WO2016177480A1 - Valve train device - Google Patents

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WO2016177480A1
WO2016177480A1 PCT/EP2016/051155 EP2016051155W WO2016177480A1 WO 2016177480 A1 WO2016177480 A1 WO 2016177480A1 EP 2016051155 W EP2016051155 W EP 2016051155W WO 2016177480 A1 WO2016177480 A1 WO 2016177480A1
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WO
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cam
drive device
cam piece
valve drive
track
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PCT/EP2016/051155
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German (de)
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Inventor
Robert Hermann
Murat Saral
Original Assignee
Volkswagen Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L1/053Camshafts overhead type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
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    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L13/0036Modifications 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
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    • F01L1/047Camshafts
    • F01L2001/0471Assembled camshafts
    • F01L2001/0473Composite camshafts, e.g. with cams or cam sleeve being able to move relative to the inner camshaft or a cam adjusting rod
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications 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
    • F01L13/0036Modifications 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
    • F01L2013/0052Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve

Definitions

  • the invention relates to a valve drive device, in particular a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • the valve drive device comprises a camshaft with a cam piece arranged axially displaceably on a cam basic shaft with at least two cams which provide camshafts which are phase-displaced during a rotation of the camshaft and are assigned to different cylinders and a shift gate for axially displacing the cam piece, the shift gate having a first cam track for axially displacing the cam piece in a forward direction and a second cam track for axially displacing the cam track in a reverse direction opposite to the forward direction.
  • variable valve drive devices in internal combustion engines, which can realize both the shutdown of individual cylinders and a valve lift switching by axial displacement of cam pieces with cams of different cam contour (eg. Full cam, half cam and / or zero cam) (so-called.
  • Variable valve train devices with axially displaceable cam pieces do not have a classic one-piece camshaft, but one
  • Tooth shaft as a camshaft on which two or more cam pieces are slidably mounted.
  • Cam pieces take place via the teeth of the toothed shaft.
  • the displacement of the cam pieces in the axial direction is effected by means of a stationary actuator, which causes an engagement of an actuating element, such as an adjusting pin in a switching gate of the cam piece.
  • an actuating element such as an adjusting pin in a switching gate of the cam piece.
  • Upon rotation of the cam piece this is forcibly guided by means of the adjusting pin by a defined axial switching travel of a few millimeters, which corresponds to the distance between two adjacent cams of a cam portion of the cam piece moved.
  • each cam piece two ejectable actuators are assigned to engage in each case a slide track of the shift gate, wherein the first slide track for adjusting the cam piece in an axial forward direction and the second cam track for adjusting the cam piece in an axial reverse direction is provided (activation and deactivation in ACT).
  • each cylinder is associated with an axially displaceable cam piece ("single cam piece")
  • single cam piece axially displaceable cam piece
  • valve train devices with a single cam piece are Y-shaped extending link tracks with two side by side extending in the circumferential direction
  • the valve drive device comprises a camshaft having a cam piece arranged axially displaceably on a cam basic shaft and having at least two cams which provide phase-shifted cam strokes during a rotation of the camshaft and which are assigned to different cylinders. That's it According to the invention possible, the valve lifts two or more cylinders with a
  • Cam base shaft are held, there are several cam pieces.
  • a valve lift can be done with a double cam piece only in the base circle of the cam.
  • a double cam piece is available for switching a smaller common cam base circle than when switching the valve lifts of two cylinders by means of two individual cam pieces.
  • the valve and thus also the cam strokes are regularly rotated by 90 ° cam rotation angle to each other with two cylinders, which are adjusted with a common cam piece and thus phase-shifted. These 90 ° cam rotation angles correspond to the reduction of the base circle used for
  • Double cam piece due to the higher to be moved cam piece mass and the smaller base circle area are more heavily loaded than in a
  • the first slide track and the second slide track are so axially spaced from each other that they no
  • Gateways no track section both in a move of the
  • Cam piece is traversed in the reverse direction of an adjusting pin of the actuator. Rather, the two slide tracks are completely independent of each other and axially spaced from each other, so that a slide track for moving the Cam piece in the forward direction and the second cam track for moving the cam piece in the reverse direction is used.
  • the invention is based on the knowledge that when gate tracks with a common track section of these passing Verstellpin is potentially heavily stressed at the existing crossing, branching or merging points.
  • the adjusting pin at the junction point can abut against an opposite wall section of the united slide track without its axial movement component being able to be braked adequately beforehand, which can lead to the acoustic abnormalities described above.
  • Two independent and axially spaced gateways offer
  • the adjusting pin passing Verstellpin can be performed closely over its entire path between two slide web walls, and thus the axial
  • Movement component of the cam piece are also gently braked after moving through a corresponding web guide, whereby mechanical loads of the adjusting pins can be reduced.
  • the cam piece of the valve drive device according to the invention is integrally formed such that the two cams associated with the various cylinders and the shift gate are not axially displaceable relative to each other, but axially fixedly arranged on the cam piece.
  • it is a previously described "double cam piece” or in the case of multiple cams to a one-piece “multiple cam piece”, wherein the individual cams are associated with two or more cylinders and each provide phase-shifted cam strokes.
  • the two slide tracks each have a substantially in the circumferential direction Einspur Siemens
  • an axial course component having a displacement portion for axial displacement of the cam piece and a substantially extending in the circumferential direction Auswerf Scheme.
  • the cam piece according to the invention has two axially spaced and separate
  • Each slide track can rotate the camshaft axis by more than 360 °, the beginning of the Einspur Schemes and the end of the
  • Auswerf Switzerlands can be arranged axially adjacent to each other due to a helical course of the slide track. It is important that the circumferential angle range of the shift range is limited to the available base circle.
  • the slide tracks each have a braking area between the sliding area and the ejection area, which has such a curved course an axial component of movement of the cam piece is gradually braked when a braking area is traversed by the adjusting pin.
  • the adjusting pin In the braking area, the adjusting pin can be guided laterally on both sides closely to a slide track wall whose axial course component gradually decreases in the direction of the ejection area.
  • both slide tracks can thus gradually axially apart or converge with substantially identical axial curvature. Furthermore, both slide tracks can extend at substantially the same angle (preferably more than 360 °) in the circumferential direction.
  • the single track area of each slide track extends over a circumferential angle of more than 10 °, preferably more than 30 °, in particular 90 ° or more axially next to the ejection region of the respective slide track.
  • the slide tracks in unwound form have a substantially S-shaped course.
  • the cam piece is the invention
  • Valve train device adapted for adjusting two or more cylinders, wherein at least two cams are provided for providing phase-shifted cam strokes.
  • the cam piece may have two or more cam portions, each of which cam portion has at least one (full) cam.
  • a (partial) cam or a (zero) cam can be arranged on the cam piece so that it is possible to switch between different valve actuation modes by displacing the cam piece.
  • the cam piece has at least four axially rigid
  • cam portions each having at least one (full) cam and a partial or zero cam, each of which two cam sections associated with a cylinder and can be configured to provide phase-identical cam strokes.
  • Valve actuation is a cam piece in which the two slide tracks are arranged between the two cam sections associated with a first cylinder and the two cam sections associated with a second cylinder.
