WO2017137146A1 - Ventiltriebvorrichtung - Google Patents

Ventiltriebvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2017137146A1
WO2017137146A1 PCT/EP2017/000073 EP2017000073W WO2017137146A1 WO 2017137146 A1 WO2017137146 A1 WO 2017137146A1 EP 2017000073 W EP2017000073 W EP 2017000073W WO 2017137146 A1 WO2017137146 A1 WO 2017137146A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive device
switching
valve drive
locking element
cam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/000073
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Stolk
Alexander Von Gaisberg-Helfenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of WO2017137146A1 publication Critical patent/WO2017137146A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • 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
    • F01L1/08—Shape of cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L2013/0052—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03—Auxiliary actuators
    • F01L2820/032—Electric motors

Definitions

  • the invention relates to a valve drive device.
  • Actuation of at least one gas exchange valve and having at least one axially displaceable positive locking element which is connected to the cam member, and with a switching actuator, which is provided for the axial displacement of the at least one cam member.
  • the invention is in particular the object of a weight of
  • Valve drive device to reduce. It is achieved by an embodiment according to the invention according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
  • the invention is based on a valve drive device, in particular for a
  • Cam element is provided.
  • the valve drive device comprises a permanent operative connection between the shift actuator and the interlocking element, which has an effective area dependent on a rotational angle of the camshaft.
  • an active surface of the active connection adapted to be transmitted in the axial direction can be used to be provided.
  • a small effective area can be used in rotation angle ranges in which only little or no switching forces are transmitted. Therefore, components forming the effective area may be made smaller in these rotational angle ranges, whereby the valve driving device can be made with a reduced weight.
  • oil is present on the active surface on which shearing forces act by the rotation of the camshaft, which increase friction of the camshaft.
  • valve drive device Due to the small effective area only a reduced oil volume is exposed to the shear forces in these rotation angle ranges, in which only little or no switching forces are transmitted.
  • the valve drive device thereby has a reduced friction in an operation, whereby a fuel consumption of the valve drive device is reduced.
  • the interlocking element at least one of the
  • the switch actuator has an axially displaceable
  • Switching element comprises at least one rotation angle independent
  • Valve train device can be achieved.
  • the active surface is formed by a contact surface between the force transmission surface of the positive-locking element and the force transmission surface of the switching element. This allows a simple construction of the
  • Valve train device can be achieved.
  • the form-locking element at least two
  • the form-fitting element has a constant radial extent in at least eweinem of the two segments. This can be up structurally simple manner adapted to be transmitted switching forces in the axial direction effective surface of the operative connection can be provided.
  • one of the segments extends over an angular range of the camshaft, in which an implementation of the axial displacement of the at least one cam element is provided, and has a radial extent which is greater than a radial extent of the other segment.
  • This can be provided in a structurally simple manner adapted to be transmitted switching forces in the axial direction effective surface of the operative connection.
  • the form-fitting element is designed as a circumferential rib. Thereby, a simple construction of the positive-locking element can be achieved.
  • the switching element surrounds the positive-locking element on both sides. Therefore, a simple construction of the switching actuator can be achieved.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an inventive
  • Valve train device with a camshaft having an axially displaceable cam member, with an axially displaceable
  • Forming element which is connected to the cam member, with a switching actuator for the axial displacement of the cam member, and with a permanent operative connection between the switching actuator and the
  • Positive-locking element having a dependent of a rotation angle of the camshaft effective surface
  • FIGs 1 and 2 show a valve drive device 10 for an internal combustion engine, with a camshaft 11 having an axially displaceable cam member 13 which has two multi-track cams 14, 18, and an axially displaceable
  • Positive locking element 22 extends along an entire circumference of the camshaft 11 and forms a circumferential attack contour. At the attack contour of the
  • Positive locking element 22 engage in a sliding operation to an axial
  • Positive locking element 22 axially on the camshaft 1 1.
  • the cam member 13 is thereby displaced axially.
  • the positive-locking element 22 may be embodied separately from the cam element 13 and, in the case of an axial displacement, the cam element 13 may be indirectly formed by the cam element 13
  • the form-fitting element 22 is designed as a circumferential rib.
