricted in two directions.
  • a stop device for both cam elements can be easily realized by means of the two stop means.
  • the limitation of the path of the at least one cam element takes place in at least one of the two axial directions indirectly via at least one further element and the stop device.
  • the at least one further element is a cam element.
  • the stop means is designed as an elevation over a camshaft base circle, advantageously a production-technically simple design of the stop means can be achieved, as a result of which the production costs are further reduced.
  • a “camshaft base circle” should be understood to mean, in particular, a circle which, in a cross-sectional area, in particular in a cross-sectional area in which the abutment means lies, can be inserted into the camshaft perpendicular to the axis of rotation with a maximum radius.
  • At least one stop means of the stop device is designed as a bolt, whereby a production can be particularly simple and inexpensive.
  • the second stop means is designed as a bolt.
  • the stop means designed as a bolt it is also possible to use other stop means which appear suitable to the person skilled in the art, such as, for example, a camshaft-fixed stop ring.
  • the camshaft has a receiving device, which is provided to receive at least the first stop means.
  • the stop means can be easily connected to the camshaft, whereby the frictional force between the stop means and the stop surfaces can be avoided because no relative rotation can take place.
  • the cam element has at least one stop surface, which is provided so that at least one stop means rests temporarily.
  • the stop surface is at least partially formed as an end face of the cam member.
  • the term "front side” is to be understood as meaning, in particular, an area which is axially bounded by a component and arranged approximately perpendicular to an axis of rotation of the camshaft. "Approximately” is to be understood in this context as meaning a deviation of not more than 20%, whereby a deviation of 5% is advantageous and a deviation of 0% is particularly advantageous.
  • only one of the two end face is at least partially formed as a stop surface for the stop means, while a second end face is provided to produce a positive contact with the second cam member and thus in particular to form a stop surface for the second cam member.
  • the cam member has a, a recess forming boundary surface, which is at least partially formed as a stop surface.
  • the valve drive device has a latching device, which is provided to exert an axial force on the cam element in at least one switching position.
  • a position of the cam element can be advantageously kept and, in particular, stabilized.
  • the latching device on Einrastaus traditions which are formed as inclined grooves.
  • a "oblique groove” is to be understood in particular as a latching recess which has at least one oblique surface in the axial direction
  • the inclined surface preferably includes an angle not equal to zero and less than 90 degrees with the axis of rotation, the angle being in particular on one side
  • FIG. 1 is a perspective view of a valve drive device with a camshaft, with two axially displaceable on the camshaft cam elements and with a stop device,
  • valve drive device in a cross section along the line U-Il
  • FIG. 1 A first figure.
  • Fig. 4 is a perspective view of a valve drive device in a second embodiment
  • valve drive device in a cross section along the line V-V
  • FIGS 1, 2 and 3 show an inventive embodiment of a valve drive device for an internal combustion engine.
  • the valve drive device has two cam elements 11a, 12a arranged on a camshaft 10a, each with two cam pairs 28a, 29a, 30a, 31a for different cylinders.
  • Each cam pair 28a, 29a, 30a, 31a has two differently configured cams 32a, 33a each with a same base circle radius 34a, the cams 32a, 33a respectively for different operating modes such as a firing mode and an engine braking mode or a low speed range and a high speed Speed range, designed differently.
  • the two cam elements 11a, 12a are arranged displaceably on the camshaft 10a in the axial direction 14a.
  • a multi-tooth connection 35a By a multi-tooth connection 35a, the camshaft 10a and the two cam elements 11a, 12a are rotatably connected to each other.
  • a first switching position see Fig. 1, 2) of the cam elements 11a, 12a
  • the respective first cam 32a of Cam pairs 28a, 29a, 30a, 31a make contact with a cam follower not shown here, whereby a corresponding unshown gas exchange valve is then actuated by a rotation of the cam member 11a, 12a about an axis of rotation 36a.
  • Cam elements 11a, 12a, the respective second cam 33a of the cam pairs 28a, 29a, 30a, 31a make contact with another cam follower, not shown, which then by the rotation of the cam member 11a, 12a about the rotation axis 36a a corresponding further unspecified Gas exchange valve is actuated.
  • the valve drive device has an actuating device by means of which the cam elements 11a, 12a can be displaced from a first shift position to a second shift position or vice versa.