  • the two slide tracks are in a central area of the two slide tracks
  • each slide track of the valve drive device is associated with an actuator with an adjusting pin for engagement in the respective slide track, wherein the diameter of the adjusting pins is smaller than 6 mm and preferably less than 5 mm. Due to an axial deceleration of the cam piece
  • the adjustment pins can be made narrower due to the lower load than in conventional
  • Valve train devices with adjustable double cam pieces in which the
  • Diameter of the adjusting pins registrable be 7 or more millimeters.
  • the camshaft can be switched due to the stable, one-piece double cam pieces at a higher speed of 1800 rev / min, 2000 rpm or more than camshafts with conventional, axially displaceable arranged Einzelelnocken Tradingen in which the limit speed for switching 1700 U / may be min or less.
  • the invention relates to a cam piece of a valve drive device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a valve drive device according to the invention in a longitudinal sectional view
  • Fig. 3 is a view from above of an engine block with an inventive
  • Fig. 4 is an explanatory view of a cam piece of a
  • valve drive device together with the two slide tracks in unwound form (groove development)
  • FIG. 1 shows a perspective view of a cam piece 10 of FIG
  • the cam piece is in the form of a double cam piece adapted to actuate valves of two adjacent cylinders, with the first cylinder associated cams 12 out of phase with the second cylinder associated cams 14 projecting from the cam piece 10.
  • the phase shift is approximately 90 ° in the illustrated example.
  • the individual cams 12, 14 are not movable relative to each other; Rather, the cam piece 10 is integrally formed.
  • the illustrated cam piece 10 has a total of four cam sections 15, each of which comprises on the one hand a full cam and on the other hand either a zero cam or a partial cam.
  • Cam sections each have a full cam 14 and a zero cam 16, so that can be switched between valve full and valve shutdown, and associated with the first cylinder two cam portions 15 each have a full cam 12 and a partial cam 17, so that are switched between valve full and valve subcircuit can.
  • the valve drive device 10 is shown in a longitudinal sectional view.
  • the cam piece 10 shown in FIG. 1 is arranged axially displaceably on a cam base shaft 52, wherein the cam base shaft 52 forms the camshaft 50 together with the cam pieces 10 displaceably arranged thereon.
  • the cam piece 10 also has in a central region a shift gate 20 with two adjacent link tracks 22, 24, wherein the shift gate 20 is provided for axially displacing the cam piece 10 on the cam base shaft 50.
  • an axially fixed adjusting pin 42 of an actuator 40 engages in the first slide track 22 of the rotating cam piece 10, whereby it is axially guided and displaced.
  • a second axially fixed adjusting pin of a second actuator engages the second slide track 24 of the rotating cam piece 10, whereby it is axially guided and displaced in the opposite direction.
  • the two slide tracks 22, 24 axially spaced from each other provided on the cam piece 10 and have no common track section. This allows the cam piece according to the invention despite its large compared to conventional Einzelelnocken Sharingen mass
  • each of the two slide tracks 22, 24 has a running in the circumferential direction Einspur Scheme 32 with varying groove depth for the alignment of the adjusting 42, adjoining it in the circumferential direction adjustment 34 with axial flow component for moving or
  • Reference numeral 62 shows the contact area between the wall of the slide track 22 and the Verstellpin 42 when moving the cam piece 10
  • reference numeral 63 shows the contact area between the wall of the slide track 22 and the Verstellpin 42 during axial braking of the cam piece 10 following the displacement.
  • the axially curved walls of the slide tracks gradually merge again into walls extending in the circumferential direction, so that a defined
  • Abbremsung adjusting 42 can be used with a diameter of only about 4.9 mm and correspondingly narrow slide tracks 22, 24, whereby material can be saved and the cam pieces can be made relatively compact.
  • the adjustment units can be made smaller, resulting in lower costs and a smaller space occupied.
  • the adjustment portion 34 of the first slide track 22 curves opposite to the adjustment 34 of the second link 24, whereby on the one hand a displacement of the cam piece 10 in the forward direction V and on the other hand a displacement of the cam piece 10 in the reverse direction R is made possible.
  • the slide tracks 22 and 24 are symmetrical with respect. A radially symmetrical plane arranged therebetween.
  • FIG. 3 an engine block with two camshafts 50 is shown, each having two cam pieces 10.
  • valve drive device 100 allows the use of
  • Double cam pieces for switching speeds of 2000 rpm or more Double cam pieces for switching speeds of 2000 rpm or more.
  • an increase in component durability over the term and significantly improved acoustics in the switching operation is achieved by the deceleration.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

The invention relates to a valve train device comprising: a camshaft (50) with an axially movably arranged cam piece (10) having at least two cams (12, 14) that allow, in the event of a rotation of the camshaft (50), phase-shifted cam strokes and that are associated with different cylinders; and a slotted guide (20) for the axial movement of the cam piece (10), said slotted guide having a first slotted guide track (22) for the axial movement of the cam piece in a forward direction (V) and a second slotted guide track (24) for the axial movement of the cam piece in a reverse direction (R) counter to the forward direction. The first slotted guide track (22) and the second slotted guide track (24) are axially spaced from each other and have no common track section.

Description

Beschreibung  description
Ventiltriebvorrichtung Valve drive device
Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Ventiltriebvorrichtung umfasst eine Nockenwelle mit einem axial verschieblich auf einer Nockengrundwelle angeordneten Nockenstück mit mindestens zwei Nocken, die bei einer Drehung der Nockenwelle phasenverschobene Nockenhübe bereitstellen und verschiedenen Zylindern zugeordnet sind, und einer Schaltkulisse zum axialen Verschieben des Nockenstücks, wobei die Schaltkulisse eine erste Kulissenbahn zum axialen Verschieben des Nockenstücks in einer Vorwärtsrichtung und eine zweite Kulissenbahn zum axialen Verschieben des Nockenstücks in einer der Vorwärtsrichtung entgegengerichteten Rückwärtsrichtung aufweist. The invention relates to a valve drive device, in particular a motor vehicle, according to the preamble of claim 1. The valve drive device comprises a camshaft with a cam piece arranged axially displaceably on a cam basic shaft with at least two cams which provide camshafts which are phase-displaced during a rotation of the camshaft and are assigned to different cylinders and a shift gate for axially displacing the cam piece, the shift gate having a first cam track for axially displacing the cam piece in a forward direction and a second cam track for axially displacing the cam track in a reverse direction opposite to the forward direction.
Bekannt sind variable Ventiltriebvorrichtungen in Brennkraftmaschinen, die durch axiales Verschieben von Nockenstücken mit Nocken unterschiedlicher Nockenkontur (bspw. Vollnocken, Halbnocken und/oder Nullnocken) sowohl die Abschaltung einzelner Zylinder als auch eine Ventilhubumschaltung realisieren können (sog. Are known variable valve drive devices in internal combustion engines, which can realize both the shutdown of individual cylinders and a valve lift switching by axial displacement of cam pieces with cams of different cam contour (eg. Full cam, half cam and / or zero cam) (so-called.