  • the camshaft 11 comprises a drive shaft 12, on which the cam element 13 is arranged.
  • the drive shaft 12 has a straight toothing on its outer circumference.
  • the cam member 13 has on its inner circumference a corresponding spur toothing, which engages in the straight toothing of the drive shaft 12.
  • the cam member 13 is rotatably on the drive shaft 12, but slidably mounted in both axial directions.
  • the drive shaft 12 includes a crankshaft connection for connection to a crankshaft, not shown.
  • the drive shaft 12 can be omitted, for example by the camshaft 11 is composed of a plurality of cam elements 13 which engage at their edges.
  • the valve drive device 10 includes a switching actuator 23 for axial displacement of the cam member 13.
  • the two multi-lane cams 14, 18 each comprise three partial cams 15, 16, 17, 19, 20, 21 with different cam tracks, the
  • the valve drive device 10 has a permanent operative connection between the switching actuator 23 and the
  • the switching actuator 23 is arranged on a camshaft housing 28, shown schematically, and fastened there.
  • the switching actuator 23 comprises a housing which is fixedly connected to the camshaft housing 28, and an axially displaceable switching element 26.
  • the switching actuator 23 further includes a rotatable spindle 24 and a spindle 24 driving the electric motor 25 in the illustrated embodiment, the switching element 26 is on the spindle 24 is arranged. By a rotation of the spindle 24 by the electric motor 25, the switching element 26 is displaced axially.
  • a hydraulic drive or another drive machine can be used instead of a spindle 24 may be used as a carrier of the switching element 26, for example, a running rail or a cable device.
  • the positive-locking element 22 forms an interface for applying the switching force acting in the axial direction on the cam element 13.
  • the switching force acting in the axial direction is applied only by the switching actuator 23 and is
  • a course of an axial displacement movement is determined solely by the switching actuator 23 via the electric motor 25, which drives the spindle 24 and thus the switching element 26 moves.
  • the switching element 26 comprises two fork projections 29, 30 and an engagement groove 27 extending between the fork projections 29, 30.
  • the form-locking element 22 designed as a circumferential rib engages in the engagement groove 27 in permanent operative connection and is enclosed by the fork projections 29, 30.
  • Switching element 26 surrounds the positive-locking element 22 on both sides.
  • the engagement groove 27 has a slightly larger dimension than the form-locking element 22 in order to compensate for manufacturing tolerances and thermal expansions of the positive-locking element 22 and / or of the switching element 26.
  • the positive-locking element 22 abuts edges of the recess of the switching element 26 and is of this in the axial position within
  • Positive locking element 22 has a dependent of a rotation angle of the camshaft 1 1 effective area 31.
  • the active surface 31 is adapted in a rotation angle range to be transmitted switching forces in the rotation angle range.
  • the form-fitting element 22 has two adapted to the angle of rotation
  • Power transmission surfaces 32, 33 which are provided for a positive connection with the switching actuator 23.
  • the power transmission surfaces 32, 33 are of
  • the switching element 26 has two rotation angle independent
  • Power transmission surfaces 34, 35 which are formed by opposing inner surfaces of the fork projections 29, 30.
  • the active surface 31 is formed by a contact surface between the force transmission surface 32, 33 of the positive-locking element 22 and the force transmission surface 34, 35 of the
  • Switching element 26 is formed. In one operation of the valve drive device 10, one of the force transmission surfaces 32, 33 of the form-fit element 22 is always in contact with one of the force transmission surfaces 34, 35 of the switching element 26. In Fig. 1, however, a distance between the force transmission surfaces 32, 33 of the form-fitting element 22 and the force transmission surfaces 34, 35 of the switching element 26 is shown for better visibility. In a displacement of the cam member 13 in an axial direction are the force transmission surface 32 of the positive-locking element 22 and the
  • Displacement in an opposite axial direction are the force transmission surface 33 of the form-fitting element 22 and the force transmission surface 35 of the switching element 26 by the displacement of the switching element 26 to each other and form the active surface 31 from.