  • the displacement in the axial direction 14a of the cam elements 11a, 12a is defined by a switching path 40a of a shifting gate 37a with two cam tracks 38a, 39a.
  • the switching path 40a corresponds to a mean distance between the two cams 32a, 33a of a cam pair 28a, 29a, 30a, 31a.
  • the actuating device has two actuating pins 41a, 42a, which can engage in the slide tracks 38a, 39a of the shift gate 37a, whereby the cam elements 11a, 12a can be displaced axially by means of the rotation of the camshaft 10a.
  • the valve drive device has a latching device 26a, by means of which the cam elements 11a, 12a engage in the switch positions. Furthermore, an axial force 27a is applied to the cam elements 11a, 12a by the latching device 26a.
  • the locking device 26a has two detent ball 43a, 44a, a compression spring 45a and on the inner sides of the two cam elements EinrastausEnglishept 46a, 47a, 48a, 49a, which are formed as helical grooves.
  • the compression spring 45a exerts on the detent balls 43a, 44a a radially directed force.
  • the axial force 27a is transmitted to the cam elements 11a, 12a.
  • two Einrastaus founded ausis 46a, 47a, 48a, 49a are arranged.
  • the detent balls 43a, 44a are arranged in the camshaft 10a in a recess 50a which is formed as a bore passing radially through the camshaft 10a.
  • the valve drive device has a stop device 13a with two stop means 15a, 16a and stop surfaces 20a, 21a, by means of which the displacement in the axial direction 14a of the two cam elements 11a, 12a is limited.
  • the stop means 15a, 16a which have a survey on a camshaft base circle 17a, are designed by means of bolts.
  • Two receiving devices 18a, 19a receive the stop means 15a, 16a formed as bolts.
  • the receiving devices 18a, 19a are designed as radial, continuous holes in the camshaft.
  • a length 51a of the stop means 15a, 16a, which is designed as a bolt, is larger than a diameter 52a of the camshaft 10a, wherein the protuberances formed as projections of the bolt on the camshaft base circle 17a are approximately equal and are arranged diametrically opposite each other (see FIG 3).
  • Axially with respect to the shift gate 37a outer end faces 22a, 23a of the two cam elements are partially formed as two abutment surfaces 20a, 21a of the total four abutment surfaces 20a, 21a, 53a, 54a.
  • the further abutment surfaces 53a, 54a located axially in relation to the shift gate 37a are arranged between the cam elements 11a, 12a, wherein the one abutment surface 53a is the first cam element 11a and the other abutment surface 54a is the second
  • Cam element 12a is assigned.
  • the stop surfaces 53a, 54a are formed complementary.
  • the displacement of the cam elements 11a, 12a which is performed by means of the shift gate 37a, switches from the first to the second switching position. Starting from the first switching position, first the second cam element 12a is displaced. During the Displacement of the second cam member 12a, the second detent ball 44a is pushed out of the second EinrastausEnglishung 49a and locks after the displacement in the first Einrastausnaturalung 48a.
  • the second cam element 12a is now in the second switching position and is clamped between the second stop means 16a and the detent ball 44a by the axial force 27a, which exerts the detent device 26a on the cam element 12a in the direction of the second stop means 16a.
  • Cam member 12a by the axial force 27a, which exerts the latching device 26a on the cam member 11a in the direction of the second stop means 16a, clamped. Both cam elements 11a, 12a are located after their displacement in the second switching position.
  • FIGS. 4 and 5 show an alternative embodiment of a valve drive device with a stop device 13b.
  • the letter a in the reference numerals of the embodiment in Figures 1, 2 and 3 by the letter b in the reference numerals of the embodiments in Figures 4 and 5 is replaced.
  • the following description is essentially limited to the differences from the exemplary embodiment in FIGS. 1, 2 and 3, wherein reference can be made to the description of the exemplary embodiment in FIGS. 1, 2 and 3 with regard to components, features and functions remaining the same.
  • FIG. 4 shows a first cam element 11b, which is arranged displaceably in the axial direction 14b on a camshaft 10b.
  • the camshaft 10b has a stopper 15b made by a bolt.
  • the stop means 15b has two elevations via a camshaft base circle 17b and is arranged axially between end face 22b and a stop face 53b of a first cam element 11b.
