WO2014117916A1 - Actuator for a camshaft adjustment device - Google Patents

Actuator for a camshaft adjustment device Download PDF

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WO2014117916A1
WO2014117916A1 PCT/EP2014/000095 EP2014000095W WO2014117916A1 WO 2014117916 A1 WO2014117916 A1 WO 2014117916A1 EP 2014000095 W EP2014000095 W EP 2014000095W WO 2014117916 A1 WO2014117916 A1 WO 2014117916A1
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WO
WIPO (PCT)
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actuator
switching
pin
switching pin
cam
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/000095
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Schmidt
Thomas Stolk
Alexander Von Gaisberg-Helfenberg
Original Assignee
Daimler Ag
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Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
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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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607—Armatures entering the winding
    • 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
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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
    • 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
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03—Auxiliary actuators
    • F01L2820/031—Electromagnets

Definitions

  • the invention relates to an actuator according to the preamble of claim 1.
  • actuators for a camshaft adjusting device which has at least one axially displaceable cam element and at least one slide track for displacing the at least one cam element, with an actuator housing and with at least one shift pin mounted axially displaceably in the actuator housing, which is provided for adjusting the cam element thereto; in the at least one
  • the invention is in particular the object of providing a particularly advantageous actuator for a camshaft adjusting device, which is particularly advantageously low wear during operation. It is by a
  • the invention is based on an actuator for a camshaft adjusting device, which has at least one axially displaceable cam element and at least one slide track for displacement of the at least one cam element, with a
  • Actuator and at least one axially displaceably mounted in the actuator housing shift pin, which is provided for adjusting the cam member to engage in the at least one slide track.
  • Actuator housing is arranged. This may occur during an intervention of the
  • Switching pins in the link path advantageously prevents rotation of the switching pin and thus a resulting wear on the shift pin, whereby the actuator for the camshaft adjusting device during operation in particular advantageous wear.
  • a "cam element” is to be understood in particular as an element which is arranged in a rotationally fixed manner on a camshaft and is provided for actuating a valve to act on the corresponding valve directly or indirectly with at least one stroke
  • a shaft can be understood, which is provided for actuating a plurality of valves of a motor vehicle internal combustion engine and each having at least one cam track for actuating a valve. It is also conceivable that the camshaft is formed as an intake camshaft and is provided to actuate intake valves, as well as that the camshaft formed as an exhaust camshaft and to
  • Displacement axis in particular coaxial with a main axis of rotation of the
  • Camshaft is about which the camshaft rotates during operation, can be moved, and so an axial position of the cam member can be adjusted on the camshaft.
  • the sliding track is preferably designed in the form of a web, in the form of a slot and / or in the form of a groove
  • engaging is understood to mean in particular a positive contact, in particular the switching pin having a positive fit in two axial directions the slide track comes into contact.
  • provided is intended to be understood in particular to be specially designed and / or equipped.
  • “Rotationally fixed” is to be understood in particular as meaning that the switching pin can only be moved axially and is rotationally fixed in particular to an axis on which it is axially displaced is arranged and in particular can not rotate about this axis.
  • the actuator housing has a guide for the at least one switching pin, via which the switching pin is connected in a rotationally fixed manner to the actuator housing.
  • the shift pin is particularly easy to rotate with the
  • Actuator housing are connected.
  • a "guide for the shift pin” should be understood to mean, in particular, an element which receives the shift pin and in which the shift pin is displaceably mounted along its shift direction, wherein the guide is preferably designed as a through hole or a pocket.
  • the actuator comprises at least one positive-locking element which is arranged between the at least one switching pin and the actuator housing and connects the switching pin in a rotationally fixed manner to the actuator housing.
  • a “positive locking element” is to be understood in particular as meaning an element which is provided for a form-locking connection and which is provided by the positive-locking connection to limit one element, in particular the switching pin, in one degree of freedom
  • Positive-locking element preferably formed as a separate, independent component, but it is also conceivable that the positive-locking element is formed integrally with the switching pin or the actuator housing.
  • the actuator housing forms at least one guide element which is arranged in the guide for the at least one shift pin and in which the positive-locking element engages in an assembled state to prevent rotation of the shift pin.
  • the positive-locking element can be connected to the actuator housing in a particularly simple and advantageous form-fitting manner.
  • a "guide element" is intended to mean in particular a corresponding to the
  • Form-locking element formed element to be understood that to a
  • the guide element is designed as a long groove. Thereby, the guide element can be formed particularly advantageous.
  • the at least one shift pin has a guide element designed as a long groove, into which the positive-locking element engages in the mounted state to prevent rotation of the switch pin.
  • Positive locking element are particularly simple and advantageous form-fitting connected to the switching pin.
  • the at least one switching pin at least one
  • a "contact surface” should be understood to mean, in particular, a surface arranged on a circumference of the switch pin, which faces the slide track in an assembled state and comes into direct contact with walls of the slide track during an engagement in the slide track and thus has a force transmits the cam member, by means of which the cam member is axially displaced
  • the at least one shift pin is rotationally asymmetrical.
  • the shift pin can be formed particularly advantageous in that contact surfaces that come into contact with the shift gate, particularly advantageous can be made large and the switching pin can thus be formed particularly wear.
  • the term "rotationally asymmetrical” is to be understood asymmetrically, in particular with respect to a central axis which runs coaxially to the switching direction of the switching pin.
  • the at least one switching pin has an oval basic shape.
  • the switching pin and in particular contact surfaces of the switching pin can be formed particularly advantageously.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an actuator according to the invention with a part of a camshaft adjusting device
  • Fig. 2 is a schematic representation of the actuator in a first
  • FIG. 3 is a detail view of a switching pin of the actuator in an actuated
  • Fig. 4 is a detail view of a switching pin of the actuator in an unactuated
  • Fig. 5 is a sectional view through an actuator, the Heidelbergpin and a
  • Fig. 6 is a sectional view through an actuator according to the invention in a
  • Fig. 7 is a schematic representation of a switching pin of an actuator in a third embodiment.
  • FIGS. 1 to 5 show a first exemplary embodiment of an actuator 25a according to the invention for a camshaft adjusting device 10a.
  • Camshaft adjusting device 10a is part of a non-illustrated
  • Automotive internal combustion engine which is intended to generate a drive energy for a motor vehicle not shown in detail.
  • Automotive internal combustion engine comprises a number of cylinders that appears appropriate to the person skilled in the art.
  • the motor vehicle internal combustion engine has two cylinders designed as inlet valves per cylinder and two valves designed as exhaust valves. In principle, it is also conceivable that the motor vehicle internal combustion engine per cylinder has a different number of valves that appears appropriate to a person skilled in the art.
  • the motor vehicle internal combustion engine comprises a camshaft 30a configured as an intake camshaft for actuating the valves designed as intake valves, and a camshaft (not shown in greater detail, designed as an exhaust camshaft) for actuating the valves designed as exhaust valves.
  • Each cylinder, each camshaft 30a each have a cam member 1 1 a.
  • the cam elements 11 a are axial
  • Cam elements 11a rotatably mounted on the corresponding camshaft 30a.
  • camshaft 30a designed as an intake camshaft and the cam elements 11a arranged thereon are to be described.
  • the description of the camshaft 30a formed as an intake camshaft and the cam elements disposed thereon can also be used to explain the camshaft formed as an exhaust camshaft and the cam elements disposed thereon.
  • the cam elements 1 1 a comprise two cam tracks 26a, 27a for each valve to be actuated.
  • the first cam tracks 26a are a first operating region and the second Cam tracks 27a associated with a second operating range of the motor vehicle internal combustion engine.
  • the second cam tracks 27a have, for example, a larger elevation than the first cam tracks 26a and thereby solve in the
  • Camshaft adjuster 10a is provided to switch the cam members 11a between the first cam tracks 26a and the second cam tracks 27a, with the first cam tracks 26a or the second cam tracks 26a, respectively
  • Cam tracks 27 a of a cam member 11 a at the same time with the corresponding valve are engaged and operate this.
  • the cam elements 11a have two switching positions. In the two switching positions, the cam elements 11a each have a different axial position on the camshaft 30a. In a first switching position of the cam member 11a, the first cam tracks 26a are engaged and actuate the corresponding valve. In a second switching position of
  • Cam member 11a, the second cam tracks 27a are engaged and actuate the corresponding valve.
  • the cam elements 11a have a different number of cam tracks 26a, 27a for each valve to be actuated.
  • the cam elements 11a each have only cam tracks 26a, 27a for actuating a valve.
  • cam element 11a For reasons of clarity, only the cam element 11a will be described in more detail below. The following description is also for the rest
  • the camshaft adjusting device 10a has in each case a first slide track 12a for displacing the cam elements 11a.
  • the slide track 12a is formed respectively by the corresponding cam member 11a.
  • the first slide track 12a is provided for the axial displacement of the cam member 1 1a from the first shift position to the second shift position.
  • the camshaft adjusting device 10a has in each case a second, not shown, for displacing the cam elements
  • the second slide track is from the corresponding
  • Cam element 11a formed.
  • the second slide track is provided for the axial displacement of the cam member 11a from the second shift position to the first shift position.
  • the corresponding slide track 12a is formed as a groove in the corresponding cam element 1 1a.
  • the slide tracks 12a are arranged on a circumference of the cam member 11a between the cam tracks 26a, 27a for actuating the one valve and the cam tracks for actuating the other valve.
  • the slide tracks 12a each have an S-shape.
  • the slide tracks 12a each have a single track segment.
  • the Einspursegmente the slide tracks 12a extend in the circumferential direction and are orthogonal to a
  • Einspursegmente have the slide tracks 12a in the direction of rotation of the cam member 1 1a a continuously increasing depth.
  • the two slide tracks 12a each have a switching segment.
  • the switching segments are inclined to the
  • Sliding track each have opposite switching directions.
  • the slide tracks 12a each have a Ausspursegment.
  • the switching segments of the slide tracks 12a each open into the corresponding Ausspursegment.
  • Ausspursegmente have a decreasing in the direction of rotation depth.
  • the actuator 25a is provided for displacing the cam member 11a.
  • Cam element 11a the camshaft adjusting device 10a comprises an actuator 25a.