„Schiebenockensysteme"). Variable Ventiltriebvorrichtungen mit axial verschiebbaren Nockenstücken besitzen keine klassische einteilige Nockenwelle, sondern eine Variable valve train devices with axially displaceable cam pieces do not have a classic one-piece camshaft, but one
Zahnwelle als Nockengrundwelle, auf der zwei oder mehr Nockenstücke verschiebbar angeordnet sind. Die Drehmomentübertragung von der Nockenwelle auf die Tooth shaft as a camshaft on which two or more cam pieces are slidably mounted. The torque transmission from the camshaft to the
Nockenstücke erfolgt über die Verzahnung der Zahnwelle. Das Verschieben der Nockenstücke in Axialrichtung erfolgt mithilfe eines ortsfesten Aktuators, der ein Eingreifen eines Betätigungselements wie etwa eines Verstellpins in eine Schaltkulisse des Nockenstücks bewirkt. Bei Drehung des Nockenstücks wird dieses mittels des Verstellpins zwangsgeführt um einen definierten axialen Schaltweg von wenigen Millimetern, der dem Abstand zweier benachbarter Nocken eines Nockenabschnitts des Nockenstücks entspricht, verschoben. Wenn sich das Nockenstück in einer Cam pieces take place via the teeth of the toothed shaft. The displacement of the cam pieces in the axial direction is effected by means of a stationary actuator, which causes an engagement of an actuating element, such as an adjusting pin in a switching gate of the cam piece. Upon rotation of the cam piece this is forcibly guided by means of the adjusting pin by a defined axial switching travel of a few millimeters, which corresponds to the distance between two adjacent cams of a cam portion of the cam piece moved. When the cam piece in a
vorgegebenen axialen Endposition befindet, wird der Pin wieder eingefahren bzw. in Richtung auf den Aktuator zurückgeworfen. Um eine Verstellung des Nockenstücks von einer ersten Axialposition in eine zweite Axialposition und umgekehrt bewirken zu können, sind jedem Nockenstück zwei auswerfbare Betätigungselemente zum Eingriff in jeweils eine Kulissenbahn der Schaltkulisse zugeordnet, wobei die erste Kulissenbahn zum Verstellen des Nockenstücks in einer axialen Vorwärtsrichtung und die zweite Kulissenbahn zum Verstellen des Nockenstücks in einer axialen Rückwärtsrichtung vorgesehen ist (Zu- und Abschaltung beim ACT). is predetermined axial end position, the pin is retracted again or thrown back in the direction of the actuator. In order to effect an adjustment of the cam piece from a first axial position to a second axial position and vice versa, each cam piece two ejectable actuators are assigned to engage in each case a slide track of the shift gate, wherein the first slide track for adjusting the cam piece in an axial forward direction and the second cam track for adjusting the cam piece in an axial reverse direction is provided (activation and deactivation in ACT).
Wenn jedem Zylinder ein axial verschiebliches Nockenstück („Einzelnockenstück") zugeordnet ist, benötigen solche herkömmlichen Ventiltriebvorrichtungen pro Zylinder neben dem Nockenstück auch einen Aktuator nebst Schaltkulisse. Eine Mehrzahl an Schaltkulissen und Aktuatoren ist allerdings mit einem erheblichen Kosten- und If each cylinder is associated with an axially displaceable cam piece ("single cam piece"), such conventional valve drive devices require, in addition to the cam piece, an actuator together with a shift gate per cylinder
Montageaufwand verbunden. Assembly costs connected.
Bei Ventiltriebvorrichtungen mit einem Einzelnockenstück sind Y-förmig verlaufende Kulissenbahnen mit zwei nebeneinander in Umfangsrichtung verlaufenden In valve train devices with a single cam piece are Y-shaped extending link tracks with two side by side extending in the circumferential direction
Einspurbereichen bekannt, die an einer Y-Vereinigungsstelle in einen gemeinsamen Bahnabschnitt mit einem Auswerfbereich übergehen. Einspurbereichen known, which merge at a Y-junction in a common path section with a Auswerfbereich.
Die Druckschriften DE 10 2007 056 692 A1 , DE 10 2007 037 358 A1 und The documents DE 10 2007 056 692 A1, DE 10 2007 037 358 A1 and
DE 10 201 1 01 1 457 A1 beschreiben jeweils zwei bzw. drei axial relativ zueinander verschieblich an der Nockengrundwelle angeordnete Nockenstücke, bei denen die verschiedenen Zylindern zugeordneten Nocken jeweils axial zueinander verschieblich sind. Die einzelnen Nockenstücke können dabei mittels zweier Kulissenbahnen entweder aufeinander zu oder voneinander weg geschoben werden. Die in diesen Druckschriften beschriebenen Ventiltriebvorrichtungen sind besonders komplex und dadurch potentiell fehleranfällig. DE 10 201 1 01 1 457 A1 describes in each case two or three cam pieces arranged axially relative to one another on the cam basic shaft, in which the cams associated with different cylinders are each axially displaceable relative to one another. The individual cam pieces can be pushed by means of two slide tracks either towards or away from each other. The valve train devices described in these documents are particularly complex and thus potentially prone to error.
In Anbetracht der beschriebenen Probleme ist es die Aufgabe der vorliegenden In view of the problems described, it is the object of the present
Erfindung, eine Ventiltriebvorrichtung mit einem Doppelnockenstück mit einer Invention, a valve drive device with a double cam piece with a
verbesserten Schaltkulisse bereitzustellen, die eine möglichst lange Haltbarkeit aufweist, die Belastung der Verstellpins reduziert und akustische Auffälligkeiten beseitigt. To provide improved shift gate, which has the longest possible durability, reduces the load on the adjusting pins and eliminates audible abnormalities.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ventiltriebvorrichtung der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben. This object is achieved by a valvetrain of o.g. Art solved with the features characterized in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are described in the further claims.
Die erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung umfasst eine Nockenwelle mit einem axial verschieblich auf einer Nockengrundwelle angeordneten Nockenstück mit mindestens zwei Nocken, die bei einer Drehung der Nockenwelle phasenverschobene Nockenhübe bereitstellen und verschiedenen Zylindern zugeordnet sind. Damit ist es erfindungsgemäß möglich, die Ventilhübe zweier oder mehr Zylinder mit einem The valve drive device according to the invention comprises a camshaft having a cam piece arranged axially displaceably on a cam basic shaft and having at least two cams which provide phase-shifted cam strokes during a rotation of the camshaft and which are assigned to different cylinders. That's it According to the invention possible, the valve lifts two or more cylinders with a
(einteiligen) Nockenstück im Wesentlichen zeitgleich umzuschalten (one-piece) cam piece substantially simultaneously switch
(„Doppelnockenstück"). ( "Double cam piece").
Es ist darauf hinzuweisen, dass gemäß der vorliegend verwendeten Bezeichnungsweise bei einem Nockenstück die einzelnen Nocken des Nockenstücks nicht relativ zueinander axial beweglich sind, sondern axial starr relativ zueinander an dem Nockenstück gehalten sind. Falls zwei Nocken relativ zueinander axial beweglich an der It should be noted that according to the presently used designation in a cam piece, the individual cams of the cam piece are not axially movable relative to each other, but are held axially rigid relative to each other on the cam piece. If two cams relative to each other axially movable on the
Nockengrundwelle gehalten sind, liegen mehrere Nockenstücke vor. Cam base shaft are held, there are several cam pieces.