  • the stop means 15b engage in a recess 24b in the cam member 11b.
  • a boundary surface 25b forming the recess 24b has a stopper surface 20b defining a path in the axial direction 14b of the cam member 11b.
  • the abutment surface 20b is located on a partial surface of the boundary surface 25b of the recess 24b lying in the direction of a shift gate 37b.
  • a second partial surface which lies axially opposite the first partial surface can also be formed as a further stop surface.
  • a dimension of the recess 24b in the axial direction 14b is greater than a dimension of the stop means 15b, wherein an axial displacement of the first cam member 11b is made possible from a first switching position to a second switching position and vice versa. In the first switching position is the
  • Cam element 11b are clamped between the stop surface 20b on the boundary surface 25b and a detent ball 43b. Similarly, the second cam member 12b is clamped in the second switching position.
  • the second cam member 12b is configured equivalently. A description and a representation of the second cam member 12b is therefore omitted here.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Ventiltriebvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einer Nockenwelle (10a; 10b), mit zumindest einem axial auf der Nockenwelle (10a; 10b) verschiebbaren Nockenelement (11a, 12a; 11b, 12b) und mit einer Anschlagsvorrichtung (13a; 13b), die dazu vorgesehen ist, einen Weg in axialer Richtung (14a; 14b) des Nockenelements (11a, 12a; 11 b, 12b) zu begrenzen. Es wird vorgeschlagen, dass die Anschlagvorrichtung (13a; 13b) zumindest ein mit der Nockenwelle (10a; 10b) verbundenes Anschlagmittel (15a, 16a; 15b, 16b) aufweist.

Description

Ventiltriebvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind bereits Ventiltriebvorrichtungen, insbesondere von Brennkraftmaschinen, mit einer Nockenwelle, mit zumindest einem axial auf der Nockenwelle verschiebbaren Nockenelement, und mit einer Anschlagsvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, einen Weg in einer axialen Richtung des Nockenelements zu begrenzen, vorgeschlagen worden.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine innere Reibkraft der Ventiltriebvorrichtung zu reduzieren, wodurch eine Effizienz einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung zu steigern. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Ventiltriebvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einer Nockenwelle, mit zumindest einem axial auf der Nockenwelle verschiebbaren Nockenelement, und mit einer Anschlagsvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, einen Weg in einer axialen Richtung des Nockenelements zu begrenzen. Es wird vorgeschlagen, dass die Anschlagvorrichtung zumindest ein mit der Nockenwelle verbundenes Anschlagmittel aufweist, wodurch eine Relativdrehung zwischen der Nockenwelle und dem mit drehenden Anschlagmittel vermieden werden kann. Insbesondere kann dadurch eine innere Reibkraft der Ventiltriebvorrichtung reduziert werden, wodurch eine Effizienz der Brennkraftmaschine gesteigert werden kann. Durch einen Entfall einer Feinbearbeitung von Anschlagflächen an den Nockenelementen und Lagerbrücken reduzieren sich Fertigungskosten. Auch eine Einbringung von Schmiernuten kann entfallen. Unter „verbunden" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das Anschlagmittel axial fest und vorzugsweise auch drehfest zu der Nockenwelle angeordnet ist, wie beispielsweise eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlagmittel und der Nockenwelle. Des Weiteren soll unter