  • the camshaft adjusting device 10a to each have an actuator 25a for switching two cam elements 11a.
  • the actuator 25a includes a gate pin 14a, 15a per gate track 12a.
  • the first shift pin 14a is provided for engagement in the first slide track 12a.
  • the second switching pin 5a is provided for engagement in the second slide track.
  • the switching pins 14a, 15a are formed as pins, which have a circular basic shape.
  • the switching pins 14a, 15a are formed as a cylinder.
  • the actuator 25a has an actuator housing 13a.
  • the actuator housing 13a has a cylindrical basic shape.
  • the switching pins 14a, 15a are axially displaceably guided in the actuator housing 13a.
  • the actuator housing 13a per switching pin 14a on a guide 16a, 17a.
  • the guides 16a, 17a are formed as through holes, which have a circular basic shape.
  • the formed as through holes guides 16a, 17a are parallel to a central axis of the cylindrically shaped actuator housing 13a and are in an assembled state perpendicular to a main axis of rotation of the corresponding cam member 1 a and the corresponding camshaft 30a.
  • the guides for the corresponding switching pins 14a, 15a in a fitted state are in each case directly above the corresponding engagement segment of the corresponding slide track 12a, so that the guide pin 14a guided in the guide can engage in the corresponding slide track 12a.
  • the switching pins 14a, 15a are disposed within the actuator 25a.
  • the guide track 12a facing ends of the switching pins 14a, 15a are disposed within the actuator housing 13a.
  • the switching pins 14a, 15a are in the unactuated state does not have a
  • the end of the corresponding shift pin 14a, 15a facing the slide track 12a extends beyond the first end of the actuator housing 13a facing the slide track 12a and engages in the corresponding guide track 12a.
  • the switching pins 14a, 15a project beyond the actuator housing 13a.
  • the actuator 25 a comprises an actuator element, not shown in detail, in which the on the second end on the
  • Actuator housing 13a protruding ends of the switching pins 14a, 15a engage.
  • the actuator element is designed as an electromagnetic actuator element.
  • the actuator element not shown, has at least one electromagnetic coil, which can exert an actuating force on the switching pins 14a, 15a.
  • Actuator element can be the two switching pins 14a, 15a independently switch in the actuated state or in the unactuated state. In a de-energized state of the actuator 25a, the switching pins 14a, 15a are each in their unactuated state.
  • the camshaft member 1 1 a For switching the camshaft member 1 1 a from its first switching position to the second switching position of the first shift pin 14a is switched to an actuated state when the Einspursegment the first slide track 12a is below the first shift pin 14a.
  • the switching pin 14a is directed via the Einspursegment in the first slide track 12a. Due to the oblique switching segment, the stationary shift pin 14a comes into contact with a wall 28a of the slide track 12a and shifts by turning away the slide track 12a under the shift pin 14a, the cam member 1 1 a over the course of the switching segment from the first switching position to the second
  • the two switching pins 14a, 15a are equivalently arranged in the actuator housing 13a, for which reason only the first switching pin 14a and its fastening and mounting in the actuator housing 13a will be described in more detail below, wherein these
  • the switching pin 14a is disposed in the guide in the actuator housing 13a.
  • the shift pin 14a is rotationally fixed in the actuator housing 13a
  • the switching pin 14a is thereby axially displaceable only along the switching direction in the guide 16a. Due to the rotationally fixed arrangement of the switching pins 14a, 15a to the actuator housing 13a, a rotation of the switching pins 14a, 15a in the guide 16a is prevented. By switching off a rotation of the switching pins 14a, 15a, the switching pin 14a always has the same orientation relative to the cam element 11a and in particular to the slide tracks 12a. In this case, the shift pin 14a is rotatably connected to the actuator housing 13a via the guide 16a in which the shift pin 14a is mounted.
  • the form-fitting element 18a is arranged between the switching pin 14a and the actuator housing 13a and thereby connects the switching pin 14a in a form-fitting manner with the actuator housing 13a.
  • the form-locking element 18a is designed as a cylinder.
  • the actuator housing 13a forms a guide element i a, which is provided for a positive connection with the positive-locking element 18a.
  • the positive-locking element 18a engages in the guide element 9a of the actuator housing 13a to prevent rotation of the switching pin 14a, 15a in an assembled state of the switching pin 14a, 15a.
  • the guide member 19a of the actuator housing 13a is formed as a long groove. This has trained as a long groove
  • Guide element 19 a has an extension which is at least twice as large as a length of the form-fitting element 18 a.
  • the trained as a long groove guide member 19a is inserted into a wall of the guide 16a, in which the switching pin 14a is guided.
  • the guide element 19a is arranged on the second, the actuator element facing the end of the actuator housing 13a. That's it
  • the guide element 19a is semicircular in shape, so that the cylindrically shaped positive-locking element 18a has a positive fit in the Guide element 19a can engage.
  • the positive-fit element 18 a slides in the guide element 19 a of the
  • Actuator housing 13a Actuator housing 13a.
  • the extent of the guide element 19a is also formed corresponding to the positive-locking element 8a and the positive-locking element 18a is thereby rigidly connected to the actuator housing 13a via the guide element 19a.
  • the form-locking element 18a is connected via a fit firmly with the guide element 19a, whereby the positive-locking element 18a is arranged stationary in the guide member 19a and in particular can no longer slide in the guide member 19a.
  • the switching pin 14a has a guide element 21a.
  • the positive locking element 18a engages in the assembled state to prevent rotation of the switch pin 14a in the
  • the switching pin 14a is non-rotatably connected to the actuator housing 13a via the form-locking element 18a, which is positively connected to its guide element 21a and is positively connected to the actuator housing 13a via the guide element 19a of the actuator housing 13a.
  • the guide element 21a of the switching pin 14a is formed as a long groove. In this case, the guide element 21a is formed corresponding to the outer contour of the positive-locking element 18a.
  • the guide element 21a is semicircular, so that the cylindrically shaped positive-locking element 18a
  • the guide elements 19a, 21a of the switch pin 14a and the actuator housing 13a are arranged so that a load on the guide elements 19a, 21a at a maximum load of the switching pin 14a is the lowest.
  • the switching pin 14a has two contact surfaces 23a, 24a, with which the switching pin 14a during an adjustment of the cam member 11a with a wall 28a, 29a of Slide track 12a is in direct contact.
  • the contact surfaces 23a, 24a are specially treated.
  • the contact surfaces 23a, 24a have a hardness which is greater than the hardness of the remaining switching pins 14a, 15a. This advantageously reduces wear on the contact surfaces 23a, 24a of the switching pin 14a and advantageously extends a service life of the switching pin 14a, 15a.
  • the contact surfaces 23a, 24a are treated by a surface hardening process which appears expedient to the person skilled in the art. Basically, it is also conceivable that the hardness of the contact surfaces 23a, 24a by a suitable
  • FIGS. 6 and 7 show two further exemplary embodiments of the invention. The following descriptions are essentially limited to the differences between the embodiments, with respect to constant components,
  • FIG. 6 shows a second exemplary embodiment of an actuator 25b according to the invention for a camshaft adjusting device 10b.
  • the camshaft adjusting device 10b is part of a motor vehicle engine, not shown.
  • Each cylinder, each camshaft of the motor vehicle engine each have a cam element.
  • the cam elements are mounted axially displaceable on the corresponding camshaft.
  • the cam elements comprise two cam tracks per valve to be actuated.
  • the camshaft adjusting device has in each case a first slide track for displacing the cam elements.
  • the slide track is formed in each case by the corresponding cam element.
  • the actuator 25b is provided for displacing the cam member.
  • the actuator 25b comprises a gate pin 14b, 15b per gate track.
  • the switching pins 14b, 15b are formed as pins, which have a circular basic shape.
  • the actuator 25b has a positive-locking element 18b.
  • the form-fitting element 18b is between the switching pin 14b, 15b and the actuator 13b arranged and connects the shift pin 14b, 15b thereby form-fitting manner with the actuator housing 13b.
  • the positive-locking element 18b is formed as a ball.
  • the ball-shaped positive-locking element 18b is slidably disposed in guide elements 19b, 21b of the switching pin 14b, 15b and the actuator housing 13b, as in the first exemplary embodiment, and connects the switching pin 14b, 15b to the actuator housing 13b in a form-fitting manner.
  • the positive-locking element 18b it would also be conceivable for the positive-locking element 18b to have another shape, which appears to the person skilled in the art as meaningful. It is conceivable that the positive locking element 18b is formed, for example, rectangular or cuboid.
  • FIG. 7 shows a third exemplary embodiment of an actuator 25 c according to the invention for a camshaft adjusting device.
  • the camshaft adjusting device is part of a motor vehicle engine, not shown.
  • each camshaft 30c of the motor vehicle internal combustion engine has a respective cam element 11c.
  • the cam elements 11c are axially displaceably mounted on the corresponding camshaft 30c.
  • the cam elements 11c comprise two cam tracks per valve to be actuated.
  • the camshaft adjusting device has in each case a first slide track 12c for displacing the cam elements 11c.
  • the slide track 12c is formed respectively by the corresponding cam member 1c.
  • the actuator 25c is provided for shifting the cam member 11c.
  • the actuator 25c includes a gate pin 14c per gate track.
  • the switching pins 14c are formed as pins. In contrast to the preceding exemplary embodiments, the switching pins 14c of the actuator 25c are rotationally asymmetrical.
  • the switching pin 14c has an oval basic shape. As a result, an area in which the shift pin 14c is in contact with walls of the slide track 12c during a switching operation of the cam element 11c is larger than in a circular basic shape, whereby a

Abstract

The invention relates to an actuator for a camshaft adjustment device (10a; 10b; 10c) which has at least one axially displaceable cam element (11a) and at least one slotted-guide track (12a; 12c) for the displacement of the at least one cam element (11a), the actuator having an actuator housing (13a; 13b) and having at least one switching pin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) which is mounted in an axially displaceable manner in the actuator housing (13a; 13b) and which, for the purpose of adjusting the cam element (11a), is designed to engage into the at least one slotted-guide track (12a; 12c), wherein the at least one switching pin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) is arranged in a non-rotatable manner in the actuator housing (13a; 13b).