Eine Ventilhubumschaltung kann bei einem Doppelnockenstück nur im Grundkreis der Nocken erfolgen. Für die Umschaltung des Ventilhubs von zwei Zylindern mit einem Doppelnockenstück steht zur Umschaltung ein kleinerer gemeinsamer Nockengrundkreis zur Verfügung als bei der Umschaltung der Ventilhübe von zwei Zylindern mittels zweier einzelner Nockenstücke. Die Ventil- und somit auch die Nockenhübe sind bei zwei Zylindern, die mit einem gemeinsamen Nockenstück verstellt werden, regelmäßig um 90° Nockendrehwinkel zueinander verdreht und damit phasenverschoben. Diese 90° Nockendrehwinkel entsprechen der Verringerung des Grundkreises, der zur A valve lift can be done with a double cam piece only in the base circle of the cam. For the switching of the valve lift of two cylinders with a double cam piece is available for switching a smaller common cam base circle than when switching the valve lifts of two cylinders by means of two individual cam pieces. The valve and thus also the cam strokes are regularly rotated by 90 ° cam rotation angle to each other with two cylinders, which are adjusted with a common cam piece and thus phase-shifted. These 90 ° cam rotation angles correspond to the reduction of the base circle used for
Verschiebung der Verfügung steht. Aus diesem Grund ist die Kulissenbahnführung zur Umschaltung mehrerer Zylinder mit einem einzigen Nockenstück schwierig. Shift of disposal is available. For this reason, the slide track guide for switching multiple cylinders with a single cam piece is difficult.
Hinzu kommt, dass die Verstellpins des Aktuators bei der Umschaltung eines In addition, the adjusting pins of the actuator when switching a
Doppelnockenstücks aufgrund der höheren zu verschiebenden Nockenstückmasse und dem kleineren Grundkreisbereich stärker belastet werden als bei einem Double cam piece due to the higher to be moved cam piece mass and the smaller base circle area are more heavily loaded than in a
Einzelnockenstück, das nur einem einzelnen Zylinder zugeordnet ist. Der kürzere Nockengrundkreis führt darüber hinaus zu einer höheren axialen Endgeschwindigkeit des Doppelnockenstücks, was eine zunehmende akustische Auffälligkeit bei steigenden Drehzahlen bewirkt. Single cam piece associated with a single cylinder only. The shorter cam base circle also leads to a higher axial end speed of the double cam piece, which causes an increasing acoustic conspicuity with increasing speeds.
Bei der erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung sind die erste Kulissenbahn und die zweite Kulissenbahn derart axial voneinander beabstandet, dass sie keinen In the valve drive device according to the invention, the first slide track and the second slide track are so axially spaced from each other that they no
gemeinsamen Bahnabschnitt aufweisen. Mit anderen Worten haben die beiden have common track section. In other words, the two have
Kulissenbahnen keinen Bahnabschnitt, der sowohl bei einem Verschieben des Gateways no track section, both in a move of the
Nockenstücks in der Vorwärtsrichtung als auch bei einem Verschieben des Cam piece in the forward direction as well as a displacement of the
Nockenstücks in der Rückwärtsrichtung von einem Verstellpin des Aktuators durchlaufen wird. Vielmehr sind die beiden Kulissenbahnen vollständig unabhängig voneinander und axial voneinander beabstandet, so dass die eine Kulissenbahn zum Verschieben des Nockenstücks in der Vorwärtsrichtung und die zweite Kulissenbahn zum Verschieben des Nockenstücks in der Rückwärtsrichtung dient. Cam piece is traversed in the reverse direction of an adjusting pin of the actuator. Rather, the two slide tracks are completely independent of each other and axially spaced from each other, so that a slide track for moving the Cam piece in the forward direction and the second cam track for moving the cam piece in the reverse direction is used.
Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, dass bei Kulissenbahnen mit einem gemeinsamen Bahnabschnitt der diese durchlaufende Verstellpin an den dabei vorhandenen Kreuzungs-, Verzweigungs- bzw. Vereinigungspunkten potentiell stark beansprucht wird. Insbesondere kann der Verstellpin an dem Vereinigungspunkt gegen einen gegenüberliegenden Wandabschnitt der vereinigten Kulissenbahn stoßen, ohne dass seine axiale Bewegungskomponente zuvor hinreichend abgebremst werden kann, was zu den oben beschriebenen akustischen Auffälligkeiten führen kann. Zwei voneinander unabhängige und axial beabstandete Kulissenbahnen bieten The invention is based on the knowledge that when gate tracks with a common track section of these passing Verstellpin is potentially heavily stressed at the existing crossing, branching or merging points. In particular, the adjusting pin at the junction point can abut against an opposite wall section of the united slide track without its axial movement component being able to be braked adequately beforehand, which can lead to the acoustic abnormalities described above. Two independent and axially spaced gateways offer
demgegenüber den Vorteil von größeren Freiheitsgraden bei der Festlegung ihres Verlaufswegs in Umfangsrichtung und in axialer Richtung. Insbesondere kann der die Kulissenbahn durchlaufende Verstellpin über seinen gesamten Weg eng zwischen zwei Kulissenbahnwänden geführt werden, und folglich kann die axiale In contrast, the advantage of greater degrees of freedom in determining their course in the circumferential direction and in the axial direction. In particular, the adjusting pin passing Verstellpin can be performed closely over its entire path between two slide web walls, and thus the axial
Bewegungskomponente des Nockenstücks nach dem Verschieben durch eine entsprechende Bahnführung auch behutsam abgebremst werden, wodurch mechanische Belastungen des Verstellpins verringerbar sind. Movement component of the cam piece are also gently braked after moving through a corresponding web guide, whereby mechanical loads of the adjusting pins can be reduced.
Das Nockenstück der erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung ist derart einstückig gebildet, dass die beiden den verschiedenen Zylindern zugeordneten Nocken und die Schaltkulisse nicht axial relativ zueinander verschieblich, sondern axial feststehend am Nockenstück angeordnet sind. Mit anderen Worten handelt es sich um ein zuvor beschriebenes„Doppelnockenstück" bzw. im Falle mehrerer Nocken um ein einteiliges „Mehrfachnockenstück", wobei die einzelnen Nocken zwei oder mehr Zylindern zugeordnet sind und jeweils phasenverschobene Nockenhübe bereitstellen. The cam piece of the valve drive device according to the invention is integrally formed such that the two cams associated with the various cylinders and the shift gate are not axially displaceable relative to each other, but axially fixedly arranged on the cam piece. In other words, it is a previously described "double cam piece" or in the case of multiple cams to a one-piece "multiple cam piece", wherein the individual cams are associated with two or more cylinders and each provide phase-shifted cam strokes.