„axial" hier und im Folgenden, soweit nicht anders explizit erwähnt, insbesondere axial in Bezug auf eine Rotationsachse der Nockenwelle verstanden werden. Ebenfalls wird durch die Rotationsachse die axiale Richtung definiert.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Anschlagvorrichtung ein zweites Anschlagmittel aufweist, wodurch der Weg in der axialen Richtung des Nockenelements vorteilhaft in zwei Richtungen eingeschränkt werden kann. Insbesondere wenn die Ventiltriebvorrichtung ein zweites axial verschiebbares Nockenelement aufweist, kann mittels der zwei Anschlagmittel eine Anschlagvorrichtung für beide Nockenelemente einfach realisiert werden.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Begrenzung des Weges des mindestens einen Nockenelements in mindestens eine der beiden axialen Richtungen mittelbar über mindestens ein weiteres Element und die Anschlagvorrichtung erfolgt. Vorteilhafter Weise ist das mindestens eine weitere Element ein Nockenelement. Unter mittelbar soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass zur Begrenzung des axialen Weges des Nockenelements dieses nicht unmittelbar an einer Anschlagfläche der Anschlagvorrichtung zum anliegen kommt, sondern durch Anliegen an einem weiteren Element, welches in seinem axialen Weg mittelbar und/oder unmittelbar durch die Anschlagvorrichtung begrenzt wird. Ist das Anschlagmittel als eine Erhebung über einen Nockenwellengrundkreis ausgebildet, kann vorteilhaft eine fertigungstechnisch einfache Ausführung des Anschlagmittels erreicht werden, wodurch die Fertigungskosten weiter reduziert werden. Unter einem „Nockenwellengrundkreis" soll dabei insbesondere ein Kreis verstanden werden, der in einer Querschnittfläche, insbesondere in einer Querschnittfläche, in der das Anschlagsmittel liegt, senkrecht zu der Rotationsachse mit einem maximalen Radius in die Nockenwelle hineingelegt werden kann.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Anschlagmittel der Anschlagsvorrichtung als ein Bolzen ausgebildet ist, wodurch eine Fertigung besonders einfach und kostengünstig werden kann. Vorzugsweise ist auch das zweite Anschlagmittel als ein Bolzen ausgebildet. Alternativ zu den als Bolzen ausgebildeten Anschlagmitteln können auch andere, dem Fachmann als geeignet erscheinende Anschlagmittel, wie beispielsweise ein nockenwellenfester Anschlagring, verwendet werden.
Vorzugsweise weist die Nockenwelle eine Aufnahmevorrichtung auf, die vorgesehen ist, zumindest das erste Anschlagmittel aufzunehmen. Dadurch kann das Anschlagmittel einfach mit der Nockenwelle verbunden werden, wodurch die Reibkraft zwischen dem Anschlagmittel und der Anschlagflächen vermieden werden kann, da keine Relativdrehung mehr stattfinden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Nockenelement zumindest eine Anschlagfläche aufweist, die dazu vorgesehen ist, dass zumindest ein Anschlagmittel zeitweise anliegt. Dadurch können robuste und bautechnisch kostengünstige, bereits vorhandene Bauteile eingesetzt werden.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Anschlagfläche zumindest teilweise als eine Stirnseite des Nockenelements ausgebildet ist. Dadurch können bereits vorhandene Bauteile verwendet werden, wodurch ein zusätzlicher axialer Bauraum eingespart wird. Unter dem Begriff „Stirnseite" ist hierbei insbesondere eine Fläche zu verstehen, die ein Bauteil axial begrenzt und annähernd senkrecht zu einer Rotationsachse der Nockenwelle angeordnet ist. Unter „annähernd" soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass eine Abweichung bis maximal 20% beträgt, wobei dabei eine Abweichung von 5% vorteilhaft und eine Abweichung von 0% besonders vorteilhaft ist. Vorzugsweise ist lediglich eine der beiden Stirnfläche zumindest teilweise als eine Anschlagfläche für das Anschlagmittel ausgebildet, während eine zweite Stirnfläche dazu vorgesehen ist, einen formschlüssigen Kontakt zu dem zweiten Nockenelement herzustellen und somit insbesondere eine Anschlagfläche für das zweite Nockenelement zu bilden.
In einer besonders vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Nockenelement eine, eine Ausnehmung bildende Begrenzungsfläche auf, die zumindest teilweise als eine Anschlagfläche ausbildet ist. Dadurch kann ein axialer Bauraum der Ventiltriebvorrichtung verringert werden.
Vorzugsweise weist die Ventiltriebvorrichtung eine Rastvorrichtung auf, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einer Schaltstellung eine Axialkraft auf das Nockenelement auszuüben. Dadurch kann eine Position des Nockenelements vorteilhaft gehalten und insbesondere stabilisiert werden.