Description

Aktuator für eine Nockenwellenverstellvorrichtung  Actuator for a camshaft adjusting device
Die Erfindung betrifft einen Aktuator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to an actuator according to the preamble of claim 1.
Es sind bereits Aktuatoren für eine Nockenwellenverstellvorrichtung, die zumindest ein axial verschiebbares Nockenelement und zumindest eine Kulissenbahn zur Verschiebung des zumindest einen Nockenelements aufweist, mit einem Aktuatorgehäuse und mit zumindest einem axial verschiebbar in dem Aktuatorgehäuse gelagerten Schaltpin, der zur Verstellung des Nockenelements dazu vorgesehen ist, in die zumindest eine There are already actuators for a camshaft adjusting device which has at least one axially displaceable cam element and at least one slide track for displacing the at least one cam element, with an actuator housing and with at least one shift pin mounted axially displaceably in the actuator housing, which is provided for adjusting the cam element thereto; in the at least one
Kulissenbahn einzugreifen, bekannt. Intervene slide track known.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen besonders vorteilhaften Aktuator für eine Nockenwellenverstellvorrichtung bereitzustellen, der während eines Betriebs insbesondere vorteilhaft verschleißarm ist. Sie wird durch einen The invention is in particular the object of providing a particularly advantageous actuator for a camshaft adjusting device, which is particularly advantageously low wear during operation. It is by a
erfindungsgemäßen Aktuator entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. actuator according to claim 1 solved according to the invention. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einem Aktuator für eine Nockenwellenverstellvorrichtung, die zumindest ein axial verschiebbares Nockenelement und zumindest eine Kulissenbahn zur Verschiebung des zumindest einen Nockenelements aufweist, mit einem The invention is based on an actuator for a camshaft adjusting device, which has at least one axially displaceable cam element and at least one slide track for displacement of the at least one cam element, with a
Aktuatorgehäuse und mit zumindest einem axial verschiebbar in dem Aktuatorgehäuse gelagerten Schaltpin, der zur Verstellung des Nockenelements dazu vorgesehen ist, in die zumindest eine Kulissenbahn einzugreifen. Actuator and at least one axially displaceably mounted in the actuator housing shift pin, which is provided for adjusting the cam member to engage in the at least one slide track.
Es wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Schaltpin drehfest in dem It is proposed that the at least one shift pin rotationally fixed in the
Aktuatorgehäuse angeordnet ist. Dadurch kann während eines Eingreifens des Actuator housing is arranged. This may occur during an intervention of the
Schaltpins in die Kulissenbahn vorteilhaft eine Rotation des Schaltpins und somit ein dadurch entstehender Verschleiß an dem Schaltpin verhindert werden, wodurch der Aktuator für die Nockenwellenverstellvorrichtung während des Betriebs insbesondere vorteilhaft verschleißarm ist. Unter einem„Nockenelement" soll insbesondere ein Element verstanden werden, das drehfest auf einer Nockenwelle angeordnet und zur Betätigung eines Ventils dazu vorgesehen ist, das entsprechende Ventil direkt oder indirekt mit zumindest einem Hub zu beaufschlagen. Unter einer„Nockenwelle" soll dabei Switching pins in the link path advantageously prevents rotation of the switching pin and thus a resulting wear on the shift pin, whereby the actuator for the camshaft adjusting device during operation in particular advantageous wear. A "cam element" is to be understood in particular as an element which is arranged in a rotationally fixed manner on a camshaft and is provided for actuating a valve to act on the corresponding valve directly or indirectly with at least one stroke
insbesondere eine Welle verstanden werden, die zur Betätigung mehrerer Ventile einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine vorgesehen ist und zur Betätigung eines Ventils jeweils zumindest eine Nockenbahn aufweist. Dabei ist es sowohl denkbar, dass die Nockenwelle als Einlassnockenwelle ausgebildet und dazu vorgesehen ist, Einlassventile zu betätigen, als auch, dass die Nockenwelle als Auslassnockenwelle ausgebildet und dazu In particular, a shaft can be understood, which is provided for actuating a plurality of valves of a motor vehicle internal combustion engine and each having at least one cam track for actuating a valve. It is also conceivable that the camshaft is formed as an intake camshaft and is provided to actuate intake valves, as well as that the camshaft formed as an exhaust camshaft and to
vorgesehen ist, Auslassventile zu betätigen. Unter„axial verschiebbar" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass das Nockenelement entlang einer is intended to operate exhaust valves. By "axially displaceable" is to be understood in particular that the cam element along a
Verschiebeachse, die insbesondere koaxial zu einer Hauptrotationsachse der Displacement axis, in particular coaxial with a main axis of rotation of the
Nockenwelle liegt, um die die Nockenwelle während eines Betriebs rotiert, verschoben werden kann und so eine axiale Position des Nockenelements auf der Nockenwelle verstellt werden kann. Unter einer„Kulissenbahn" soll insbesondere eine Bahn zur ein- oder beidseitigen Zwangsführung eines Schaltpins verstanden werden. Die Kulissenbahn ist vorzugsweise in Form eines Stegs, in Form eines Schlitzes und/oder in Form einer Nut ausgebildet. Der Schaltpin ist vorzugsweise in Form eines den Steg umgreifenden Schaltschuhs, in Form eines in den Schlitz eingreifenden Pins und/oder in Form eines in der Nut geführten Pins ausgebildet. Unter„eingreifen" soll dabei insbesondere in einen formschlüssigen Kontakt treten verstanden werden, wobei insbesondere der Schaltpin in zwei axialen Richtungen formschlüssig mit der Kulissenbahn in Kontakt tritt. Unter „vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter„drehfest angeordnet" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass der Schaltpin lediglich axial verfahren werden kann und dabei insbesondere zu einer Achse, auf der er axial verschoben wird, rotatorisch fest angeordnet ist und sich insbesondere nicht um diese Achse drehen kann. Camshaft is about which the camshaft rotates during operation, can be moved, and so an axial position of the cam member can be adjusted on the camshaft. The sliding track is preferably designed in the form of a web, in the form of a slot and / or in the form of a groove In the form of a pin engaging in the slot and / or in the form of a pin guided in the groove, the term "engaging" is understood to mean in particular a positive contact, in particular the switching pin having a positive fit in two axial directions the slide track comes into contact. By "provided" is intended to be understood in particular to be specially designed and / or equipped. "Rotationally fixed" is to be understood in particular as meaning that the switching pin can only be moved axially and is rotationally fixed in particular to an axis on which it is axially displaced is arranged and in particular can not rotate about this axis.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Aktuatorgehäuse eine Führung für den zumindest einen Schaltpin aufweist, über die der Schaltpin drehfest mit dem Aktuatorgehäuse verbunden ist. Dadurch kann der Schaltpin besonders einfach drehfest mit dem It is further proposed that the actuator housing has a guide for the at least one switching pin, via which the switching pin is connected in a rotationally fixed manner to the actuator housing. As a result, the shift pin is particularly easy to rotate with the
Aktuatorgehäuse verbunden werden. Unter einer„Führung für den Schaltpin" soll dabei insbesondere ein Element verstanden werden, das den Schaltpin aufnimmt und in der der Schaltpin entlang seiner Schaltrichtung verschiebbar gelagert ist. Dabei ist die Führung vorzugsweise als ein Durchgangsloch oder eine Tasche ausgebildet. Ferner wird vorgeschlagen, dass der Aktuator zumindest ein Formschlusselement umfasst, das zwischen dem zumindest einen Schaltpin und dem Aktuatorgehäuse angeordnet ist und den Schaltpin drehfest mit dem Aktuatorgehäuse verbindet. Dadurch kann eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Schaltpin und dem Aktuatorgehäuse besonders einfach und vorteilhaft hergestellt werden. Unter einem„Formschlusselement" soll dabei insbesondere ein Element verstanden werden, das für eine formschlüssige Verbindung vorgesehen ist, und durch die formschlüssige Verbindung dazu vorgesehen ist, ein Element, insbesondere den Schaltpin, in einem Freiheitsgrad zu begrenzen. Unter „zwischen dem Schaltpin und dem Aktuatorgehäuse angeordnet" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass das Formschlusselement räumlich zwischen dem Schaltpin und dem Aktuatorgehäuse angeordnet ist und insbesondere formschlüssig mit dem Schaltpin als auch formschlüssig mit dem Aktuatorgehäuse verbunden ist. Dabei ist das Actuator housing are connected. A "guide for the shift pin" should be understood to mean, in particular, an element which receives the shift pin and in which the shift pin is displaceably mounted along its shift direction, wherein the guide is preferably designed as a through hole or a pocket. It is also proposed that the actuator comprises at least one positive-locking element which is arranged between the at least one switching pin and the actuator housing and connects the switching pin in a rotationally fixed manner to the actuator housing. As a result, a positive connection between the switching pin and the actuator housing can be produced in a particularly simple and advantageous manner. A "positive locking element" is to be understood in particular as meaning an element which is provided for a form-locking connection and which is provided by the positive-locking connection to limit one element, in particular the switching pin, in one degree of freedom Actuator arranged "is to be understood in particular that the interlocking element is arranged spatially between the shift pin and the actuator housing and in particular is positively connected to the shift pin and positively connected to the actuator housing. That's it
