WO2018087242A1 - Ventiltrieb für eine brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2018087242A1
WO2018087242A1 PCT/EP2017/078791 EP2017078791W WO2018087242A1 WO 2018087242 A1 WO2018087242 A1 WO 2018087242A1 EP 2017078791 W EP2017078791 W EP 2017078791W WO 2018087242 A1 WO2018087242 A1 WO 2018087242A1
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WO
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actuator
engagement element
camshaft
valve drive
drive according
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PCT/EP2017/078791
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English (en)
French (fr)
Inventor
Patrick Altherr
Jörg BÜRSSNER
Dirk FÜLLGRABE
Thorsten Ihne
Rolf Kirschner
Peter Mantler
Timo TIMO RIGLING
Markus Walch
Original Assignee
Mahle International Gmbh
Eto Magnetic Gmbh
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a valve train for an internal combustion engine and an internal combustion engine with such a valve train.
  • an adjustable, conventional valve train which may comprise two cams of different cam lift
  • a valve train of the aforementioned type is known from DE 199 45 340 A1.
  • An inventive valve train for an internal combustion engine comprises a camshaft rotatable about an axis of rotation and having a cam follower drivingly connected to the camshaft.
  • a cam follower On the camshaft each rotatable and axially adjacent to each other, a first cam and a second cam can be arranged.
  • the cam follower is along an axial direction between see a first position in which it is drivingly connected to the first cam, and a second position adjustable, in which it is drivingly connected to the second cam.
  • the cam follower comprises an adjusting device cooperating with the camshaft for the axial adjustment of the cam follower between the first and the second position.
  • the adjusting device comprises an adjustable mechanical engagement element, which is linearly adjustable for axial displacement of the cam follower along a first direction between at least one active position and one inactive position. In the at least one active position, the engagement element engages in at least one cam guide present on the camshaft. In the inactive position, the engagement element is not engaged with the slotted guide.
  • the adjusting device comprises at least one actuator that is linearly adjustable along a second direction.
  • the first direction is transverse to the second direction.
  • valve drive according to the invention requires in the adjustment direction of the engagement element, that is, along the first direction, particularly little space, since the actuators are designed to be adjustable transversely to this direction.
  • the first direction is orthogonal to the second direction.
  • the adjustment of the engagement element takes place in this embodiment along a direction perpendicular to the adjustment direction of the actuator.
  • the forces exerted by the actuator element on the engagement element for adjusting the same are therefore "true" transverse forces in this embodiment.
  • This embodiment is particularly compact in the first direction.
  • the actuator comprises an actuator element, which is linearly adjustable along the second direction between at least one extended position, in which it interacts for adjusting the engagement member with this, and a retracted position in which no such operative connection is present or possible ,
  • This variant allows a particularly rapid adjustment of the actuator in a position in which it interacts with this for adjusting the engagement member.
  • the actuator element is arranged in the extended position such that the engagement element is pressed against the engagement element along the first direction due to the stroke movement caused by the first or second cam on the cam follower. This is done in such a way that the engagement element is adjusted to its active position, in which it engages in the slotted guide.
  • the actuator may comprise an actuator housing, from which the actuator element protrudes at least in the extended position.
  • a bearing element of the actuator is arranged along the second direction at a distance from the actuator housing, on which the actuator element is supported in its extended position. In this way, the actuator element in its extended position, in which it is exposed to the transverse forces generated by the engagement element, are particularly effectively mechanically stabilized.
  • the actuator element is at least partially pin-shaped.
  • the actuator element and a first axial section which has a greater measured along the first direction distance to the axis of rotation of the camshaft as a different from the first axial section, the second axial section.
  • the actuator element is adjustable between at least two extended positions. This adjustability is realized in such a way that the engagement element cooperates in a first extended position with the first axial section of the actuator element and in a second extended position with the second axial section of the actuator element. Consequently, the engagement element can be adjusted from the first axial section to a first active position and from the second axial section to a second active position.
  • two slotted guides are provided on the camshaft.
  • a first slotted guide has one measured along a radial direction of the camshaft first setting depth on.
  • a second link guide has a second link depth measured along the radial direction of the camshaft.