Vorzugsweise weist die Rastvorrichtung Einrastausnehmungen auf, die als Schrägnuten ausgebildet sind. Unter einer „Schrägnut" soll insbesondere eine Einrastausnehmung verstanden werden, die in der axialen Richtung, zumindest eine Schrägfläche aufweist. Die Schrägfläche schließt vorzugsweise mit der Rotationsachse einen Winkel ungleich Null und kleiner als 90 Grad ein, wobei der Winkel dabei insbesondere auf einer Seite in Richtung der Anschlagvorrichtung zusammenläuft. Mittels der Schrägnut kann eine radial auf die federbelastete Rastkugel wirkende Kraft in axiale Richtung umgelenkt werden, wodurch das Nockenelement gegen die Anschlagvorrichtung gedrückt werden kann. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ventiltriebvorrichtung mit einer Nockenwelle, mit zwei axial auf der Nockenwelle verschiebbaren Nockenelementen und mit einer Anschlagvorrichtung,
Fig. 2 die Ventiltriebvorrichtung in einem Querschnitt entlang der Linie U-Il aus
Figur 1 ,
Fig. 3 die Ventiltriebvorrichtung in einem Querschnitt entlang der Linie Ill-Ill aus
Fig. 2,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Ventiltriebvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel und
Fig. 5 die Ventiltriebvorrichtung in einem Querschnitt entlang der Linie V-V aus
Figur 4.
Figuren 1 , 2 und 3 zeigen eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine. Die Ventiltriebvorrichtung weist zwei, auf einer Nockenwelle 10a angeordnete Nockenelemente 11a, 12a mit jeweils zwei Nockenpaaren 28a, 29a, 30a, 31a für unterschiedliche Zylinder auf. Jedes Nockenpaar 28a, 29a, 30a, 31a weist je zwei unterschiedlich ausgestaltete Nocken 32a, 33a mit einem gleichen Grundkreisradius 34a auf, wobei die Nocken 32a, 33a jeweils für unterschiedliche Betriebsmodi, wie beispielsweise ein Befeuerungsmodus und ein Motorbremsmodus oder einen niedrigen Drehzahlbereich und einen hohen Drehzahlbereich, unterschiedlich ausgestaltet sind.
Die zwei Nockenelemente 11a, 12a sind auf der Nockenwelle 10a in axialer Richtung 14a verschiebbar angeordnet. Durch eine Vielzahnverbindung 35a sind die Nockenwelle 10a und die zwei Nockenelemente 11a, 12a drehfest miteinander verbunden. In einer ersten Schaltstellung (vgl. Fig. 1 , 2) der Nockenelemente 11a, 12a stellen die jeweils ersten Nocken 32a der Nockenpaare 28a, 29a, 30a, 31a einen Kontakt zu einem nicht näher dargestellten No- ckenfolger her, wodurch dann durch eine Drehung des Nockenelements 11a, 12a um eine Rotationsachse 36a ein entsprechendes nicht näher dargestelltes Gaswechselventil betätigt wird. In einer zweiten Schaltstellung der
Nockenelemente 11a, 12a stellen die jeweils zweiten Nocken 33a der Nockenpaare 28a, 29a, 30a, 31a einen Kontakt zu einem weiteren nicht näher dargestellten Nockenfolger her, wodurch dann durch die Drehung des Nockenelements 11a, 12a um die Rotationsachse 36a ein entsprechendes weiteres nicht näher dargestelltes Gaswechselventil betätigt wird.
Die Ventiltriebvorrichtung weist eine Betätigungsvorrichtung auf, mittels der die Nockenelemente 11a, 12a von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung bzw. umgekehrt verschoben werden können. Die Verschiebung in axialer Richtung 14a der Nockenelemente 11a, 12a ist durch einen Schaltweg 40a einer Schaltkulisse 37a mit zwei Kulissenbahnen 38a, 39a definiert. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht der Schaltweg 40a einem mittleren Abstand der beiden Nocken 32a, 33a eines Nockenpaares 28a, 29a, 30a, 31a.
Die Betätigungsvorrichtung weist zwei Betätigungspins 41a, 42a auf, die in die Kulissenbahnen 38a, 39a der Schaltkulisse 37a eingreifen können, wodurch mittels der Drehung der Nockenwelle 10a die Nockenelemente 11a, 12a axial verschoben werden können.