Formschlusselement vorzugsweise als ein separates, eigenständiges Bauteil ausgebildet, wobei es jedoch ebenfalls denkbar ist, dass das Formschlusselement einstückig mit dem Schaltpin oder dem Aktuatorgehäuse ausgebildet ist. Positive-locking element preferably formed as a separate, independent component, but it is also conceivable that the positive-locking element is formed integrally with the switching pin or the actuator housing.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Aktuatorgehäuse zumindest ein Führungselement ausbildet, das in der Führung für den zumindest einen Schaltpin angeordnet ist und in das das Formschlusselement in einem montierten Zustand zur Verdrehsicherung des Schaltpins eingreift. Dadurch kann das Formschlusselement besonders einfach und vorteilhaft formschlüssig mit dem Aktuatorgehäuse verbunden werden. Unter einem „Führungselement" soll dabei insbesondere ein korrespondierend zu dem In addition, it is proposed that the actuator housing forms at least one guide element which is arranged in the guide for the at least one shift pin and in which the positive-locking element engages in an assembled state to prevent rotation of the shift pin. As a result, the positive-locking element can be connected to the actuator housing in a particularly simple and advantageous form-fitting manner. In this case, a "guide element" is intended to mean in particular a corresponding to the
Formschlusselement ausgebildetes Element verstanden werden, das zu einem Form-locking element formed element to be understood that to a
formschlüssigen Kontakt mit dem Formschlusselement vorgesehen ist. positive contact with the positive-locking element is provided.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Führungselement als eine Langnut ausgebildet ist. Dadurch kann das Führungselement besonders vorteilhaft ausgebildet werden. Furthermore, it is proposed that the guide element is designed as a long groove. Thereby, the guide element can be formed particularly advantageous.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Schaltpin ein als Langnut ausgebildetes Führungselement aufweist, in das das Formschlusselement in montiertem Zustand zur Verdrehsicherung des Schaltpins eingreift. Dadurch kann das Furthermore, it is proposed that the at least one shift pin has a guide element designed as a long groove, into which the positive-locking element engages in the mounted state to prevent rotation of the switch pin. This can do that
Formschlusselement besonders einfach und vorteilhaft formschlüssig mit dem Schaltpin verbunden werden. Positive locking element are particularly simple and advantageous form-fitting connected to the switching pin.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Schaltpin zumindest eine It is further proposed that the at least one switching pin at least one
Berührfläche ausbildet, die speziell behandelt ist. Dadurch kann der Schaltpin besonders vorteilhaft und verschleißresistent ausgebildet werden. Unter einer„Berührfläche" soll dabei insbesondere eine an einem Umfang des Schaltpins angeordnete Fläche verstanden werden, die in einem montierten Zustand der Kulissenbahn zugewandt ist und die während eines Eingriffs in die Kulissenbahn in einen direkten Kontakt mit Wandungen der Kulissenbahn kommt und so eine Kraft auf das Nockenelement überträgt, mittels welcher das Nockenelement axial verschoben wird. Dabei weist der Schaltpin Forms a contact surface, which is specially treated. This makes the switching pin special be formed advantageous and resistant to wear. A "contact surface" should be understood to mean, in particular, a surface arranged on a circumference of the switch pin, which faces the slide track in an assembled state and comes into direct contact with walls of the slide track during an engagement in the slide track and thus has a force transmits the cam member, by means of which the cam member is axially displaced
vorzugsweise zwei Berührflächen auf. Unter„speziell behandelt" soll dabei insbesondere durch ein entsprechendes Verfahren in seiner Oberflächenbeschaffenheit verändert verstanden werden, wobei insbesondere eine Härte einer Oberfläche des Schaltpins, insbesondere der Berührfläche, zur verbesserten Verschleißresistenz erhöht wird. Dabei kann ein entsprechendes Verfahren als ein dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Härteverfahren und/oder als ein dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes preferably two contact surfaces. The term "specially treated" should be understood as meaning a change in its surface quality, in particular a hardness of a surface of the switching pin, in particular of the contact surface, for improved wear resistance Hardening process and / or as one of the expert appears reasonable
Beschichtungsverfahren ausgebildet sein. Be formed coating method.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Schaltpin rotationsasymmetrisch ausgebildet ist. Der Schaltpin kann dadurch besonders vorteilhaft ausgebildet werden, dass Berührflächen, die mit der Schaltkulisse in Kontakt kommen, besonders vorteilhaft groß ausgebildet werden können und der Schaltpin dadurch besonders verschleißarm ausgebildet werden kann. Unter„rotationsasymmetrisch" soll dabei insbesondere zu einer Mittelachse, die koaxial zu der Schaltrichtung des Schaltpins verläuft, asymmetrisch verstanden werden. It is also proposed that the at least one shift pin is rotationally asymmetrical. The shift pin can be formed particularly advantageous in that contact surfaces that come into contact with the shift gate, particularly advantageous can be made large and the switching pin can thus be formed particularly wear. The term "rotationally asymmetrical" is to be understood asymmetrically, in particular with respect to a central axis which runs coaxially to the switching direction of the switching pin.
Zudem wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Schaltpin eine ovale Grundform aufweist. Dadurch können der Schaltpin und insbesondere Berührflächen des Schaltpins besonders vorteilhaft ausgebildet werden. In addition, it is proposed that the at least one switching pin has an oval basic shape. As a result, the switching pin and in particular contact surfaces of the switching pin can be formed particularly advantageously.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, three embodiments of the invention are shown. The figures, the
Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Dabei zeigen: Showing:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Aktuators mit einem Teil einer Nockenwellenverstellvorrichtung,  1 is a schematic representation of an actuator according to the invention with a part of a camshaft adjusting device,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aktuators in einem ersten Fig. 2 is a schematic representation of the actuator in a first
Ausführungsbeispiel, Fig. 3 eine Detailansicht eines Schaltpins des Aktuators in einem betätigtenEmbodiment, Fig. 3 is a detail view of a switching pin of the actuator in an actuated
Zustand, Status,
Fig. 4 eine Detailansicht eines Schaltpins des Aktuators in einem unbetätigten  Fig. 4 is a detail view of a switching pin of the actuator in an unactuated
Zustand,  Status,
Fig. 5 eine Schnittansicht durch einen den Aktuator, den Schaltpin und ein  Fig. 5 is a sectional view through an actuator, the Schaltpin and a
Formschlusselement,  Form-fitting element,
Fig. 6 eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Aktuator in einem  Fig. 6 is a sectional view through an actuator according to the invention in a
zweiten Ausführungsbeispiel und  second embodiment and
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Schaltpins eines Aktuators in einem dritten Ausführungsbeispiel. Fig. 7 is a schematic representation of a switching pin of an actuator in a third embodiment.
Die Figuren 1 bis 5 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aktuators 25a für eine Nockenwellenverstellvorrichtung 10a. Die FIGS. 1 to 5 show a first exemplary embodiment of an actuator 25a according to the invention for a camshaft adjusting device 10a. The
Nockenwellenverstellvorrichtung 10a ist Teil einer nicht näher dargestellten Camshaft adjusting device 10a is part of a non-illustrated
Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine, die dazu vorgesehen ist, eine Antriebsenergie für ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug zu erzeugen. Die Automotive internal combustion engine, which is intended to generate a drive energy for a motor vehicle not shown in detail. The
Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine umfasst eine, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Zylindern. Die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine weist je Zylinder zwei als Einlassventile ausgebildete Ventile und zwei als Auslassventile ausgebildete Ventile auf. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine je Zylinder eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Ventilen aufweist. Die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine umfasst zur Betätigung der als Einlassventile ausgebildeten Ventile eine als Einlassnockenwelle ausgebildete Nockenwelle 30a und zur Betätigung der als Auslassventile ausgebildeten Ventile eine nicht näher dargestellte, als Auslassnockenwelle ausgebildete Nockenwelle. Je Zylinder weist jede Nockenwelle 30a jeweils ein Nockenelement 1 1 a auf. Die Nockenelemente 11 a sind dabei axial  Automotive internal combustion engine comprises a number of cylinders that appears appropriate to the person skilled in the art. The motor vehicle internal combustion engine has two cylinders designed as inlet valves per cylinder and two valves designed as exhaust valves. In principle, it is also conceivable that the motor vehicle internal combustion engine per cylinder has a different number of valves that appears appropriate to a person skilled in the art. The motor vehicle internal combustion engine comprises a camshaft 30a configured as an intake camshaft for actuating the valves designed as intake valves, and a camshaft (not shown in greater detail, designed as an exhaust camshaft) for actuating the valves designed as exhaust valves. Each cylinder, each camshaft 30a each have a cam member 1 1 a. The cam elements 11 a are axial
verschiebbar auf der entsprechenden Nockenwelle 30a gelagert. Dabei sind die slidably mounted on the corresponding camshaft 30a. Here are the
Nockenelemente 11 a drehfest auf der entsprechenden Nockenwelle 30a angeordnet. Im Folgenden sollen lediglich die als Einlassnockenwelle ausgebildete Nockenwelle 30a und die darauf angeordneten Nockenelemente 1 1 a beschrieben werden. Die Beschreibung der als Einlassnockenwelle ausgebildeten Nockenwelle 30a und der auf ihr angeordneten Nockenelemente kann auch zur Erläuterung der als Auslassnockenwelle ausgebildeten Nockenwelle und der darauf angeordneten Nockenelemente herangezogen werden. Cam elements 11a rotatably mounted on the corresponding camshaft 30a. In the following, only the camshaft 30a designed as an intake camshaft and the cam elements 11a arranged thereon are to be described. The description of the camshaft 30a formed as an intake camshaft and the cam elements disposed thereon can also be used to explain the camshaft formed as an exhaust camshaft and the cam elements disposed thereon.