  • the second link depth has a greater value than the first link depth, or vice versa.
  • the engagement element not only has a single active position but two different active positions in addition to the inactive position. In a first active position, the engagement element engages in the first slotted guide. In a second active position, the engagement element engages in the second slotted guide.
  • the actuator with the two axial sections and the two slide guides are designed such that the engagement member is moved from the first axial portion of the actuator by mechanical contact in the first link guide and the second axial section by mechanical contact in the second link guide is moved.
  • each axial section is in each case assigned a precisely determined active position and in each case exactly one specific slotted guide. assigns.
  • each axial section is in each case assigned a precisely determined active position and in each case exactly one specific slotted guide. assigns.
  • an even greater number of axial sections, active positions and slide guides can be provided in further developments an even greater number of axial sections, active positions and slide guides.
  • the valvetrain for interacting with the same engagement element comprises two actuators.
  • a first actuator element of a first actuator has a first distance to the axis of rotation of the camshaft measured in its extended position along the first direction.
  • a second actuator element of a second actuator has a second distance, likewise measured along the first direction, relative to the axis of rotation of the camshaft.
  • the second distance is smaller than the first distance, or vice versa.
  • the two actuator elements are designed such that they rest in their extended position along the axial direction of the camshaft or the second direction substantially to each other. In this way, the actuator elements can be supported against one another, so that their rigidity is increased with respect to the forces acting upon the contact element with the engagement element along the first direction.
  • the valve train comprises two actuators, the actuator elements of which face each other along the second direction.
  • the cam follower for the one engagement element comprises an engagement element fixing device for releasably fixing the engagement element in its inactive position or in its at least one active position.
  • said engagement element fixing device has a spring-loaded fixing element. This is accommodated in the inactive position position of the engagement member in a provided on the engagement member first receptacle. In the at least one active position of the engagement element, the fixing element is received in a second receptacle provided on the actuating element. Particularly suitable may be provided for each active position of the engagement element on this one individual recording.
  • the engagement element has a bolt-like or pin-like base body, on the peripheral side of which the first receptacle is designed as a first circumferential groove and the second receptacle as an axially spaced-apart second circumferential groove.
  • the invention further relates to an internal combustion engine with a previously presented valve train.
  • the above-explained advantages of the valve train are therefore also superior to the internal combustion engine according to the invention.
  • FIG. 1 shows an example of a valve drive according to the invention
  • FIGS. 2 to 5 variants of the valve drive of FIG. 1.
  • valve train 1 In the figures, various examples of a valve train 1 according to the invention are shown schematically. In principle, the examples shown in the figures can be combined with each other, as far as this makes sense.
  • FIG. 1 shows a first example of a valve drive 1 according to the invention for an internal combustion engine.
  • the valve train 1 comprises a camshaft 2 rotatable about a rotation axis D and a cam follower 3 drivingly connected to the camshaft 2.
  • the position of the rotation axis D defines an axial direction A.
  • a first cam 4a is non-rotatably mounted on the camshaft 3.
  • On the camshaft 3, a second cam 4b is also mounted axially adjacent to the first cam 4a.
  • the cam follower 3 further includes a roller 16 and is adjustable along an axial direction A between a first position, in which the roller 16 of the cam follower 3 is drivingly connected to the first cam 4a, and a second position, in which the roller 16 with the second Cam 4b is drive connected.
  • the cam follower 3 further comprises a cooperating with the camshaft 2 adjusting device 7 for the axial displacement of the cam follower 3 between the first and the second position.
  • the mechanical adjusting device 7 comprises a linearly adjustable mechanical engagement element 8 which is adjustable between an active position in which it engages in a sliding guide 9 provided on the camshaft 2 and an inactive position along a first direction R- in which it is not engaged with this slotted guide 9a.
  • the mechanical adjusting device 7 has for adjusting the engagement element 8 between its active position and its inactive position along a second direction R 2 linearly adjustable actuator 5.
  • the first direction R- extends transversely - in the example of the figures orthogonal - to the second direction R. 2 , which in turn is identical to the axial direction A.