  • the form-fitting element 22 has two segments 36, 37, in which the
  • Power transmission surface 33, 34 has different radial extensions (see Fig. 2). Due to the different radial extensions, the force transmission surface 32, 33 of the positive-locking element 22 is in each case of different size in the segments 36, 37.
  • the form-fitting element 22 has in each of the two segments 36, 37 a constant radial extent. One of the segments 37 extends over an angular range of the camshaft 1 1, in which an implementation of the axial displacement of
  • Cam member 13 is provided, and has a radial extent which is greater than a radial extent of the other segment 36. In the angular range of
  • Camshaft 1 in which the implementation of the axial displacement of the cam member 13 is provided, no actuation of a gas exchange valve by the cams 14, 18 takes place.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung (10), insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einer Nockenwelle (11), die zumindest ein axial verschiebbares Nockenelement (13), das zumindest einen mehrspurigen Nocken (14, 18) zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils aufweist, und die zumindest ein axial verschiebbares Formschlusselement (22) aufweist, das mit dem Nockenelement (13) verbunden ist, und mit einem Schaltaktor (23), der zur axialen Verschiebung des zumindest einen Nockenelements (13) vorgesehen ist, wobei die Ventiltriebvorrichtung (10) eine permanente Wirkverbindung zwischen dem Schaltaktor (23) und dem Formschlusselement (22) umfasst, die eine von einem Drehwinkel der Nockenwelle (11 ) abhängige Wirkfläche (31) aufweist.

Description

Daimler AG
Venti Itriebvorrichtu ng
Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung.
Es ist bereits eine Ventiltriebvorrichtung bekannt, insbesondere für eine
Brennkraftmaschine, mit zumindest einer Nockenwelle, die zumindest ein axial verschiebbares Nockenelement, das zumindest einen mehrspurigen Nocken zur
Betätigung zumindest eines Gaswechselventils aufweist, und die zumindest ein axial verschiebbares Formschlusselement aufweist, das mit dem Nockenelement verbunden ist, und mit einem Schaltaktor, der zur axialen Verschiebung des zumindest einen Nockenelements vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Gewicht der
Ventiltriebvorrichtung zu verringern. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Ventiltriebvorrichtung, insbesondere für eine
Brennkraftmaschine, mit zumindest einer Nockenwelle, die zumindest ein axial verschiebbares Nockenelement, das zumindest einen mehrspurigen Nocken zur
Betätigung zumindest eines Gaswechselventils aufweist, und die zumindest ein axial verschiebbares Formschlusselement aufweist, das mit dem Nockenelement verbunden ist, und mit einem Schaltaktor, der zur axialen Verschiebung des zumindest einen
Nockenelements vorgesehen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Ventiltriebvorrichtung eine permanente Wirkverbindung zwischen dem Schaltaktor und dem Formschlusselement umfasst, die eine von einem Drehwinkel der Nockenwelle abhängige Wirkfläche aufweist. Dadurch kann eine an zu übertragende Schaltkräfte in Axialrichtung angepasste Wirkfläche der Wirkverbindung bereitgestellt werden. Insbesondere kann in Drehwinkelbereichen, in denen nur geringe oder gar keine Schaltkräfte übertragen werden, eine kleine Wirkfläche eingesetzt werden. Bauteile, die die Wirkfläche ausbilden, können daher in diesen Drehwinkelbereichen mit einer verringerten Größe ausgeführt werden, wodurch die Ventiltriebvorrichtung mit einem verringerten Gewicht ausgeführt werden kann. Ferner befindet sich in einem Betrieb der Ventiltriebvorrichtung Öl auf der Wirkfläche, auf das durch die Drehung der Nockenwelle im Betrieb Scherkräfte wirken, welche eine Reibung der Nockenwelle erhöhen. Durch die kleine Wirkfläche wird in diesen Drehwinkelbereichen, in denen nur geringe oder gar keine Schaltkräfte übertragen werden, nur ein verringertes Ölvolumen den Scherkräften ausgesetzt. Die Ventiltriebvorrichtung weist dadurch in einem Betrieb eine verringerte Reibung auf, wodurch ein Kraftstoffverbrauch der Ventiltriebvorrichtung verringert wird.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Formschlusselement zumindest eine an den