Vorzugsweise weisen die zwei Kulissenbahnen jeweils einen im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Einspurbereich, einen eine axiale Verlaufskomponente aufweisenden Verschiebebereich zum axialen Verschieben des Nockenstücks und einen im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Auswerfbereich auf. Damit weist das erfindungsgemäße Nockenstück zwei axial beabstandete und separate Preferably, the two slide tracks each have a substantially in the circumferential direction Einspurbereich, an axial course component having a displacement portion for axial displacement of the cam piece and a substantially extending in the circumferential direction Auswerfbereich. Thus, the cam piece according to the invention has two axially spaced and separate
Auswerf abschnitte auf. Jede Kulissenbahn kann die Nockenwellenachse dabei um mehr als 360° umlaufen, wobei der Beginn des Einspurbereichs und das Ende des Auswerf sections on. Each slide track can rotate the camshaft axis by more than 360 °, the beginning of the Einspurbereichs and the end of the
Auswerfbereichs aufgrund eines helixartigen Verlaufs der Kulissenbahn axial nebeneinander angeordnet sein können. Wichtig ist, dass der Umfangswinkelbereich des Verschiebebereichs auf den zur Verfügung stehenden Grundkreis beschränkt ist. Im Hinblick auf die gute Vermeidung akustischer Auffälligkeiten bei der Verstellung und im Hinblick auf die Erhöhung der Haltbarkeit des Verstellpins hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass die Kulissenbahnen jeweils zwischen dem Verschiebebereich und dem Auswerfbereich einen Bremsbereich aufweisen, der einen derart gekrümmten Verlauf hat, dass eine axiale Bewegungskomponente des Nockenstücks allmählich abbremsbar ist, wenn ein Bremsbereich von dem Verstellpin durchlaufen wird. Im Bremsbereich kann der Verstellpin seitlich auf beiden Seiten eng an einer Kulissenbahnwand geführt werden, dessen axiale Verlaufskomponente sich in Richtung auf den Auswerfbereich allmählich verringert. Auswerfbereichs can be arranged axially adjacent to each other due to a helical course of the slide track. It is important that the circumferential angle range of the shift range is limited to the available base circle. With regard to the good avoidance of acoustic abnormalities in the adjustment and with regard to increasing the durability of the adjusting pins, it has proved to be expedient that the slide tracks each have a braking area between the sliding area and the ejection area, which has such a curved course an axial component of movement of the cam piece is gradually braked when a braking area is traversed by the adjusting pin. In the braking area, the adjusting pin can be guided laterally on both sides closely to a slide track wall whose axial course component gradually decreases in the direction of the ejection area.
Im Hinblick auf eine einfache Herstellbarkeit des Nockenstücks sowie im Hinblick auf eine symmetrische Beanspruchung der erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung bei einer Verstellung in den beiden Axialrichtungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die beiden Kulissenbahnen einen symmetrischen Verlauf bzgl. einer mittig zwischen den Kulissenbahnen verlaufenden radialen Symmetrieebene haben. In dem With regard to a simple manufacturability of the cam piece as well as with respect to a symmetrical loading of the valve drive device according to the invention with an adjustment in the two axial directions, it has proven to be advantageous that the two slide tracks have a symmetrical course with respect. A centrally extending between the slide tracks radial plane of symmetry , By doing
Verschiebebereich können die beiden Kulissenbahnen folglich mit im Wesentlichen identischer axialer Krümmung allmählich axial auseinander bzw. zusammenlaufen. Ferner können sich beide Kulissenbahnen um im Wesentlichen denselben Winkel (von vorzugsweise mehr als 360°) im Umfangsrichtung erstrecken. Shift region, the two slide tracks can thus gradually axially apart or converge with substantially identical axial curvature. Furthermore, both slide tracks can extend at substantially the same angle (preferably more than 360 °) in the circumferential direction.
Im Hinblick auf eine stabile Führung der Verstellpins in der jeweiligen Kulissenbahn ist es vorteilhaft, wenn der Einspurbereich jeder Kulissenbahn über einen Umfangswinkel von mehr als 10°, bevorzugt mehr als 30°, insbesondere 90° oder mehr axial neben dem Auswerfbereich der jeweiligen Kulissenbahn verläuft. With regard to a stable guidance of the adjusting pins in the respective slide track, it is advantageous if the single track area of each slide track extends over a circumferential angle of more than 10 °, preferably more than 30 °, in particular 90 ° or more axially next to the ejection region of the respective slide track.
Vorzugsweise haben die Kulissenbahnen in abgewickelter Form einen im Wesentlichen S-förmigen Verlauf. Preferably, the slide tracks in unwound form have a substantially S-shaped course.
Wie bereits eingangs erläutert, ist das Nockenstück der erfindungsgemäßen As already explained at the beginning, the cam piece is the invention
Ventiltriebvorrichtung zum Verstellen von zwei oder mehr Zylindern eingerichtet, wobei mindestens zwei Nocken zum Bereitstellen phasenverschobener Nockenhübe vorgesehen sind. Im Hinblick auf eine zuverlässige Zylinderansteuerung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Nockenhübe derjenigen Nocken, die verschiedenen Zylindern zugeordnet sind, in Umfangsrichtung um mehr als 30° und weniger als 180° zueinander versetzt sind, insbesondere um etwa 90° zueinander versetzt sind. Das Nockenstück kann zwei oder mehr Nockenabschnitte aufweisen, von denen jeder Nockenabschnitt zumindest einen (Voll-)Nocken aufweist. Unmittelbar neben den (Voll- )Nocken kann jeweils ein (Teil-)Nocken oder ein (Null-)Nocken am Nockenstück angeordnet sein, so dass durch Verschieben des Nockenstücks zwischen verschiedenen Ventilbetätigungsmodi umgeschaltet werden kann. Valve train device adapted for adjusting two or more cylinders, wherein at least two cams are provided for providing phase-shifted cam strokes. With regard to reliable cylinder control, it has proved to be advantageous that the cam strokes of those cams which are assigned to different cylinders are offset in the circumferential direction by more than 30 ° and less than 180 ° to each other, in particular offset by about 90 ° to each other. The cam piece may have two or more cam portions, each of which cam portion has at least one (full) cam. Immediately adjacent to the (full) cam, a (partial) cam or a (zero) cam can be arranged on the cam piece so that it is possible to switch between different valve actuation modes by displacing the cam piece.
Vorzugsweise weist das Nockenstück mindestens vier axial starr zueinander Preferably, the cam piece has at least four axially rigid
angeordnete Nockenabschnitte mit jeweils mindestens einem (Voll-)Nocken und einem Teil- oder Nullnocken auf, von denen jeweils zwei Nockenabschnitte einem Zylinder zugeordnet und zum Bereitstellen phasengleicher Nockenhübe eingerichtet sein können. arranged cam portions each having at least one (full) cam and a partial or zero cam, each of which two cam sections associated with a cylinder and can be configured to provide phase-identical cam strokes.
Besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine zuverlässige und symmetrische Particularly advantageous in terms of a reliable and symmetrical
Ventilbetätigung ist ein Nockenstück, bei dem die beiden Kulissenbahnen zwischen den zwei Nockenabschnitten, die einem ersten Zylinder zugeordnet sind, und den zwei Nockenabschnitten, die einem zweiten Zylinder zugeordnet sind, angeordnet sind. Valve actuation is a cam piece in which the two slide tracks are arranged between the two cam sections associated with a first cylinder and the two cam sections associated with a second cylinder.