Die Nockenelemente 1 1 a umfassen je zu betätigendem Ventil zwei Nockenbahnen 26a, 27a. Die ersten Nockenbahnen 26a sind einem ersten Betriebsbereich und die zweiten Nockenbahnen 27a einem zweiten Betriebsbereich der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet. Die zweiten Nockenbahnen 27a weisen dabei beispielsweise eine größere Erhebung auf als die ersten Nockenbahnen 26a und lösen dadurch bei dem The cam elements 1 1 a comprise two cam tracks 26a, 27a for each valve to be actuated. The first cam tracks 26a are a first operating region and the second Cam tracks 27a associated with a second operating range of the motor vehicle internal combustion engine. The second cam tracks 27a have, for example, a larger elevation than the first cam tracks 26a and thereby solve in the
entsprechenden Ventil eine größere Ventilerhebung aus. Die corresponding valve from a larger valve lift. The
Nockenwellenverstellvorrichtung 10a ist dazu vorgesehen, die Nockenelemente 11a zwischen den ersten Nockenbahnen 26a und den zweiten Nockenbahnen 27a umzuschalten, wobei jeweils die ersten Nockenbahnen 26a oder die zweiten Camshaft adjuster 10a is provided to switch the cam members 11a between the first cam tracks 26a and the second cam tracks 27a, with the first cam tracks 26a or the second cam tracks 26a, respectively
Nockenbahnen 27a eines Nockenelements 11 a gleichzeitig mit dem entsprechenden Ventil in Eingriff sind und dieses betätigen. Die Nockenelemente 11a weisen zwei Schaltstellungen auf. In den zwei Schaltstellungen weisen die Nockenelemente 11a jeweils eine unterschiedliche axiale Stellung auf der Nockenwelle 30a auf. In einer ersten Schaltstellung des Nockenelements 11a sind die ersten Nockenbahnen 26a in Eingriff und betätigen das entsprechende Ventil. In einer zweiten Schaltstellung des Cam tracks 27 a of a cam member 11 a at the same time with the corresponding valve are engaged and operate this. The cam elements 11a have two switching positions. In the two switching positions, the cam elements 11a each have a different axial position on the camshaft 30a. In a first switching position of the cam member 11a, the first cam tracks 26a are engaged and actuate the corresponding valve. In a second switching position of
Nockenelements 11a sind die zweiten Nockenbahnen 27a in Eingriff und betätigen das entsprechende Ventil. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Nockenelemente 11 a je zu betätigendem Ventil eine andere Anzahl an Nockenbahnen 26a, 27a aufweisen. Grundsätzlich ist es ebenfalls denkbar, dass die Nockenelemente 11a jeweils lediglich Nockenbahnen 26a, 27a zur Betätigung eines Ventils aufweisen. Aus Cam member 11a, the second cam tracks 27a are engaged and actuate the corresponding valve. In principle, it is also conceivable that the cam elements 11a have a different number of cam tracks 26a, 27a for each valve to be actuated. In principle, it is likewise conceivable that the cam elements 11a each have only cam tracks 26a, 27a for actuating a valve. Out
Übersichtlichkeitsgründen wird im Folgenden lediglich das Nockenelement 11a näher beschrieben. Die folgende Beschreibung ist dabei auch für die restlichen For reasons of clarity, only the cam element 11a will be described in more detail below. The following description is also for the rest
Nockenelemente der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine gültig und kann zu deren Cam elements of the motor vehicle engine valid and can to their
Erläuterung herangezogen werden. Explanation be used.
Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10a weist zur Verschiebung der Nockenelemente 11a jeweils eine erste Kulissenbahn 12a auf. Die Kulissenbahn 12a wird jeweils von dem entsprechenden Nockenelement 11a ausgebildet. Die erste Kulissenbahn 12a ist zur axialen Verschiebung des Nockenelements 1 1a von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung vorgesehen. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10a weist zur Verschiebung der Nockenelemente jeweils eine zweite, nicht näher dargestellte The camshaft adjusting device 10a has in each case a first slide track 12a for displacing the cam elements 11a. The slide track 12a is formed respectively by the corresponding cam member 11a. The first slide track 12a is provided for the axial displacement of the cam member 1 1a from the first shift position to the second shift position. The camshaft adjusting device 10a has in each case a second, not shown, for displacing the cam elements
Kulissenbahn auf. Die zweite Kulissenbahn wird von dem entsprechenden Sliding track on. The second slide track is from the corresponding
Nockenelement 11a ausgebildet. Die zweite Kulissenbahn ist zur axialen Verschiebung des Nockenelements 11a von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung vorgesehen. Die entsprechende Kulissenbahn 12a ist als Nut in dem entsprechenden Nockenelement 1 1a ausgebildet. Die Kulissenbahnen 12a sind dabei an einem Umfang des Nockenelements 11 a zwischen den Nockenbahnen 26a, 27a zur Betätigung des einen Ventils und den Nockenbahnen zur Betätigung des anderen Ventils angeordnet. Die Kulissenbahnen 12a weisen dabei jeweils eine S-Form auf. Die Kulissenbahnen 12a weisen dabei jeweils ein Einspursegment auf. Die Einspursegmente der Kulissenbahnen 12a verlaufen in Umfangsrichtung und stehen orthogonal zu einer Cam element 11a formed. The second slide track is provided for the axial displacement of the cam member 11a from the second shift position to the first shift position. The corresponding slide track 12a is formed as a groove in the corresponding cam element 1 1a. The slide tracks 12a are arranged on a circumference of the cam member 11a between the cam tracks 26a, 27a for actuating the one valve and the cam tracks for actuating the other valve. The slide tracks 12a each have an S-shape. The slide tracks 12a each have a single track segment. The Einspursegmente the slide tracks 12a extend in the circumferential direction and are orthogonal to a
Haupterstreckungsrichtung des Nockenelements 11a. In einem Bereich der Main extension direction of the cam member 11a. In an area of
Einspursegmente weisen die Kulissenbahnen 12a in Drehrichtung des Nockenelements 1 1a eine kontinuierlich zunehmende Tiefe auf. Die zwei Kulissenbahnen 12a weisen jeweils ein Schaltsegment auf. Die Schaltsegmente verlaufen schräg zu der Einspursegmente have the slide tracks 12a in the direction of rotation of the cam member 1 1a a continuously increasing depth. The two slide tracks 12a each have a switching segment. The switching segments are inclined to the
Umfangsrichtung des Nockenelements 11a und den Einspursegmenten. Das Circumferential direction of the cam member 11a and the Einspursegmenten. The
Schaltsegment der ersten Kulissenbahn 12a und das Schaltsegment der zweiten Switching segment of the first slide track 12a and the switching segment of the second
Kulissenbahn weisen jeweils einander entgegengesetzte Schaltrichtungen auf. Die Kulissenbahnen 12a weisen jeweils ein Ausspursegment auf. Die Schaltsegmente der Kulissenbahnen 12a münden jeweils in das entsprechende Ausspursegment. Die Sliding track each have opposite switching directions. The slide tracks 12a each have a Ausspursegment. The switching segments of the slide tracks 12a each open into the corresponding Ausspursegment. The
Ausspursegmente weisen dabei eine in Drehrichtung abnehmende Tiefe auf. Ausspursegmente have a decreasing in the direction of rotation depth.
Der Aktuator 25a ist zur Verschiebung des Nockenelements 11a vorgesehen. Je The actuator 25a is provided for displacing the cam member 11a. ever
Nockenelement 11a umfasst die Nockenwellenverstellvorrichtung 10a einen Aktuator 25a. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Nockenwellenverstellvorrichtung 10a zur Schaltung von zwei Nockenelementen 11a je einen Aktuator 25a aufweist. Im Folgenden wird lediglich der Aktuator 25a zur Verschiebung des dargestellten Nockenelements 1 1a beschrieben, wobei die Beschreibung zur Erläuterung weiterer Aktuatoren 25a der Nockenwellenverstellvorrichtung 10a herangezogen werden kann. Der Aktuator 25a umfasst je Kulissenbahn 12a einen Schaltpin 14a, 15a. Der erste Schaltpin 14a ist zum Eingriff in die erste Kulissenbahn 12a vorgesehen. Der zweite Schaltpin 5a ist zum Eingriff in die zweite Kulissenbahn vorgesehen. Die Schaltpins 14a, 15a sind als Stifte ausgebildet, die eine kreisförmige Grundform aufweisen. Die Schaltpins 14a, 15a sind als Zylinder ausgebildet. Zur Führung und Lagerung der Schaltpins 14a, 15a weist der Aktuator 25a ein Aktuatorgehäuse 13a auf. Das Aktuatorgehäuse 13a weist eine zylindrische Grundform auf. Die Schaltpins 14a, 15a sind axial verschiebbar in dem Aktuatorgehäuse 13a geführt. Dazu weist das Aktuatorgehäuse 13a je Schaltpin 14a eine Führung 16a, 17a auf. Die Führungen 16a, 17a sind als Durchgangslöcher ausgebildet, die eine kreisförmige Grundform aufweisen. Die als Durchgangslöcher ausgebildeten Führungen 16a, 17a verlaufen parallel zu einer Mittelachse des zylindrisch ausgebildeten Aktuatorgehäuses 13a und stehen in einem montierten Zustand senkrecht auf einer Hauptrotationsachse des entsprechenden Nockenelements 1 a bzw. der entsprechenden Nockenwelle 30a. Dabei stehen die Führungen für die entsprechenden Schaltpins 14a, 15a in einem monierten Zustand jeweils direkt über dem entsprechenden Einspursegment der entsprechenden Kulissenbahn 12a, sodass der in der Führung geführte Schaltpin 14a in die entsprechende Kulissenbahn 12a eingreifen kann. In einem unbetätigten Zustand sind die Schaltpins 14a, 15a innerhalb des Aktuators 25a angeordnet. In dem unbetätigten Zustand sind die der Kulissenbahn 12a zugewandten Enden der Schaltpins 14a, 15a innerhalb des Aktuatorgehäuses 13a angeordnet. Die Schaltpins 14a, 15a stehen in dem unbetätigten Zustand nicht über ein dem Cam element 11a, the camshaft adjusting device 10a comprises an actuator 25a. In principle, it is also conceivable for the camshaft adjusting device 10a to each have an actuator 25a for switching two cam elements 11a. In the following, only the actuator 25a for the displacement of the illustrated cam element 1a is described, the description for explaining further actuators 25a of the camshaft adjusting device 10a can be used. The actuator 25a includes a gate pin 14a, 15a per gate track 12a. The first shift pin 14a is provided for engagement in the first slide track 12a. The second switching pin 5a is provided for engagement in the second slide track. The switching pins 14a, 15a are formed as pins, which have a circular basic shape. The switching pins 14a, 15a are formed as a cylinder. For guiding and supporting the switching pins 14a, 15a, the actuator 25a has an actuator housing 13a. The actuator housing 13a has a cylindrical basic shape. The switching pins 14a, 15a are axially displaceably guided in the actuator housing 13a. For this purpose, the actuator housing 13a per switching pin 14a on a guide 16a, 17a. The guides 16a, 17a are formed as through holes, which have a circular basic shape. The formed as through holes guides 16a, 17a are parallel to a central axis of the cylindrically shaped actuator housing 13a and are in an assembled state perpendicular to a main axis of rotation of the corresponding cam member 1 a and the corresponding camshaft 30a. The guides for the corresponding switching pins 14a, 15a in a fitted state are in each case directly above the corresponding engagement segment of the corresponding slide track 12a, so that the guide pin 14a guided in the guide can engage in the corresponding slide track 12a. In an unactuated state, the switching pins 14a, 15a are disposed within the actuator 25a. In the unactuated state, the guide track 12a facing ends of the switching pins 14a, 15a are disposed within the actuator housing 13a. The switching pins 14a, 15a are in the unactuated state does not have a
Nockenelement 1 1 a zugewandten Ende des Aktuatorgehäuses 13a hinaus und greifen dadurch nicht in die entsprechende Kulissenbahn 12a ein. In einem betätigten Zustand reicht das der Kulissenbahn 12a zugewandte Ende des entsprechenden Schaltpins 14a, 15a über das der Kulissenbahn 12a zugewandte erste Ende des Aktuatorgehäuses 13a hinaus und greift in die entsprechende Kulissenbahn 12a ein. Auf einem zweiten Ende, das dem dem Aktuatorgehäuse 13a zugewandten Ende abgewandt ist, stehen die Schaltpins 14a, 15a über das Aktuatorgehäuse 13a hinaus. Dabei stehen die Schaltpins 14a, 15a sowohl in betätigtem als auch in unbetätigtem Zustand auf dem zweiten Ende über das Aktuatorgehäuse 13a hinaus. Der Aktuator 25a umfasst ein nicht näher dargestelltes Aktuatorelement, in das die auf dem zweiten Ende über das Cam element 1 1 a facing the end of the actuator 13a and also do not engage in the corresponding slide track 12a. In an actuated state, the end of the corresponding shift pin 14a, 15a facing the slide track 12a extends beyond the first end of the actuator housing 13a facing the slide track 12a and engages in the corresponding guide track 12a. On a second end, which faces away from the end facing the actuator housing 13a, the switching pins 14a, 15a project beyond the actuator housing 13a. Here are the switching pins 14a, 15a both in the actuated and in the unactuated state on the second end beyond the actuator housing 13a addition. The actuator 25 a comprises an actuator element, not shown in detail, in which the on the second end on the
Aktuatorgehäuse 13a hinausstehenden Enden der Schaltpins 14a, 15a eingreifen. Das Aktuatorelement ist als ein elektromagnetisches Aktuatorelement ausgebildet. Das nicht näher dargestellte Aktuatorelement weist zumindest eine elektromagnetische Spule auf, die eine Betätigungskraft auf die Schaltpins 14a, 15a ausüben kann. Durch das Actuator housing 13a protruding ends of the switching pins 14a, 15a engage. The actuator element is designed as an electromagnetic actuator element. The actuator element, not shown, has at least one electromagnetic coil, which can exert an actuating force on the switching pins 14a, 15a. By the
Aktuatorelement lassen sich die zwei Schaltpins 14a, 15a unabhängig voneinander in den betätigten Zustand oder in den unbetätigten Zustand schalten. In einem unbestromten Zustand des Aktuators 25a sind die Schaltpins 14a, 15a jeweils in ihrem unbetätigten Zustand. Actuator element can be the two switching pins 14a, 15a independently switch in the actuated state or in the unactuated state. In a de-energized state of the actuator 25a, the switching pins 14a, 15a are each in their unactuated state.