Drehwinkel angepasste Kraftübertragungsfläche aufweist, die für eine formschlüssige Verbindung mit dem Schaltaktor vorgesehen ist. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise eine an zu übertragende Schaltkräfte in Axialrichtung angepasste Wirkfläche der Wirkverbindung bereitgestellt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Schaltaktor ein axial verschiebbares
Schaltelement umfasst, das zumindest eine drehwinkelunabhängige
Kraftübertragungsfläche aufweist. Dadurch kann eine einfache Konstruktion der
Ventiltriebvorrichtung erreicht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Wirkfläche von einer Kontaktfläche zwischen der Kraftübertragungsfläche des Formschlusselements und der Kraftübertragungsfläche des Schaltelements gebildet ist. Dadurch kann eine einfache Konstruktion der
Ventiltriebvorrichtung erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Formschlusselement zumindest zwei
Segmente aufweist, in denen die Kraftübertragungsfläche unterschiedliche
Radialerstreckungen aufweist. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise eine an zu übertragende Schaltkräfte in Axialrichtung angepasste Wirkfläche der Wirkverbindung bereitgestellt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Formschlusselement in zumindest eweinem der beiden Segmente eine konstante Radialerstreckung aufweist. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise eine an zu übertragende Schaltkräfte in Axialrichtung angepasste Wirkfläche der Wirkverbindung bereitgestellt werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass eines der Segmente sich über einen Winkelbereich der Nockenwelle erstreckt, in dem eine Durchführung der axialen Verschiebung des zumindest einen Nockenelements vorgesehen ist, und eine Radialerstreckung aufweist, die größer ist als eine Radialerstreckung des anderen Segments. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise eine an zu übertragende Schaltkräfte in Axialrichtung angepasste Wirkfläche der Wirkverbindung bereitgestellt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Formschlusselement als umlaufende Rippe ausgebildet ist. Dadurch kann eine einfache Konstruktion des Formschlusselements erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Schaltelement das Formschlusselement beidseitig umgibt. Dadurch kann eine einfache Konstruktion des Schaltaktors erreicht werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Ventiltriebvorrichtung mit einer Nockenwelle, die ein axial verschiebbares Nockenelement aufweist, mit einem axial verschiebbaren
Formschlusselement, das mit dem Nockenelement verbunden ist, mit einem Schaltaktor zur axialen Verschiebung des Nockenelements, und mit einer permanenten Wirkverbindung zwischen dem Schaltaktor und dem
Formschlusselement, die eine von einem Drehwinkel der Nockenwelle abhängige Wirkfläche aufweist, und
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Nockenwelle, das Nockenelement und das
Formschlusselement. Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Ventiltriebvorrichtung 10 für eine Brennkraftmaschine, mit einer Nockenwelle 11 , die ein axial verschiebbares Nockenelement 13 aufweist, das zwei mehrspurige Nocken 14, 18 aufweist, und ein axial verschiebbares
Formschlusselement 22, das mit dem Nockenelement 13 verbunden ist. Das
Formschlusselement 22 erstreckt sich entlang eines gesamten Umfangs der Nockenwelle 11 und bildet eine umlaufende Angriffskontur aus. An der Angriffskontur des
Formschlusselements 22 greifen bei einem Verschiebevorgang zu einer axialen
Verschiebung des Nockenelements 13 Schaltkräfte an und verschieben das
Formschlusselement 22 axial auf der Nockenwelle 1 1. Durch eine Verbindung des Formschlusselements 22 mit dem Nockenelement 13 wird dadurch das Nockenelement 13 axial verschoben. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Formschlusselement
22 einstückig mit dem Nockenelement 13 ausgeführt. In einer alternativen Ausgestaltung kann das Formschlusselement 22 getrennt von dem Nockenelement 13 ausgeführt sein und bei einer axialen Verschiebung das Nockenelement 13 mittelbar durch die
Verbindung mit dem Nockenelement 13 verschieben. Das Formschlusselement 22 ist als umlaufende Rippe ausgeführt.