Insbesondere sind die beiden Kulissenbahnen in einem zentralen Bereich des In particular, the two slide tracks are in a central area of the
Nockenstücks angeordnet. Cam piece arranged.
Vorzugsweise ist jeder Kulissenbahn der erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung ein Aktuator mit einem Verstellpin zum Eingriff in die jeweilige Kulissenbahn zugeordnet, wobei der Durchmesser der Verstellpins jeweils kleiner ist als 6 mm und bevorzugt kleiner ist als 5 mm. Aufgrund der eine axiale Abbremsung des Nockenstücks Preferably, each slide track of the valve drive device according to the invention is associated with an actuator with an adjusting pin for engagement in the respective slide track, wherein the diameter of the adjusting pins is smaller than 6 mm and preferably less than 5 mm. Due to an axial deceleration of the cam piece
erlaubenden Verläufe der Kulissenbahnen können die Verstellpins aufgrund der geringeren Belastung schmaler ausgebildet werden als bei herkömmlichen allowing gradients of the slide tracks, the adjustment pins can be made narrower due to the lower load than in conventional
Ventiltriebvorrichtungen mit verstellbaren Doppelnockenstücken, bei denen die Valve train devices with adjustable double cam pieces, in which the
Durchmesser der Verstellpins regemäßig 7 oder mehr Millimeter betragen. Diameter of the adjusting pins registrable be 7 or more millimeters.
Ferner können erfindungsgemäß die Nockenwellen aufgrund der stabilen, einteiligen Doppelnockenstücke bei einer höheren Drehzahl von 1800 U/min, 2000 U/min oder mehr umgeschaltet werden als Nockenwellen mit herkömmlichen, axial verschieblich zueinander angeordneten Einzelnockenstücken, bei denen die Grenzdrehzahl für eine Umschaltung 1700 U/min oder weniger betragen kann. Further, according to the invention, the camshaft can be switched due to the stable, one-piece double cam pieces at a higher speed of 1800 rev / min, 2000 rpm or more than camshafts with conventional, axially displaceable arranged Einzelelnockenstücken in which the limit speed for switching 1700 U / may be min or less.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung ein Nockenstück einer erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung. According to a further aspect, the invention relates to a cam piece of a valve drive device according to the invention.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in Fig. 1 ein Nockenstück einer erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht, The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. This shows in 1 shows a cam piece of a valve drive device according to the invention in a perspective view,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung in einer Längsschnittansicht, 2 shows a valve drive device according to the invention in a longitudinal sectional view,
Fig. 3 einen Blick von oben auf einen Motorblock mit einer erfindungsgemäßen Fig. 3 is a view from above of an engine block with an inventive
Ventiltriebvorrichtung,  Valve drive device,
Fig. 4 eine der Erläuterung dienende Ansicht eines Nockenstücks einer Fig. 4 is an explanatory view of a cam piece of a
erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung, zusammen mit den beiden Kulissenbahnen in abgewickelter Form (Nutabwicklung),  valve drive device according to the invention, together with the two slide tracks in unwound form (groove development),
Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Nockenstück 10 einer FIG. 1 shows a perspective view of a cam piece 10 of FIG
erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung 100. Das Nockenstück ist in Form eines Doppelnockenstücks ausgebildet, das zur Betätigung von Ventilen zweier benachbarter Zylinder eingerichtet ist, wobei die dem ersten Zylinder zugeordneten Nocken 12 phasenverschoben zu den dem zweiten Zylinder zugeordneten Nocken 14 von dem Nockenstück 10 vorstehen. Die Phasenverschiebung beträgt bei dem dargestellten Beispiel etwa 90°. Die einzelnen Nocken 12, 14 sind nicht relativ zueinander beweglich; vielmehr ist das Nockenstück 10 einstückig ausgebildet. The cam piece is in the form of a double cam piece adapted to actuate valves of two adjacent cylinders, with the first cylinder associated cams 12 out of phase with the second cylinder associated cams 14 projecting from the cam piece 10. The phase shift is approximately 90 ° in the illustrated example. The individual cams 12, 14 are not movable relative to each other; Rather, the cam piece 10 is integrally formed.
Das dargestellte Nockenstück 10 weist insgesamt vier Nockenabschnitte 15 auf, die jeweils einerseits einen Vollnocken und andererseits entweder einen Nullnocken oder einen Teilnocken umfassen. Die dem zweiten Zylinder zugeordneten beiden The illustrated cam piece 10 has a total of four cam sections 15, each of which comprises on the one hand a full cam and on the other hand either a zero cam or a partial cam. The two associated with the second cylinder
Nockenabschnitte weisen jeweils einen Vollnocken 14 und einen Nullnocken 16 auf, so dass zwischen Ventilvollschaltung und Ventilabschaltung umgeschaltet werden kann, und die dem ersten Zylinder zugeordneten beiden Nockenabschnitte 15 weisen jeweils einen Vollnocken 12 und einen Teilnocken 17 auf, so dass zwischen Ventilvollschaltung und Ventilteilschaltung umgeschaltet werden kann. Cam sections each have a full cam 14 and a zero cam 16, so that can be switched between valve full and valve shutdown, and associated with the first cylinder two cam portions 15 each have a full cam 12 and a partial cam 17, so that are switched between valve full and valve subcircuit can.
In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung 10 in einer Längsschnittansicht dargestellt. Dabei ist das in Fig. 1 gezeigte Nockenstück 10 axial verschieblich auf einer Nockengrundwelle 52 angeordnet, wobei die Nockengrundwelle 52 zusammen mit den darauf verschieblich angeordneten Nockenstücken 10 die Nockenwelle 50 bildet. Das Nockenstück 10 weist ferner in einem zentralen Bereich eine Schaltkulisse 20 mit zwei nebeneinander angeordneten Kulissenbahnen 22, 24 auf, wobei die Schaltkulisse 20 zum axialen Verschieben des Nockenstücks 10 auf der Nockengrundwelle 50 vorgesehen ist. Zum Verschieben des Nockenstücks 10 in einer Vorwärtsrichtung V greift ein axial ortsfester Verstellpin 42 eines Aktuators 40 in die erste Kulissenbahn 22 des sich drehenden Nockenstücks 10 ein, wodurch dieses axial geführt und verschoben wird. Zum Verschieben des Nockenstücks 10 in einer Rückwärtsrichtung R greift ein zweiter axial ortsfester Verstellpin eines zweiten Aktuators in die zweite Kulissenbahn 24 des sich drehenden Nockenstücks 10 ein, wodurch dieses axial geführt und in die Gegenrichtung verschoben wird. 2, the valve drive device 10 according to the invention is shown in a longitudinal sectional view. In this case, the cam piece 10 shown in FIG. 1 is arranged axially displaceably on a cam base shaft 52, wherein the cam base shaft 52 forms the camshaft 50 together with the cam pieces 10 displaceably arranged thereon. The cam piece 10 also has in a central region a shift gate 20 with two adjacent link tracks 22, 24, wherein the shift gate 20 is provided for axially displacing the cam piece 10 on the cam base shaft 50. For displacing the cam piece 10 in a forward direction V, an axially fixed adjusting pin 42 of an actuator 40 engages in the first slide track 22 of the rotating cam piece 10, whereby it is axially guided and displaced. To move the cam piece 10 in a backward direction R, a second axially fixed adjusting pin of a second actuator engages the second slide track 24 of the rotating cam piece 10, whereby it is axially guided and displaced in the opposite direction.