Zur Schaltung des Nockenwellenelements 1 1 a von seiner ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung wird der erste Schaltpin 14a in einen betätigten Zustand geschaltet, wenn das Einspursegment der ersten Kulissenbahn 12a unter dem ersten Schaltpin 14a ist. Der Schaltpin 14a wird über das Einspursegment in die erste Kulissenbahn 12a gelenkt. Durch das schräg verlaufende Schaltsegment kommt der ortsfeste Schaltpin 14a in Kontakt mit einer Wandung 28a der Kulissenbahn 12a und verschiebt durch das Wegdrehen der Kulissenbahn 12a unter dem Schaltpin 14a das Nockenelement 1 1 a über den Verlauf des Schaltsegments von der ersten Schaltstellung in die zweite For switching the camshaft member 1 1 a from its first switching position to the second switching position of the first shift pin 14a is switched to an actuated state when the Einspursegment the first slide track 12a is below the first shift pin 14a. The switching pin 14a is directed via the Einspursegment in the first slide track 12a. Due to the oblique switching segment, the stationary shift pin 14a comes into contact with a wall 28a of the slide track 12a and shifts by turning away the slide track 12a under the shift pin 14a, the cam member 1 1 a over the course of the switching segment from the first switching position to the second
Schaltstellung. In dem Ausspursegment wird der Schaltpin 14a wieder aus dem betätigten Zustand in den unbetätigten Zustand zurückgedrückt. Dann ist der Schaltvorgang von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung abgeschlossen. Eine Schaltung von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung erfolgt dabei äquivalent, wobei der zweite Schaltpin 14a dabei in die zweite Kulissenbahn eingreift. Grundsätzlich ist es auch g denkbar, dass auch der erste Schaltpin 14a zur Schaltung von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung in die zweite Kulissenbahn eingreift. Switching position. In the Ausspursegment the switching pin 14a is pushed back from the actuated state to the unactuated state. Then the switching operation is completed from the first switching position to the second switching position. A circuit from the second switching position to the first switching position is carried out equivalently, wherein the second switching pin 14a engages in the second slide track. Basically it is too g conceivable that also the first switching pin 14a engages the circuit of the second switching position in the first switching position in the second slide track.
Die beiden Schaltpins 14a, 15a sind äquivalent in dem Aktuatorgehäuse 13a angeordnet, weswegen im Folgenden lediglich der erste Schaltpin 14a und seine Befestigung und Lagerung in dem Aktuatorgehäuse 13a näher beschrieben werden, wobei diese The two switching pins 14a, 15a are equivalently arranged in the actuator housing 13a, for which reason only the first switching pin 14a and its fastening and mounting in the actuator housing 13a will be described in more detail below, wherein these
Beschreibung ebenfalls zur Erläuterung des zweiten Schaltpins 14a, 15a herangezogen werden kann. Der Schaltpin 14a ist in der Führung in dem Aktuatorgehäuse 13a angeordnet. Dabei ist der Schaltpin 14a drehfest in dem Aktuatorgehäuse 13a Description can also be used to explain the second switching pin 14a, 15a. The switching pin 14a is disposed in the guide in the actuator housing 13a. In this case, the shift pin 14a is rotationally fixed in the actuator housing 13a
angeordnet. Der Schaltpin 14a ist dadurch lediglich entlang der Schaltrichtung in der Führung 16a axial verschiebbar. Durch die drehfeste Anordnung des Schaltpins 14a, 15a an das Aktuatorgehäuse 13a ist eine Rotation des Schaltpins 14a, 15a In der Führung 16a unterbunden. Der Schaltpin 14a weist durch die Unterbindung einer Rotation des Schaltpins 14a, 15a stets eine selbe Orientierung zu dem Nockenelement 1 1 a und insbesondere den Kulissenbahnen 12a auf. Dabei ist der Schaltpin 14a über die Führung 16a in der der Schaltpin 14a gelagert ist, drehfest mit dem Aktuatorgehäuse 13a verbunden. arranged. The switching pin 14a is thereby axially displaceable only along the switching direction in the guide 16a. Due to the rotationally fixed arrangement of the switching pins 14a, 15a to the actuator housing 13a, a rotation of the switching pins 14a, 15a in the guide 16a is prevented. By switching off a rotation of the switching pins 14a, 15a, the switching pin 14a always has the same orientation relative to the cam element 11a and in particular to the slide tracks 12a. In this case, the shift pin 14a is rotatably connected to the actuator housing 13a via the guide 16a in which the shift pin 14a is mounted.
Zur drehfesten Anbindung des Schaltpins 14a, 15a weist der Aktuator 25a ein For rotationally fixed connection of the switching pins 14a, 15a, the actuator 25a
Formschlusselement 18a auf. Das Formschlusselement 18a ist zwischen dem Schaltpin 14a und dem Aktuatorgehäuse 13a angeordnet und verbindet den Schaltpin 14a dadurch formschlüssig mit dem Aktuatorgehäuse 13a. Das Formschlusselement 18a ist dabei als ein Zylinder ausgebildet. Zur formschlüssigen Verbindung des Formschlusselements 18a mit dem Aktuatorgehäuse 13a bildet das Aktuatorgehäuse 13a ein Führungselement i a aus, das für eine formschlüssige Verbindung mit dem Formschlusselement 18a vorgesehen ist. Das Formschlusselement 18a greift zur Verdrehsicherung des Schaltpins 14a, 15a in einem montierten Zustand des Schaltpins 14a, 15a in das Führungselement 9a des Aktuatorgehäuses 13a ein. Das Führungselement 19a des Aktuatorgehäuses 13a ist als eine Langnut ausgebildet. Dabei weist das als Langnut ausgebildete Positive locking element 18a. The form-fitting element 18a is arranged between the switching pin 14a and the actuator housing 13a and thereby connects the switching pin 14a in a form-fitting manner with the actuator housing 13a. The form-locking element 18a is designed as a cylinder. For the positive connection of the positive-locking element 18a with the actuator housing 13a, the actuator housing 13a forms a guide element i a, which is provided for a positive connection with the positive-locking element 18a. The positive-locking element 18a engages in the guide element 9a of the actuator housing 13a to prevent rotation of the switching pin 14a, 15a in an assembled state of the switching pin 14a, 15a. The guide member 19a of the actuator housing 13a is formed as a long groove. This has trained as a long groove
Führungselement 19a eine Erstreckung auf, die wenigstens doppelt so groß ist wie eine Länge des Formschlusselements 18a. Das als Langnut ausgebildete Führungselement 19a ist in eine Wandung der Führung 16a eingebracht, in der der Schaltpin 14a geführt ist. Dabei ist das Führungselement 19a an dem zweiten, dem Aktuatorelement zugewandten Ende des Aktuatorgehäuses 13a angeordnet. Dabei ist das Guide element 19 a has an extension which is at least twice as large as a length of the form-fitting element 18 a. The trained as a long groove guide member 19a is inserted into a wall of the guide 16a, in which the switching pin 14a is guided. In this case, the guide element 19a is arranged on the second, the actuator element facing the end of the actuator housing 13a. That's it
Führungselement korrespondierend zu einer Außenkontur des Formschlusselements 18a ausgebildet. Das Führungselement 19a ist halbkreisförmig ausgebildet, sodass das zylinderförmig ausgebildete Formschlusselement 18a formschlüssig in das Führungselement 19a eingreifen kann. Während eines Betriebs, in dem der Schaltpin 14a zwischen seinem unbetätigten Zustand und seinem betätigten Zustand umgeschaltet wird, gleitet das Formschlusselement 18a in dem Führungselement 19a des Guide element corresponding to an outer contour of the form-locking element 18a formed. The guide element 19a is semicircular in shape, so that the cylindrically shaped positive-locking element 18a has a positive fit in the Guide element 19a can engage. During an operation in which the switching pin 14 a is switched between its non-actuated state and its actuated state, the positive-fit element 18 a slides in the guide element 19 a of the
Aktuatorgehäuses 13a. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Erstreckung des Führungselements 19a ebenfalls korrespondierend zu dem Formschlusselement 8a ausgebildet ist und das Formschlusselement 18a dadurch über das Führungselement 19a starr mit dem Aktuatorgehäuse 13a verbunden ist. Dabei ist es denkbar, dass das Formschlusselement 18a über eine Passung fest mit dem Führungselement 19a verbunden ist, wodurch das Formschlusselement 18a in dem Führungselement 19a ortsfest angeordnet ist und insbesondere nicht mehr in dem Führungselement 19a gleiten kann. Actuator housing 13a. In principle, it is also conceivable that the extent of the guide element 19a is also formed corresponding to the positive-locking element 8a and the positive-locking element 18a is thereby rigidly connected to the actuator housing 13a via the guide element 19a. It is conceivable that the form-locking element 18a is connected via a fit firmly with the guide element 19a, whereby the positive-locking element 18a is arranged stationary in the guide member 19a and in particular can no longer slide in the guide member 19a.