Die Nockenwelle 11 umfasst eine Triebwelle 12, auf der das Nockenelement 13 angeordnet ist. Die Triebwelle 12 weist an ihrem Außenumfang eine Geradverzahnung auf. Das Nockenelement 13 weist an seinem Innenumfang eine korrespondierende Geradverzahnung auf, die in die Geradverzahnung der Triebwelle 12 eingreift. Das Nockenelement 13 ist auf der Triebwelle 12 drehfest, aber in beide Axialrichtungen verschiebbar gelagert. Die Triebwelle 12 umfasst eine Kurbelwellenanbindung zur Anbindung an eine nicht näher dargestellte Kurbelwelle. In alternativen Ausgestaltungen kann auf die Triebwelle 12 verzichtet werden, beispielsweise indem die Nockenwelle 11 aus mehreren Nockenelementen 13 zusammengesetzt ist, die an ihren Rändern ineinandergreifen.
Die Ventiltriebvorrichtung 10 umfasst einen Schaltaktor 23 zur axialen Verschiebung des Nockenelements 13. Die zwei mehrspurigen Nocken 14, 18 umfassen jeweils drei Teilnocken 15, 16, 17, 19, 20, 21 mit unterschiedlichen Nockenspuren, die
unterschiedliche Ventilhubkurven ausbilden. Jeweils ein Teilnocken 15, 16, 17, 19, 20, 21 der Nocken 14, 18 ist mit jeweils einem nicht näher dargestellten Nockenfolger zur Betätigung eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine in Kontakt. Der Schaltaktor
23 verschiebt das Nockenelement 13 axial, um zwischen den unterschiedlichen
Teilnocken 15, 16, 17 des Nockens 14 und den Teilnocken 19, 20, 21 des Nockens 18 umzuschalten, die mit dem Nockenfolger in Kontakt sind. Die Ventiltriebvorrichtung 10 weist eine permanente Wirkverbindung zwischen dem Schaltaktor 23 und dem
Formschlusselement 22 auf. Über die permanente Wirkverbindung wird die Schaltkraft zur axialen Verschiebung des Nockenelements 13 übertragen. Die permanente
Wirkverbindung bleibt während eines gesamten Betriebs der Ventiltriebvorrichtung 10 und über eine komplette Umdrehung der Nockenwelle 1 1 bestehen.
Der Schaltaktor 23 ist an einem schematisch dargestellten Nockenwellengehäuse 28 angeordnet und dort befestigt. Der Schaltaktor 23 umfasst ein Gehäuse, das fest mit dem Nockenwellengehäuse 28 verbunden ist, sowie ein axial verschiebbares Schaltelement 26. Der Schaltaktor 23 umfasst in dem dargestellten Ausführungsbeispiel weiter eine drehbare Spindel 24 und einen die Spindel 24 antreibenden Elektromotor 25. Das Schaltelement 26 ist an der Spindel 24 angeordnet. Durch eine Drehung der Spindel 24 durch den Elektromotor 25 wird das Schaltelement 26 axial verschoben. In alternativen Ausgestaltungen kann anstelle des Elektromotors 25 beispielsweise ein hydraulischer Antrieb oder eine andere Antriebsmaschine verwendet werden. Anstelle einer Spindel 24 kann als Träger des Schaltelements 26 beispielsweise eine Laufschiene oder eine Seilvorrichtung verwendet werden.
Das Formschlusselement 22 bildet eine Schnittstelle zur Aufbringung der in axialer Richtung wirkenden Schaltkraft auf das Nockenelement 13 aus. Die in axialer Richtung wirkende Schaltkraft wird lediglich von dem Schaltaktor 23 aufgebracht und ist
unabhängig von einer Drehbewegung der Nockenwelle 1 1. Ein Verlauf einer axialen Verschiebebewegung wird allein von dem Schaltaktor 23 über den Elektromotor 25, der die Spindel 24 antreibt und damit das Schaltelement 26 verschiebt, bestimmt.