Bei dem erfindungsgemäßen Nockenstück 10 sind die beiden Kulissenbahnen 22, 24 axial voneinander beabstandet an dem Nockenstück 10 vorgesehen und weisen keinen gemeinsamen Bahnabschnitt auf. Dadurch kann das erfindungsgemäße Nockenstück trotz seiner gegenüber herkömmlichen Einzelnockenstücken großen Masse im In the cam piece 10 according to the invention, the two slide tracks 22, 24 axially spaced from each other provided on the cam piece 10 and have no common track section. This allows the cam piece according to the invention despite its large compared to conventional Einzelelnockenstücken mass
Anschluss an einen jeweiligen Umschaltvorgang sehr definiert und allmählich axial abgebremst werden. Zu diesem Zweck weist jede der beiden Kulissenbahnen 22, 24 einen in Umfangsrichtung verlaufenden Einspurbereich 32 mit variierender Nuttiefe zum Einspuren des Verstellpins 42, einen sich daran in Umfangsrichtung anschließenden Verstellbereich 34 mit axialer Verlaufskomponente zum Verschieben bzw. zum Connection to a respective switching process very defined and gradually slowed down axially. For this purpose, each of the two slide tracks 22, 24 has a running in the circumferential direction Einspurbereich 32 with varying groove depth for the alignment of the adjusting 42, adjoining it in the circumferential direction adjustment 34 with axial flow component for moving or
Zurückschieben des Nockenstücks 10, einen sich daran in Umfangsrichtung Pushing back the cam piece 10, one in the circumferential direction
anschließenden Bremsbereich 36 zum Abbremsen der axialen Bewegungskomponente des Nockenstücks im Anschluss an eine axiale Verschiebung, und einen sich daran in Umfangsrichtung anschließenden Auswerfbereich 38 mit einer Auswerframpe zum Auswerfen des Verstellpins auf. Diese Verläufe der beiden Kulissenbahnen 22, 24 sind besonders deutlich in Fig. 4 erkennbar, die die Kulissenbahnen 22, 24 zum einen in abgewickelter Form zeigt (siehe Fig. 4, Mitte), und die zum anderen das Tiefenprofil 85 der Kulissenbahnen zeigt (siehe Fig. 4, rechts). Wie ferner in Fig. 4 erkennbar ist, haben die beiden Kulissenbahnen 22, 24 in abgewickelter Form im Wesentlichen einen S- förmigen Verlauf. Aufgrund der Funktionstrennung zwischen Hin- und Rückschaltung wird über den gesamten Umschaltvorgang eine enge Führung des Verstellpins ermöglicht. subsequent braking portion 36 for braking the axial movement component of the cam piece following an axial displacement, and a subsequent thereto in the circumferential direction Auswerfbereich 38 with an ejection ramp for ejecting the adjusting pins on. These courses of the two cam tracks 22, 24 are particularly clearly visible in Fig. 4, which shows the slide tracks 22, 24 in a developed form (see Fig. 4, center), and on the other the depth profile 85 of the guide tracks shows (see Fig. 4, right). As can also be seen in FIG. 4, the two slide tracks 22, 24 have an essentially S-shaped course in unwound form. Due to the separation of functions between switching back and forth, a close guidance of the adjusting pin is made possible over the entire switching process.
Bezugszeichen 62 zeigt den Kontaktbereich zwischen der Wand der Kulissenbahn 22 und dem Verstellpin 42 beim Verschieben des Nockenstücks 10, und Bezugszeichen 63 zeigt den Kontaktbereich zwischen der Wand der Kulissenbahn 22 und dem Verstellpin 42 beim axialen Abbremsen des Nockenstücks 10 im Anschluss an die Verschiebung. Im Bremsbereich 36 gehen die axial gekrümmten Wände der Kulissenbahnen allmählich wieder in in Umfangsrichtung verlaufende Wände über, so dass eine definierte Reference numeral 62 shows the contact area between the wall of the slide track 22 and the Verstellpin 42 when moving the cam piece 10, and reference numeral 63 shows the contact area between the wall of the slide track 22 and the Verstellpin 42 during axial braking of the cam piece 10 following the displacement. In the braking region 36, the axially curved walls of the slide tracks gradually merge again into walls extending in the circumferential direction, so that a defined
Abbremsung des Nockenstücks 10 möglich ist. Aufgrund dieser allmählichen Deceleration of the cam piece 10 is possible. Because of this gradual
Abbremsung können Verstellpins 42 mit einem Durchmesser von nur etwa 4,9 mm und entsprechend schmale Kulissenbahnen 22, 24 verwendet werden, wodurch Material eingespart werden kann und die Nockenstücke vergleichsweise kompakt ausgebildet werden können. Darüber hinaus können die Verstelleinheiten kleiner ausgelegt werden, was geringere Kosten und einen kleineren beanspruchten Bauraum zur Folge hat. Abbremsung adjusting 42 can be used with a diameter of only about 4.9 mm and correspondingly narrow slide tracks 22, 24, whereby material can be saved and the cam pieces can be made relatively compact. In addition, the adjustment units can be made smaller, resulting in lower costs and a smaller space occupied.
Der Verstellbereich 34 der ersten Kulissenbahn 22 krümmt sich entgegengesetzt zu dem Verstellbereich 34 der zweiten Kulissenban 24, wodurch zum einen eine Verschiebung des Nockenstücks 10 in der Vorwärtsrichtung V und zum anderen eine Verschiebung des Nockenstücks 10 in der Rückwärtsrichtung R ermöglicht ist. Insgesamt verlaufen die Kulissenbahnen 22 und 24 symmetrisch bzgl. einer dazwischen angeordneten radialen Symmetrieebene. The adjustment portion 34 of the first slide track 22 curves opposite to the adjustment 34 of the second link 24, whereby on the one hand a displacement of the cam piece 10 in the forward direction V and on the other hand a displacement of the cam piece 10 in the reverse direction R is made possible. Overall, the slide tracks 22 and 24 are symmetrical with respect. A radially symmetrical plane arranged therebetween.
In Fig. 3 ist ein Motorblock mit zwei Nockenwellen 50 dargestellt, die jeweils zwei Nockenstücke 10 aufweisen. In Fig. 3, an engine block with two camshafts 50 is shown, each having two cam pieces 10.
Die erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung 100 ermöglicht den Einsatz von The valve drive device 100 according to the invention allows the use of
Doppelnockenstücken für Schaltdrehzahlen von 2000 U/min oder mehr. Darüber hinaus wird durch die Abbremsung eine Steigerung der Bauteilhaltbarkeit über die Laufzeit und eine wesentlich verbesserte Akustik beim Umschaltvorgang erzielt. Double cam pieces for switching speeds of 2000 rpm or more. In addition, an increase in component durability over the term and significantly improved acoustics in the switching operation is achieved by the deceleration.