Die Ventiltriebvorrichtung weist eine Rastvorrichtung 26a auf, mittels der die Nockenelemente 11a, 12a in den Schaltstellungen einrasten. Weiter wird durch die Rastvorrichtung 26a eine Axialkraft 27a auf die Nockenelemente 11a, 12a aufgebracht. Die Rastvorrichtung 26a weist zwei Rastkugel 43a, 44a, eine Druckfeder 45a und auf den Innenseiten der beiden Nockenelemente Einrastausnehmungen 46a, 47a, 48a, 49a auf, die als Schrägnuten ausgebildet sind. Die Druckfeder 45a übt dabei auf die Rastkugeln 43a, 44a eine radial gerichtete Kraft aus. Mittels der als Schrägnuten ausgebildeten Einrastausnehmungen 46a, 47a, 48a, 49a, die nach einem Prinzip der schrägen Ebene wirken, wird die Axialkraft 27a auf die Nockenelemente 11a, 12a übertragen. Je Nockenelement 11a, 12a sind zwei Einrastausnehmungen 46a, 47a, 48a, 49a angeordnet. Die Rastkugeln 43a, 44a sind in der Nockenwelle 10a in einer Ausnehmung 50a, die als eine radial durch die Nockenwelle 10a hindurchgehende Bohrung ausgebildet ist, angeordnet. Die Ventiltriebvorrichtung weist eine Anschlagvorrichtung 13a mit zwei Anschlagmitteln 15a, 16a und Anschlagflächen 20a, 21a auf, mittels denen die Verschiebung in axialer Richtung 14a der zwei Nockenelemente 11a, 12a begrenzt wird. Die Anschlagmittel 15a, 16a, die eine Erhebung über einen Nockenwellengrundkreis 17a aufweisen, sind mittels Bolzen ausgeführt. Zwei Aufnahmevorrichtungen 18a, 19a nehmen die als Bolzen ausgebildeten Anschlagmittel 15a, 16a auf. Die Aufnahmevorrichtungen 18a, 19a sind als radiale, durchgängige Bohrungen in der Nockenwelle ausgeführt. Eine Länge 51a des Anschlagmittels 15a, 16a, das als Bolzen ausgebildet ist, ist größer als ein Durchmesser 52a der Nockenwelle 10a, wobei die als Erhebungen ausgebildeten Überstände des Bolzens über den Nockenwellengrundkreis 17a annähernd gleich groß sind und diametral zueinander angeordnet sind (vgl. Figur 3). Axial in Bezug auf die Schaltkulisse 37a außenliegende Stirnseiten 22a, 23a der beiden Nockenelemente sind teilweise als zwei Anschlagflächen 20a, 21a der insgesamt vier Anschlagflächen 20a, 21a, 53a, 54a ausgebildet. Die axial in Bezug auf die Schaltkulisse 37a innenliegenden weiteren Anschlagflächen 53a, 54a sind zwischen den Nockenelementen 11a, 12a angeordnet, wobei die eine Anschlagfläche 53a dem ersten Nockenelement 11a und die andere Anschlagfläche 54a dem zweiten
Nockenelement 12a zugeordnet ist. Die Anschlagflächen 53a, 54a sind komplementär ausgebildet.
Durch die Verschiebung des Nockenelementes 11a, 12a wird eine radiale Kraft auf die Rastkugeln 43a, 44a ausgeübt, mittels der die Rastkugeln 43a, 44a zunächst radial nach innen gedrückt werden. Mittels der radial nach außen wirkenden Rückstellkraft der Druckfeder 45a rasten die Rastkugeln 43a, 44a nach der Verschiebung in der benachbarten Einrastausnehmung 46a, 47a, 48a, 49a ein. Das erste Nockenelemente 11a wird in der ersten Schaltstellung über die erste Einrastausnehmung 46a des ersten Nockenelementes 11a mittels der federbelasteten ersten Rastkugeln 43a gegen den als erstes Anschlagmittel 15a ausgebildeten Bolzen gepresst. Das zweite Nockenelement 12a wird über die zweite Einrastausnehmung 49a des zweiten Nockenelementes 12a mittels der federbelasteten zweiten Rastkugel 44a gegen das erste Nockenelement 11 a gedrückt.