Das Schaltelement 26 umfasst zwei Gabelvorsprünge 29, 30 und eine zwischen den Gabelvorsprüngen 29, 30 verlaufende Eingriffsnut 27. Das als umlaufende Rippe ausgeführte Formschlusselement 22 greift in der permanenten Wirkverbindung in die Eingriffsnut 27 ein und wird von den Gabelvorsprüngen 29, 30 umschlossen. Das
Schaltelement 26 umgreift das Formschlusselement 22 beidseitig. Die Eingriffsnut 27 weist eine geringfügig größere Abmessung auf als das Formschlusselement 22, um Fertigungstoleranzen sowie Wärmeausdehnungen des Formschlusselements 22 und/oder des Schaltelements 26 zu kompensieren. Bei einer axialen Verschiebung des Nockenelements 13 stößt das Formschlusselement 22 an Kanten der Ausnehmung des Schaltelements 26 und wird von diesem in der Axialposition innerhalb von
Toleranzgrenzen der Eingriffsnut 27 gehalten. Das Schaltelement 26 hält mit den
Gabelvorsprüngen 29, 30 und der Eingriffsnut 27 das Formschlusselement 22 nach Abschluss der axialen Verschiebung durch die permanente Wirkverbindung in einer definierten Axialposition.
Die permanente Wirkverbindung zwischen dem Schaltaktor 23 und dem
Formschlusselement 22 weist eine von einem Drehwinkel der Nockenwelle 1 1 abhängige Wirkfläche 31 auf. Die Wirkfläche 31 ist in einem Drehwinkelbereich an zu übertragende Schaltkräfte in dem Drehwinkelbereich angepasst.
Das Formschlusselement 22 weist zwei an den Drehwinkel angepasste
Kraftübertragungsflächen 32, 33 auf, die für eine formschlüssige Verbindung mit dem Schaltaktor 23 vorgesehen sind. Die Kraftübertragungsflächen 32, 33 sind von
Seitenflächen des als umlaufende Rippe ausgeführten Formschlusselements 22 ausgeführt. Das Schaltelement 26 weist zwei drehwinkelunabhängige
Kraftübertragungsflächen 34, 35 auf, die von sich gegenüberliegenden Innenflächen der Gabelvorsprünge 29, 30 gebildet sind.
Die Wirkfläche 31 wird von einer Kontaktfläche zwischen der Kraftübertragungsfläche 32, 33 des Formschlusselements 22 und der Kraftübertragungsfläche 34, 35 des
Schaltelements 26 gebildet. In einem Betrieb der Ventiltriebvorrichtung 10 liegen jeweils stets eine der Kraftübertragungsflächen 32, 33 des Formschlusselements 22 an einer der Kraftübertragungsflächen 34, 35 des Schaltelements 26 an. In Fig. 1 ist jedoch zu einer besseren Erkennbarkeit ein Abstand zwischen den Kraftübertragungsflächen 32, 33 des Formschlusselements 22 und der Kraftübertragungsflächen 34, 35 des Schaltelements 26 dargestellt. Bei einer Verschiebung des Nockenelements 13 in eine Axialrichtung liegen die Kraftübertragungsfläche 32 des Formschlusselements 22 und die
Kraftübertragungsfläche 34 des Schaltelements 26 durch die Verschiebung des
Schaltelements 26 aneinander an und bilden die Wirkfläche 31 aus, bei einer
Verschiebung in eine gegenläufige Axialrichtung liegen die Kraftübertragungsfläche 33 des Formschlusselements 22 und die Kraftübertragungsfläche 35 des Schaltelements 26 durch die Verschiebung des Schaltelements 26 aneinander an und bilden die Wirkfläche 31 aus.
Das Formschlusselement 22 weist zwei Segmente 36, 37 auf, in denen die
Kraftübertragungsfläche 33, 34 unterschiedliche Radialerstreckungen aufweist (vgl. Fig. 2). Durch die unterschiedliche Radialerstreckungen ist in den Segmenten 36, 37 die Kraftübertragungsfläche 32, 33 des Formschlusselements 22 jeweils unterschiedlich groß ausgeführt. Das Formschlusselement 22 weist in den zwei Segmenten 36, 37 jeweils eine konstante Radialerstreckung auf. Eines der Segmente 37 erstreckt sich über einen Winkelbereich der Nockenwelle 1 1 , in dem eine Durchführung der axialen Verschiebung des
Nockenelements 13 vorgesehen ist, und weist eine Radialerstreckung auf, die größer ist als eine Radialerstreckung des anderen Segments 36. In dem Winkelbereich der
Nockenwelle 1 1 , in dem die Durchführung der axialen Verschiebung des Nockenelements 13 vorgesehen ist, findet keine Betätigung eines Gaswechselventils durch die Nocken 14, 18 statt.