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Nockenstück 10 cam piece
12, 14 Nocken 12, 14 cams
15 Nockenabschnitte  15 cam sections
16 Nullnocken  16 zero cams
17 Nocken  17 cams
20 Schaltkulisse  20 shift gate
22, 24 Kulissenbahnen 22, 24 slide tracks
32 Einspurbereich  32 single track area
34 Verschiebebereich  34 shift range
36 Bremsbereich  36 braking range
38 Auswerfbereich  38 ejection area
40 Aktuator  40 actuator
42 Verstellpin  42 adjustment pin
50 Nockenwelle  50 camshaft
52 Nockengrundwelle  52 Cam basic shaft
62 Kontaktbereich beim Verschieben  62 contact area when moving
63 Kontaktbereich beim Abbremsen  63 Contact area during braking
85 Tiefenprofil 85 depth profile
V Vorwärtsrichtung  V forward direction
R Rückwärtsrichtung  R reverse direction

Claims

A N S P R Ü C H E
1. Ventiltriebvorrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer Nockenwelle (50) mit einem axial verschieblich auf einer Nockengrundwelle (52) angeordneten Nockenstück (10) mit mindestens zwei Nocken (12, 14), die bei einer Drehung der Nockenwelle (50) phasenverschobene Nockenhübe bereitstellen und verschiedenen Zylindern zugeordnet sind, und einer Schaltkulisse (20) zum axialen Verschieben des Nockenstücks (10), wobei die Schaltkulisse eine erste Kulissenbahn (22) zum axialen Verschieben des Nockenstücks in einer Vorwärtsrichtung (V) und eine zweite Kulissenbahn (24) zum axialen Verschieben des Nockenstücks in einer der Vorwärtsrichtung entgegengerichteten Rückwärtsrichtung (R) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kulissenbahn (22) und die zweite Kulissenbahn (24) axial voneinander beabstandet sind und keinen gemeinsamen Bahnabschnitt aufweisen. 1. Valve drive device, in particular of a motor vehicle, with a camshaft (50) with an axially displaceable on a cam base shaft (52) arranged cam piece (10) with at least two cams (12, 14), with a rotation of the camshaft (50) phase-shifted cam strokes and a plurality of cylinders, and a shift gate (20) for axially displacing the cam piece (10), the shift gate having a first slide track (22) for axially displacing the cam track in a forward direction (V) and a second guide track (24) axial displacement of the cam piece in a forward direction opposite to the reverse direction (R), characterized in that the first slide track (22) and the second slide track (24) are axially spaced apart and have no common track section.
2. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenbahnen (22, 24) jeweils einen im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Einspurbereich (32), einen eine axiale Verlaufskomponente aufweisenden Verschiebebereich (34) zum axialen Verschieben des Nockenstücks (10) und einen im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Auswerfbereich (38) aufweisen. 2. Valve drive device according to claim 1, characterized in that the slide tracks (22, 24) each have a substantially circumferentially extending Einspurbereich (32), an axial course component having a sliding portion (34) for axially displacing the cam piece (10) and an in Have substantially extending in the circumferential direction Auswerfbereich (38).
3. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenbahnen jeweils zwischen dem Verschiebebereich (34) und dem Auswerfbereich (38) einen Bremsbereich (36) aufweisen, der einen derart gekrümmten Verlauf hat, dass eine axiale Bewegungskomponente des Nockenstücks beim Durchlaufen eines Verstellpins (42) allmählich abbremsbar ist. 3. Valve drive device according to claim 2, characterized in that the slide tracks each between the displacement region (34) and the Auswerfbereich (38) have a braking region (36) having a curved course such that an axial component of movement of the cam piece when passing through an adjustment (42) is gradually slowed down.
4. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kulissenbahnen (22, 24) im Wesentlichen einen symmetrischen Verlauf bzgl. einer mittig zwischen den Kulissenbahnen verlaufenden radialen Symmetrieebene haben. 4. Valve drive device according to claim 2 or 3, characterized in that the two slide tracks (22, 24) substantially with respect to a symmetrical course. A centrally extending between the slide tracks radial plane of symmetry.
5. Ventiltriebvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspurbereich (32) jeder Kulissenbahn über einen Umfangswinkel von mehr als 10°, bevorzugt mehr als 30°, insbesondere 90° oder mehr axial neben dem Auswerfbereich (38) der jeweiligen Kulissenbahn verläuft. 5. Valve drive device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the Einspurbereich (32) of each slide track over a circumferential angle of more than 10 °, preferably more than 30 °, in particular 90 ° or more axially adjacent to the Auswerfbereich (38) of the respective slide track.
6. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenbahnen (22, 24) in abgewickelter Form einen im Wesentlichen S-förmigen Verlauf haben. 6. Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the slide tracks (22, 24) in unwound form have a substantially S-shaped course.
7. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenhübe der verschiedenen Zylindern zugeordneten Nocken (12, 14) in Umfangsrichtung um mehr als 30° und weniger als 180° zueinander versetzt sind, insbesondere um etwa 90° zueinander versetzt sind. 7. Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the cam strokes of the various cylinders associated cam (12, 14) are offset in the circumferential direction by more than 30 ° and less than 180 ° to each other, in particular offset by about 90 ° to each other.
8. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenstück (10) mindestens vier axial starr zueinander angeordnete Nockenabschnitte (15) mit jeweils mindestens einem Nocken (14) und einem Nullnocken (16) oder zwei oder mehr Nocken (12, 17) aufweist, von denen jeweils zwei Nockenabschnitte einem Zylinder zugeordnet und zum Bereitstellen phasengleicher Nockenhübe eingerichtet sind. 8. Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the cam piece (10) at least four axially rigidly arranged cam portions (15) each having at least one cam (14) and a zero cam (16) or two or more cams (12, 17), of which in each case two cam sections are assigned to a cylinder and are set up to provide phase-identical cam strokes.
9. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kulissenbahnen (22, 24) zwischen den zwei Nockenabschnitten, die einem ersten Zylinder zugeordnet sind, und den zwei Nockenabschnitten, die einem zweiten Zylinder zugeordnet sind, und insbesondere in einem zentralen Bereich des Nockenstücks (10) angeordnet sind. 9. Valve drive device according to claim 8, characterized in that the two slide tracks (22, 24) between the two cam portions, which are associated with a first cylinder, and the two cam portions, which are associated with a second cylinder, and in particular in a central region of Cam piece (10) are arranged.
10. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kulissenbahn (22, 24) ein Aktuator (40) mit einem Verstellpin (42) zum Eingriff in die jeweilige Kulissenbahn zugeordnet ist, wobei der Durchmesser der Verstellpins jeweils kleiner ist als 6 mm und bevorzugt kleiner ist als 5 mm. 10. Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that each slide track (22, 24) is assigned an actuator (40) with an adjustment pin (42) for engagement in the respective slide track, wherein the diameter of the adjusting pins is smaller than 6th mm and preferably less than 5 mm.
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