Die Verschiebung der Nockenelemente 11a, 12a, die mittels der Schaltkulisse 37a ausgeführt wird, schaltet von der ersten in die zweite Schaltstellung. Ausgehend von der ersten Schaltstellung wird zunächst das zweite Nockenelement 12a verschoben. Während der Verschiebung des zweiten Nockenelementes 12a wird die zweite Rastkugel 44a aus der zweiten Einrastausnehmung 49a herausgedrückt und rastet nach der Verschiebung in die erste Einrastausnehmung 48a ein.
Das zweite Nockenelement 12a befindet sich nun in der zweiten Schaltstellung und ist zwischen dem zweiten Anschlagmittel 16a und der Rastkugel 44a, durch die Axialkraft 27a, die die Rastvorrichtung 26a auf das Nockenelement 12a in Richtung des zweiten Anschlagmittels 16a ausübt, eingespannt.
Nach der Verschiebung des zweiten Nockenelements 12a erfolgt wiederum mittels der Schaltkulisse 37a die Verschiebung des ersten Nockenelementes 11a. Dadurch wird die erste Rastkugel 43a aus der ersten Einrastausnehmung 46a des ersten Nockenelementes 11 a herausgedrückt und rastet anschließend in die zweite Einrastausnehmung 47a ein. Das erste Nockenelement 11a ist nun zwischen der ersten Rastkugel 43a und dem zweiten
Nockenelement 12a durch die Axialkraft 27a, die die Rastvorrichtung 26a auf das Nockenelement 11a in Richtung des zweiten Anschlagmittels 16a ausübt, eingespannt. Beide Nockenelemente 11a, 12a befinden sich nach ihrer Verschiebung in der zweiten Schaltstellung.
Beim Übergang von der zweiten in die erste Schaltstellung wird analog zum Übergang von der ersten zur zweiten Schaltstellung die erste Rastkugel 43a des ersten Nockenelementes 11a über die Betätigungsvorrichtung aus der zweiten Einrastausnehmung 47a herausgedrückt und rastet in die erste Einrastausnehmung 46a ein. Das erste Nockenelement 11a befindet sich dann in der ersten Schaltstellung und ist zwischen dem ersten Anschlagmittel 15a und der ersten Rastkugel 43a mittels der Axialkraft 27a der Rastvorrichtung 26a eingespannt. Anschließend erfolgt die Verschiebung des zweiten Nockenelementes 12a, wodurch die zweite Rastkugel 44a aus der ersten Einrastausnehmung 48a des zweiten Nockenelementes 12a herausgedrückt wird und in die zweite Einrastausnehmung 49a einrastet. Das zweite Nockenelement 12a ist nun zwischen der zweiten Rastkugel 44a und dem erstem Nockenelement 11a mittels der Axialkraft 27a der Rastvorrichtung 26a eingespannt. Beide Nockenelemente 11a, 12a befinden sich nach dieser Verschiebung wieder in der ersten Schaltstellung. Figuren 4 und 5 zeigen eine alternative Ausgestaltung einer Ventiltriebvorrichtung mit einer Anschlagvorrichtung 13b. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der Figur 1 ,2 und 3 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele in den Figuren 4 und 5 ersetzt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in der Figur 1 , 2 und 3, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in der Figur 1 , 2 und 3 verwiesen werden kann.
Figur 4 zeigt ein erstes Nockenelement 11b, das verschiebbar in axialer Richtung 14b auf einer Nockenwelle 10b angeordnet ist. Die Nockenwelle 10b weist ein Anschlagmittel 15b auf, das mittels eines Bolzens ausgeführt ist. Das Anschlagmittel 15b weist zwei Erhebungen über einen Nockenwellengrundkreis 17b auf und ist axial zwischen Stirnseite 22b und einer Anschlagfläche 53b eines ersten Nockenelements 11b angeordnet.
Das Anschlagmittel 15b greifen in eine Ausnehmung 24b in dem Nockenelement 11b ein. Eine die Ausnehmung 24b bildende Begrenzungsfläche 25b weist eine Anschlagfläche 20b auf, die einen Weg in der axialen Richtung 14b des Nockenelements 11b begrenzt. Die Anschlagfläche 20b befindet sich auf einer in Richtung einer Schaltkulisse 37b liegenden Teilfläche der Begrenzungsfläche 25b der Ausnehmung 24b. Grundsätzlich kann auch eine zweite Teilfläche, die der ersten Teilfläche axial gegenüberliegt, als eine weitere Anschlagfläche ausgebildet werden.