  • the actuator 5, the engagement element 8 and the slotted guide 9 of the adjusting device 7 serve to adjust the cam follower from the first position, not shown in FIG. 1, to the second position of the cam follower 3 shown in FIG.
  • Another actuator 5 * with a further engagement element 8 * and a further slide guide 9 * are used to adjust the cam follower 3 from the second position to the first position.
  • the construction of the adjusting device will be explained with reference to the actuator 5, the engagement element 8 and the slide guide 9. Since the further actuator 5 * with the further engagement element 8 * and the further slide guide 9 * are constructed in an analogous manner and consequently follow an analogue action principle, the following explanations apply mutatis mutandis to these components of the adjusting device 7.
  • the actuator 5 comprises an actuator element 6 which can be linearly adjusted along the second direction R 2 between an extended position in which it can be displaced by means of this for adjusting the engagement element 8. cooperates, and a retracted position in which there is no such operative connection.
  • FIG. 1 shows the actuator element 6 in its extended position.
  • the actuator element 6 is pin-shaped as shown in FIG.
  • the actuator 5 may comprise an actuator housing 10, which is indicated only schematically in FIG. 1, from which the actuator element 6 protrudes at least in the extended position.
  • the engagement element 8 In the extended position of the actuator element 6, the engagement element 8 is pressed against the extended actuator element 6 by the stroke movement along the first direction R 1 caused by the first cam 4 a on the cam follower 3, additionally indicated by an arrow 11 in FIG , In this way, the engagement element 8 is moved to its active position, in which it engages in the slotted guide 9.
  • the cam follower 3 for the engagement element 8 has an engagement element fixing device 22 for releasably fixing the engagement element 8 in the active position or in the inactive position.
  • the engagement element fixing device 22 can be seen to have a spring-loaded fixing element 23, which is received in the active position of the engagement element 8 in a first receptacle 24a provided on the engagement element 8.
  • the fixing element 23 is received in a second receptacle 24b provided on the engagement element 8.
  • the engagement element 8 has in each case a bolt-like or pin-shaped base body 26.
  • the first receptacle 24a as a first circumferential groove 25a and the second receptacle 24b are formed as axially spaced second circumferential groove 25b.
  • FIG. 2 shows a variant of the example of FIG. 1.
  • the valve drive 1 in FIG. 2 is only in the region of the actuator 6, the engaging element. ment 8 and the slide guide 9 shown.
  • the adjustable and pin-shaped actuator 6 has a first axial portion 12a, which merges along the second direction R 2 in a second axial portion 12b.
  • a radial step 13 is formed at the transition between the two axial sections 12a, 12b.
  • the first axial portion 12a has a measured along the first direction R-, measured di to the rotational axis D of the camshaft 2. This distance di is greater than a distance d 2 of the second axial portion 12b of the actuator 6 to the axis of rotation D, which also along the first direction R-, is measured.
  • the actuator 6 between its retracted position and two extended positions, ie a total of three different positions adjustable.
  • a single slotted guide 9 is provided on the camshaft 2, but in addition to the slotted guide 9, a further slide guide 14.
  • the slotted guide 9 is referred to as the first slotted guide and the additional slotted guide 14 as the second slotted guide.
  • the first slide guide 9 has a first slide groove depth t 1 measured along the radial direction R of the camshaft 2 or the first direction R 1.
  • the second slotted guide 14 has a second slide depth t 2 measured along a radial direction R of the camshaft 2.
  • the second slide depth t 2 in the example scenario has a greater value than the first slide depth t
  • the engagement element 8 not only a single active position as in the example of Figure 1, but two different active positions, between which the engagement member 8 along the first direction R-, can be adjusted.
  • a first active position the engagement element 8 along the first direction R-, arranged relative to the camshaft 2, that it can engage in the first slide guide 9 with slide guide.
  • a second active Position this is shown in Figure 2 - can engage the engagement member 6 in the second link guide 14 with slot depth t2.
  • the engagement element is thus adjustable between three different positions.