Der Schaltpin 14a weist ein Führungselement 21a auf. Das Formschlusselement 18a greift in montiertem Zustand zur Verdrehsicherung des Schaltpins 14a in das The switching pin 14a has a guide element 21a. The positive locking element 18a engages in the assembled state to prevent rotation of the switch pin 14a in the
Führungselement 21a des Schaltpins 14a, 15a ein. Dadurch ist der Schaltpin 14a über das mit seinem Führungselement 21a formschlüssig verbundene Formschlusselement 18a, das über das Führungselement 19a des Aktuatorgehäuses 13a formschlüssig mit dem Aktuatorgehäuse 13a verbunden ist, drehfest mit dem Aktuatorgehäuse 13a verbunden. Das Führungselement 21a des Schaltpins 14a ist dabei als Langnut ausgebildet. Dabei ist das Führungselement 21a korrespondierend zu der Außenkontur des Formschlusselements 18a ausgebildet. Das Führungselement 21a ist halbkreisförmig ausgebildet, sodass das zylinderförmig ausgebildete Formschlusselement 18a Guide element 21a of the switching pin 14a, 15a. As a result, the switching pin 14a is non-rotatably connected to the actuator housing 13a via the form-locking element 18a, which is positively connected to its guide element 21a and is positively connected to the actuator housing 13a via the guide element 19a of the actuator housing 13a. The guide element 21a of the switching pin 14a is formed as a long groove. In this case, the guide element 21a is formed corresponding to the outer contour of the positive-locking element 18a. The guide element 21a is semicircular, so that the cylindrically shaped positive-locking element 18a
formschlüssig in das Führungselement 21 a eingreifen kann. Während eines Betriebs, in dem der Schaltpin 14a zwischen seinem unbetätigten Zustand und seinem betätigten Zustand umgeschaltet wird, gleitet das Formschlusselement 18a in dem positively engage in the guide member 21 a. During an operation in which the switching pin 14 a is switched between its non-actuated state and its actuated state, the positive-fit element 18 a slides in the
Führungselement des Schaltpins 14a. Die Führungselemente 19a, 21 a des Schaltpins 14a und des Aktuatorgehäuses 13a sind dabei so angeordnet, dass eine Belastung der Führungselemente 19a, 21a bei einer Maximalbelastung des Schaltpins 14a am geringsten ist. Dazu sind die Führungselemente 19a, 21a in einem montierten Zustand am Umfang des Schaltpins 14a um 90 Grad versetzt zu einer Richtung der Guide element of the switch pin 14a. The guide elements 19a, 21a of the switch pin 14a and the actuator housing 13a are arranged so that a load on the guide elements 19a, 21a at a maximum load of the switching pin 14a is the lowest. For this purpose, the guide elements 19a, 21a in an assembled state on the circumference of the switching pin 14a offset by 90 degrees to a direction of
Maximalbelastung angeordnet. Durch die formschlüssige Verbindung des Schaltpins 14a und dem Aktuatorgehäuse 13a mittels des Formschlusselements 18a ist der Schaltpin außerdem in Richtung der Nockenwelle 11a verliersicher in dem Aktuatorgehäuse 13a angeordnet. Maximum load arranged. Due to the positive connection of the switching pin 14a and the actuator housing 13a by means of the positive locking element 18a of the shift pin is also arranged in the direction of the camshaft 11a captive in the actuator housing 13a.
Der Schaltpin 14a weist zwei Berührflächen 23a, 24a auf, mit denen der Schaltpin 14a während einer Verstellung des Nockenelements 11a mit einer Wandung 28a, 29a der Kulissenbahn 12a in direktem Kontakt ist. Über die Berührflächen 23a, 24a wird das Nockenelement 1 1 a von dem Schaltpin 14a verdrängt und so in die entsprechende Schaltstellung gedrückt. Die Berührflächen 23a, 24a sind dabei speziell behandelt. Die Berührflächen 23a, 24a weisen eine Härte auf, die größer ist als die Härte des restlichen Schaltpins 14a, 15a. Dadurch wird ein Verschleiß an den Berührflächen 23a, 24a des Schaltpins 14a vorteilhaft verkleinert und eine Lebensdauer des Schaltpins 14a, 15a vorteilhaft verlängert. Dabei sind die Berührflächen 23a, 24a durch ein dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Oberflächenhärteverfahren behandelt. Grundsätzlich ist es dabei auch denkbar, dass die Härte der Berührflächen 23a, 24a durch ein geeignetes The switching pin 14a has two contact surfaces 23a, 24a, with which the switching pin 14a during an adjustment of the cam member 11a with a wall 28a, 29a of Slide track 12a is in direct contact. About the contact surfaces 23a, 24a, the cam member 1 1 a is displaced from the shift pin 14a and pressed so in the corresponding switching position. The contact surfaces 23a, 24a are specially treated. The contact surfaces 23a, 24a have a hardness which is greater than the hardness of the remaining switching pins 14a, 15a. This advantageously reduces wear on the contact surfaces 23a, 24a of the switching pin 14a and advantageously extends a service life of the switching pin 14a, 15a. In this case, the contact surfaces 23a, 24a are treated by a surface hardening process which appears expedient to the person skilled in the art. Basically, it is also conceivable that the hardness of the contact surfaces 23a, 24a by a suitable
Beschichtungsverfahren oder eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Maßnahme erhöht ist. Coating process or another, the expert appears to be useful measure increases.
In der Figur 6 und 7 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, FIGS. 6 and 7 show two further exemplary embodiments of the invention. The following descriptions are essentially limited to the differences between the embodiments, with respect to constant components,
Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 bis 5, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Features and functions on the description of the other embodiments, in particular the figures 1 to 5, can be referenced. To distinguish the embodiments, the letter a in the reference numerals of
Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 und 2 durch die Buchstaben b und c in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der Figuren 6 und 7 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 bis 5, verwiesen werden. Embodiment in Figures 1 and 2 replaced by the letters b and c in the reference numerals of the embodiments of Figures 6 and 7. With regard to identically named components, in particular with regard to components having the same reference numerals, reference may in principle also be made to the drawings and / or the description of the other exemplary embodiments, in particular FIGS. 1 to 5.
Die Figur 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aktuators 25b für eine Nockenwellenverstellvorrichtung 10b. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10b ist Teil einer nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine. Je Zylinder weist jede Nockenwelle der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine jeweils ein Nockenelement auf. Die Nockenelemente sind dabei axial verschiebbar auf der entsprechenden Nockenwelle gelagert. Die Nockenelemente umfassen je zu betätigendem Ventil zwei Nockenbahnen. Die Nockenwellenverstellvorrichtung weist zur Verschiebung der Nockenelemente jeweils eine erste Kulissenbahn auf. Die Kulissenbahn wird jeweils von dem entsprechenden Nockenelement ausgebildet. Der Aktuator 25b ist zur Verschiebung des Nockenelements vorgesehen. Der Aktuator 25b umfasst je Kulissenbahn einen Schaltpin 14b, 15b. Die Schaltpins 14b, 15b sind als Stifte ausgebildet, die eine kreisförmige Grundform aufweisen. Zur drehfesten Anbindung des Schaltpins 14b, 15b weist der Aktuator 25b ein Formschlusselement 18b auf. Das Formschlusselement 18b ist zwischen dem Schaltpin 14b, 15b und dem Aktuatorgehäuse 13b angeordnet und verbindet den Schaltpin 14b, 15b dadurch formschlüssig mit dem Aktuatorgehäuse 13b. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel aus den Figuren 1 bis 5 ist das Formschlusselement 18b als eine Kugel ausgebildet. Das als Kugel ausgebildete Formschlusselement 18b ist dabei wie in dem ersten Ausführungsbeispiel gleitend in Führungselementen 19b, 21 b des Schaltpins 14b, 15b und des Aktuatorgehäuses 13b angeordnet und verbindet den Schaltpin 14b, 15b so formschlüssig mit dem Aktuatorgehäuse 13b. Grundsätzlich wäre es ebenfalls denkbar, dass das Formschlusselement 18b eine andere, dem Fachmann als sinvoll erscheinende Form aufweist. Dabei ist es denkbar, dass das Formschlusselement 18b beispielsweise rechteckig oder quaderförmig ausgebildet ist. FIG. 6 shows a second exemplary embodiment of an actuator 25b according to the invention for a camshaft adjusting device 10b. The camshaft adjusting device 10b is part of a motor vehicle engine, not shown. Each cylinder, each camshaft of the motor vehicle engine each have a cam element. The cam elements are mounted axially displaceable on the corresponding camshaft. The cam elements comprise two cam tracks per valve to be actuated. The camshaft adjusting device has in each case a first slide track for displacing the cam elements. The slide track is formed in each case by the corresponding cam element. The actuator 25b is provided for displacing the cam member. The actuator 25b comprises a gate pin 14b, 15b per gate track. The switching pins 14b, 15b are formed as pins, which have a circular basic shape. For the rotationally fixed connection of the switching pins 14b, 15b, the actuator 25b has a positive-locking element 18b. The form-fitting element 18b is between the switching pin 14b, 15b and the actuator 13b arranged and connects the shift pin 14b, 15b thereby form-fitting manner with the actuator housing 13b. In contrast to the first embodiment of Figures 1 to 5, the positive-locking element 18b is formed as a ball. The ball-shaped positive-locking element 18b is slidably disposed in guide elements 19b, 21b of the switching pin 14b, 15b and the actuator housing 13b, as in the first exemplary embodiment, and connects the switching pin 14b, 15b to the actuator housing 13b in a form-fitting manner. In principle, it would also be conceivable for the positive-locking element 18b to have another shape, which appears to the person skilled in the art as meaningful. It is conceivable that the positive locking element 18b is formed, for example, rectangular or cuboid.