Daimler AG
Bezugszeichenliste
10 Ventiltriebvorrichtung
11 Nockenwelle
12 Triebwelle
13 Nockenelement
14 Nocken
15 Teilnocken
16 Teilnocken
17 Teilnocken
18 Nocken
19 Teilnocken
20 Teilnocken
21 Teilnocken
22 Formschlusselement
23 Schaltaktor
24 Spindel
25 Elektromotor
26 Schaltelement
27 Eingriffsnut
28 Nockenwellengehäuse
29 Gabelvorsprung
30 Gabelvorsprung
31 Wirkfläche
32 Kraftübertragungsfläche
33 Kraftübertragungsfläche
34 Kraftübertragungsfläche
35 Kraftübertragungsfläche
36 Segment
37 Segment

Claims

Daimler AG
Patentansprüche
Ventiltriebvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einer Nockenwelle (11 ), die zumindest ein axial verschiebbares Nockenelement (13), das zumindest einen mehrspurigen Nocken (14, 18) zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils aufweist, und die zumindest ein axial verschiebbares Formschlusselement (22) aufweist, das mit dem Nockenelement (13) verbunden ist, und mit einem Schaltaktor (23), der zur axialen Verschiebung des zumindest einen Nockenelements (13) vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch
eine permanente Wirkverbindung zwischen dem Schaltaktor (23) und dem
Formschlusselement (22), die eine von einem Drehwinkel der Nockenwelle (1 1) abhängige Wirkfläche (31) aufweist.
Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Formschlusselement (22) zumindest eine an den Drehwinkel angepasste Kraftübertragungsfläche (32, 33) aufweist, die für eine formschlüssige Verbindung mit dem Schaltaktor (23) vorgesehen ist.
3. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schaltaktor (23) ein axial verschiebbares Schaltelement (26) umfasst, das zumindest eine drehwinkelunabhängige Kraftübertragungsfläche (35, 34) aufweist.
4. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wirkfläche (31) von einer Kontaktfläche zwischen der Kraftübertragungsfläche (32, 33) des Formschlusselements (22) und der Kraftübertragungsfläche (34, 35) des Schaltelements (26) gebildet ist.
5. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Formschlusselement (22) zumindest zwei Segmente (36, 37) aufweist, in denen die Kraftübertragungsfläche (32, 33) unterschiedliche Radialerstreckungen aufweist.
6. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Formschlusselement (22) in zumindest einem der zumindest zwei Segmente (36, 37) eine konstante Radialerstreckung aufweist.
7. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
eines der Segmente (37) sich über einen Winkelbereich der Nockenwelle (11) erstreckt, in dem eine Durchführung der axialen Verschiebung des zumindest einen Nockenelements (13) vorgesehen ist, und eine Radialerstreckung aufweist, die größer ist als eine Radialerstreckung des anderen Segments (36).
8. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Formschlusselement (22) als umlaufende Rippe ausgebildet ist.
9. Ventiltriebvorrichtung zumindest nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schaltelement (26) das Formschlusselement (22) beidseitig umgibt.