Mittels der Anschlagfläche 20b auf der Begrenzungsfläche 25b der Ausnehmung 24b wird der Weg in der axialen Richtung 14b des Nockenelements 11b begrenzt. Eine Abmessung der Ausnehmung 24b in der axialen Richtung 14b ist dabei größer als eine Abmessung des Anschlagmittels 15b, wobei eine axiale Verschiebung des ersten Nockenelementes 11b von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung und umgekehrt ermöglicht wird. In der ersten Schaltstellung wird das
Nockenelement 11b zwischen der Anschlagfläche 20b auf der Begrenzungsfläche 25b und einer Rastkugel 43b eingespannt werden. Analog wird das zweite Nockenelement 12b in der zweiten Schaltstellung eingespannt.
Das zweite Nockenelement 12b ist äquivalent ausgestaltet. Auf eine Beschreibung und eine Darstellung des zweiten Nockenelements 12b wird hier deshalb verzichtet.

Claims

Patentansprüche
1. Ventiltriebvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einer Nockenwelle (10a; 10b), mit zumindest einem axial auf der Nockenwelle (10a; 10b) verschiebbaren Nockenelement (11a, 12a; 11b, 12b) und mit einer Anschlagsvorrichtung (13a; 13b), die dazu vorgesehen ist, einen Weg in axialer Richtung (14a; 14b) des Nockenelements (11a, 12a; 11 b, 12b) zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagvorrichtung (13a; 13b) zumindest ein mit der Nockenwelle (10a; 10b) verbundenes Anschlagmittel (15a, 16a; 15b, 16b) aufweist.
2. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagsvorrichtung (13a; 13b) ein zweites Anschlagmittel (16a; 16b) aufweist.
3. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung des axialen Weges des Nockenelementes (11a, 12a; 11b, 12b) mittelbar über mindestens ein weiteres Element und die Anschlagvorrichtung (13a; 13b) erfolgt.
4. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine weitere Element ein Nockenelement (11b, 12b; 11a, 12a) ist.
5. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagmittel (15a, 16a; 15b, 16b) als eine Erhebung über einen Nockenwellengrundkreis (17a; 17b) ausgebildet ist.
6. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschlagmittel (15a, 16a; 15b, 16b) der Anschlagsvorrichtung (13a; 13b) als ein Bolzen ausgebildet ist.
7. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (10a; 10b) zumindest eine Aufnahmevorrichtung (18a, 19a; 18b, 19b) aufweist, die vorgesehen ist, zumindest das erste Anschlagmittel (15a, 16a; 15b, 16b) aufzunehmen.
8. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenelement (11a, 12a; 11 b, 12b) zumindest eine Anschlagfläche (20a, 21a; 20b) aufweist, die dazu vorgesehen ist, dass zumindest ein Anschlagmittel (15a, 16a; 15b) und/oder das weitere Element zeitweise anliegt.
9. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (20a, 21a) zumindest teilweise als eine Stirnseite (22a, 23a) des Nockenelements (11a, 12a) ausgebildet ist.
10. Ventiltriebvorrichtung zumindest nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenelement (11b) eine, eine Ausnehmung (24b) bildende Begrenzungsfläche (25b) aufweist, die zumindest teilweise als eine Anschlagfläche(20b) ausgebildet ist.
11. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventiltriebvorrichtung eine Rastvorrichtung (26a; 26b) aufweist, die vorgesehen ist, in zumindest einer Schaltstellung eine Axialkraft (27a; 27b) auf das Nockenelement (11a; 11b) auszuüben.
12. Verfahren für eine Ventiltriebvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einer Nockenwelle (10a; 10b), mit zumindest einem axial auf der Nockenwelle (10a; 10b) verschiebbaren Nockenelement (11a, 12a; 11b, 12b) und mit einer Anschlagsvorrichtung (13a; 13b), dadurch gekennzeichnet, dass ein Weg in der axialen Richtung (14a; 14b) des Nockenelements (11a, 12a; 11 b,
12b) durch zumindest ein mit der Nockenwelle (10a; 10b) verbundenes
Anschlagmittel (15a, 16a; 15b, 16b) der Anschlagvorrichtung (13a; 13b) begrenzt wird.
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