Die Figur 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aktuators 25c für eine Nockenwellenverstellvorrichtung. Die Nockenwellenverstellvorrichtung ist Teil einer nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine. Je Zylinder weist jede Nockenwelle 30c der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine jeweils ein Nockenelement 11c auf. Die Nockenelemente 11c sind dabei axial verschiebbar auf der entsprechenden Nockenwelle 30c gelagert. Die Nockenelemente 11c umfassen je zu betätigendem Ventil zwei Nockenbahnen. Die Nockenwellenverstellvorrichtung weist zur Verschiebung der Nockenelemente 11c jeweils eine erste Kulissenbahn 12c auf. Die Kulissenbahn 12c wird jeweils von dem entsprechenden Nockenelement 1c ausgebildet. Der Aktuator 25c ist zur Verschiebung des Nockenelements 11c vorgesehen. Der Aktuator 25c umfasst je Kulissenbahn einen Schaltpin 14c. Die Schaltpins 14c sind als Stifte ausgebildet. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen sind die Schaltpins 14c des Aktuators 25c rotationsasymmetrisch ausgebildet. Der Schaltpin 14c weist dabei eine ovale Grundform auf. Dadurch ist ein Bereich, in dem der Schaltpin 14c mit Wandungen der Kulissenbahn 12c während eines Schaltvorgangs des Nockenelements 11 c in Berührung ist, größer als bei einer kreisrunden Grundform, wodurch eine FIG. 7 shows a third exemplary embodiment of an actuator 25 c according to the invention for a camshaft adjusting device. The camshaft adjusting device is part of a motor vehicle engine, not shown. For each cylinder, each camshaft 30c of the motor vehicle internal combustion engine has a respective cam element 11c. The cam elements 11c are axially displaceably mounted on the corresponding camshaft 30c. The cam elements 11c comprise two cam tracks per valve to be actuated. The camshaft adjusting device has in each case a first slide track 12c for displacing the cam elements 11c. The slide track 12c is formed respectively by the corresponding cam member 1c. The actuator 25c is provided for shifting the cam member 11c. The actuator 25c includes a gate pin 14c per gate track. The switching pins 14c are formed as pins. In contrast to the preceding exemplary embodiments, the switching pins 14c of the actuator 25c are rotationally asymmetrical. The switching pin 14c has an oval basic shape. As a result, an area in which the shift pin 14c is in contact with walls of the slide track 12c during a switching operation of the cam element 11c is larger than in a circular basic shape, whereby a
Flächenpressung zwischen dem Schaltpin 14c und der Kulissenbahn 12c verringert werden kann. Dabei ist es grundsätzlich denkbar, dass der Schaltpin 14c lediglich in einem Bereich seiner Berührflächen 23c, 24c rotationsasymmetrisch ausgebildet ist und eine ovale Grundform aufweist. Der restliche Schaltpin 14c außerhalb eines Bereichs der Berührflächen 23c, 24c könnte dabei äquivalent zu dem Schaltpin aus den ersten beiden Ausführungsbeispielen ausgebildet sein. Bezugszeichenliste Surface pressure between the switching pin 14c and the slide track 12c can be reduced. It is basically conceivable that the switching pin 14c is formed rotationally asymmetric only in a region of its contact surfaces 23c, 24c and has an oval basic shape. The remaining switching pin 14c outside of a region of the contact surfaces 23c, 24c could be formed equivalent to the switching pin of the first two embodiments. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Nockenwellenverstellvorrichtung Camshaft adjusting device
Nockenelement  cam member
Kulissenbahn  link path
Aktuatorgehäuse  actuator housing
Schaltpin  switch pin
Schaltpin  switch pin
Führung  guide
Führung  guide
Formschlusselement  Form-fitting element
Führungselement  guide element
Führungselement  guide element
Berührfläche  contact surface
Berührfläche  contact surface
Aktuator  actuator
Nockenbahn  cam track
Nockenbahn  cam track
Wandung  wall
Wandung  wall
Nockenwelle  camshaft

Claims

Patentansprüche claims
Aktuator für eine Nockenwellenverstellvorrichtung (10a; 10b; 10c), die zumindest ein axial verschiebbares Nockenelement (11a) und zumindest eine Kulissenbahn (12a; 12c) zur Verschiebung des zumindest einen Nockenelements (11 a) aufweist, mit einem Aktuatorgehäuse (13a; 13b) und mit zumindest einem axial verschiebbar in dem Aktuatorgehäuse (13a; 13b) gelagerten Schaltpin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c), der zur Verstellung des Nockenelements (1 1a) dazu vorgesehen ist, in die zumindest eine Kulissenbahn (12a; 12c) einzugreifen, Actuator for a camshaft adjusting device (10a, 10b, 10c) having at least one axially displaceable cam element (11a) and at least one slide track (12a, 12c) for displacing the at least one cam element (11a), with an actuator housing (13a, 13b) and with at least one shift pin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) mounted axially displaceably in the actuator housing (13a; 13b), which is provided for adjusting the cam element (1a), into the at least one slide track (12a; ) intervene,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der zumindest eine Schaltpin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) drehfest in dem the at least one switching pin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) rotatably in the
Aktuatorgehäuse (13a; 13b) angeordnet ist. Actuator housing (13a, 13b) is arranged.
Aktuator nach Anspruch 1 , Actuator according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Aktuatorgehäuse (13a; 13b) eine Führung (16a, 17a; 16b, 17b) für den zumindest einen Schaltpin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) aufweist, über die der the actuator housing (13a; 13b) has a guide (16a, 17a; 16b, 17b) for the at least one switching pin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) over which the
Schaltpin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) drehfest mit dem Aktuatorgehäuse (13a; 13b) verbunden ist. Shift pin (14a, 15a, 14b, 15b, 14c) rotatably connected to the actuator housing (13a, 13b) is connected.
3. Aktuator nach Anspruch 1 oder 2, 3. Actuator according to claim 1 or 2,
gekennzeichnet durch  marked by
zumindest ein Formschlusselement (18a; 18b), das zwischen dem zumindest einen Schaltpin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) und dem Aktuatorgehäuse (13a; 13b) angeordnet ist und den Schaltpin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) drehfest mit dem Aktuatorgehäuse (13a; 13b) verbindet.  at least one form-locking element (18a; 18b) which is arranged between the at least one switching pin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) and the actuator housing (13a; 13b) and the switching pin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) rotatably connected to the actuator housing (13a, 13b) connects.
4. Aktuator nach Anspruch 3, 4. Actuator according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Aktuatorgehäuse (13a; 13b) zumindest ein Führungselement (19a, 19b) ausbildet, das in der Führung (16a, 17a; 16b, 17b) für den zumindest einen Schaltpin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) angeordnet ist und in das das  the actuator housing (13a; 13b) forms at least one guide element (19a, 19b) which is arranged in the guide (16a, 17a, 16b, 17b) for the at least one switching pin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) and in the the
Formschlusselement (18a; 18b) in einem montierten Zustand zur Verdrehsicherung des Schaltpins (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) eingreift.  In a mounted state, the positive locking element (18a, 18b) engages against rotation of the switching pin (14a, 15a, 14b, 15b, 14c).
5. Aktuator nach Anspruch 4, 5. Actuator according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Führungselement (19a; 19b) als eine Langnut ausgebildet ist.  the guide element (19a, 19b) is designed as a long groove.
6. Aktuator zumindest nach Anspruch 3, 6. Actuator at least according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der zumindest eine Schaltpin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) ein als Langnut  the at least one switching pin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) as a long groove
ausgebildetes Führungselement (21a; 21 b) aufweist, in das das  has trained guide element (21a, 21 b), in which the
Formschlusselement (18a; 18b) in montiertem Zustand zur Verdrehsicherung des Schaltpins (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) eingreift.  In the assembled state, positive locking element (18a, 18b) engages against rotation of the switching pin (14a, 15a, 14b, 15b, 14c).
7. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Actuator according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der zumindest eine Schaltpin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) Berührflächen (23a, 24a; 23b; 23c) ausbildet, die speziell behandelt sind.  the at least one switching pin (14a, 15a; 14b, 15b; 14c) forms contact surfaces (23a, 24a; 23b; 23c) which are specially treated.
8. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Actuator according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der zumindest eine Schaltpin (14c) rotationsasymmetrisch ausgebildet ist. the at least one switching pin (14c) is rotationally asymmetrical.
9. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. Actuator according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der zumindest eine Schaltpin (14c) eine ovale Grundform aufweist.  the at least one switching pin (14c) has an oval basic shape.
10. Nockenwellenverstellvorrichtung mit zumindest einem axial verschiebbaren Nockenelement (11a), mit zumindest einer Kulissenbahn (12a; 12c) zur 10. Camshaft adjusting device with at least one axially displaceable cam element (11a), with at least one slide track (12a, 12c) for
Verschiebung des zumindest einen Nockenelements (11a) zumindest eine Kulissenbahn (12a) aufweist, und mit zumindest einem Aktuator (25a; 25b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.  Displacement of the at least one cam member (11a) has at least one slide track (12a), and with at least one actuator (25a; 25b) according to one of the preceding claims.
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