PCT/EP2017/000073 2016-02-10 2017-01-20 Ventiltriebvorrichtung Ceased WO2017137146A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016001537.3 2016-02-10
DE102016001537.3A DE102016001537A1 (de) 2016-02-10 2016-02-10 Ventiltriebvorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017137146A1 true WO2017137146A1 (de) 2017-08-17

Family

ID=57914931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/000073 Ceased WO2017137146A1 (de) 2016-02-10 2017-01-20 Ventiltriebvorrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016001537A1 (de)
WO (1) WO2017137146A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017008963A1 (de) * 2017-09-26 2019-03-28 Daimler Ag Ventiltriebvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine
DE102017011402B4 (de) 2017-12-11 2022-05-12 Mercedes-Benz Group AG Ventiltriebvorrichtung, für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
DE102018000435B4 (de) * 2018-01-19 2020-12-03 Daimler Ag Ventiltrieb für eine Verbrennungskraftmaschine. insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2950656A1 (de) * 1979-12-15 1981-06-19 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Brennkraftmaschinen mit auf der nockenwelle drehbar gelagerten nocken
JPS5891317A (ja) * 1981-11-25 1983-05-31 Honda Motor Co Ltd 可変バルブタイミング機構
JPS6062613A (ja) * 1983-09-16 1985-04-10 Nippon Soken Inc 可変弁機構
JPH0211812A (ja) * 1988-06-30 1990-01-16 Suzuki Motor Co Ltd 可変バルブタイミング装置
JP2002256833A (ja) * 2001-03-01 2002-09-11 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の直動式動弁装置
JP2011226422A (ja) * 2010-04-21 2011-11-10 Honda Motor Co Ltd 可変動弁機構
US20130263809A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 Suzuki Motor Corporation Intake system for internal combustion engine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2950656A1 (de) * 1979-12-15 1981-06-19 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Brennkraftmaschinen mit auf der nockenwelle drehbar gelagerten nocken
JPS5891317A (ja) * 1981-11-25 1983-05-31 Honda Motor Co Ltd 可変バルブタイミング機構
JPS6062613A (ja) * 1983-09-16 1985-04-10 Nippon Soken Inc 可変弁機構
JPH0211812A (ja) * 1988-06-30 1990-01-16 Suzuki Motor Co Ltd 可変バルブタイミング装置
JP2002256833A (ja) * 2001-03-01 2002-09-11 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の直動式動弁装置
JP2011226422A (ja) * 2010-04-21 2011-11-10 Honda Motor Co Ltd 可変動弁機構
US20130263809A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 Suzuki Motor Corporation Intake system for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016001537A1 (de) 2017-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007054978B4 (de) Ventiltriebvorrichtung
DE102008005639B4 (de) Ventiltriebvorrichtung
EP2176523B1 (de) Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltungvorrichtung
EP2181251B1 (de) Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltvorrichtung
DE102007052249A1 (de) Brennkraftmotorenventiltriebumschaltvorrichtung
DE102010021903A1 (de) Ventiltrieb zur Betätigung von Gaswechselventilen von Brennkraftmaschinen
WO2017045736A1 (de) Ventiltriebvorrichtung, insbesondere für eine brennkraftmaschine
WO2017137146A1 (de) Ventiltriebvorrichtung
DE102007042932B4 (de) Brennkraftmotorenventiltriebumschaltvorrichtung
WO2017190817A1 (de) Ventiltriebvorrichtung, insbesondere für eine brennkraftmaschine
EP2742215B1 (de) Nockenelement für eine ventiltriebvorrichtung
DE102014014598B4 (de) Verstellwellenbetätigung für hubschaltbare Ventiltriebe von Brennkraftmaschinen
DE102011116117B4 (de) Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP2981688B1 (de) Ventiltriebvorrichtung für eine brennkraftmaschine
DE102014217584A1 (de) Ventiltriebvorrichtung sowie Schaltkulisse
EP3728821B1 (de) Ventilvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine
WO2017076482A1 (de) Ventiltriebvorrichtung
DE102014116479A1 (de) Anordnung einer Schaltnockenwelle und einer antreibbaren Aufnahme für diese
DE102012011085B4 (de) Ventiltrieb mit einem Schaltelement und einer Schaltkontur für eine Ventilhubumschaltung
DE102017104631A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Ventilhubsteuerung und Brennkraftmaschine
DE102014014282B4 (de) Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
WO2018192822A1 (de) Ventiltriebvorrichtung
DE102019204261A1 (de) Kupplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs
WO2015162119A1 (de) Ventilbetätigungseinrichtung für eine brennkraftmaschine
WO2018108297A1 (de) Ventiltriebvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17701997

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17701997

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1