  • the engagement element 8 In the second extended position of the actuator element 6 shown in FIG. 2, the engagement element 8 is moved along the first direction R-, against the second axial direction, by the stroke movement (arrow 11 in FIG. 2) effected by the first cam 4a on the cam follower 3 Section 12b of the actuator 6 pressed. In this way, the engagement element 8 is adjusted in said second active position, in which it engages the second slide guide 14 with slide depth t 2 . If, however, the engagement element 8 is displaced into its first extended position (not shown in FIG. 2), then the engagement element 8 is pressed against the first axial section 12a of the actuator element 6 by the stroke movement effected by the first cam 4a on the cam follower 3 along the first direction Ri.
  • the engagement element 8 can be adjusted to its first active position, in which it engages in the first slide guide 9.
  • the engagement element 8 thus interacts with the first axial section 12a of the actuator element 6 in the first extended position.
  • the engagement element 8 cooperates with the second axial section 12b of the actuator element 6.
  • the engagement member fixing device 22 is compared to the example of Figure 1 by a third receptacle 24c and circumferential groove 25c extended, which is associated with the second active position of the engagement member 8.
  • the actuator element 6 can have three or more axial sections, each with a different distance from the axis of rotation D. Accordingly, the engagement element 8 has at least three active positions in this development. Accordingly are at this development of the camshaft at least three link guides different link depth available, so that each axial section are each assigned a precisely determined active position and in each case exactly a specific slotted guide.
  • FIG. 3 shows a variant of the example of FIGS. 1 and 2.
  • a bearing element 17 of the actuator 5 is arranged along the second direction R 2 at a distance from the actuator housing 10 of the actuator 5.
  • the actuator element 6 of the actuator 5 can be supported in its extended position on the bearing element 17 so that it is mechanically stabilized when the engagement element 8 is pressed to adjust in its active position against the actuator 6.
  • the bearing element 17 can for this purpose have a recess 15 in which the actuator element 6 is partially received in the extended position.
  • FIG. 4 shows a development of the example of FIG. 1.
  • the valve drive 1 can be equipped not only with a single actuator 5, but with two actuators 5a, 5b, which both interact with the engagement element 8 as described with reference to FIG.
  • the actuator elements 6a, 6b of the two actuators 5a, 5b can be adjusted independently between their extended and their retracted position.
  • the two actuator elements 6a, 6b face each other along the second direction R 2 .
  • the actuator elements 6a, 6b of the two actuators 5a, 5b are each shown in their extended position.
  • a first actuator element 6a of a first actuator 5a has, in its extended position, a measured distance a ⁇ to the rotational axis D of the camshaft 2 measured along the first direction R-, which is smaller than a distance a 2 of the first measured along the first direction R- second actuator 6b of the second actuator 5b in its extended position.
  • the two actuator elements 6a, 6b therefore implement the same operating principle as the actuator element 6 with two axial sections 12a, 12b according to FIG. 2.
  • the two actuator elements 6a, 6b thus permit an adjustment of the engagement element 8 between an inactive position and two active positions, ie between at least three different positions along the first rich
  • the two actuator elements 6a, 6b of the actuators 5a, 5b in its extended position along the axial direction A of the camshaft 2 and along the second direction R 2 substantially adjacent to or along the radial direction R or the first direction R-, arranged at a small distance from one another, which is preferably at most 0.5 mm.
  • the two actuator elements 6a, 6b can support one another, if necessary, which improves the mechanical stability of the two 6a, 6b when the engagement element 8 is to be adjusted between the inactive position and the two active positions.
  • FIG. 5 shows a development of the example of FIG. 4.
  • FIG. 5 basically shows a combination of the examples according to FIGS. 2 and 4.
  • the valve drive 1 according to FIG. 5 thus has two actuators 5a, 5b with a respective actuator element 6a, 6b.
  • the actuator elements 6a, 6b are opposite each other in the second direction R 2 and the axial direction A.
  • Each of the two actuator elements 6a, 6b thus has a first axial section 12a, which merges along the second direction R into a second axial section 12b.
  • the first axial section 12a has a measured along the first direction R-, measured di to the rotational axis D of the camshaft 2, which is greater than a distance d 2 of the second axial section 12b to the rotation axis D.
  • the distance d 2 is along the first direction R-, measured.
  • Position of the two actuator elements 6a, 6b four different distances along the first direction R1 to the axis of rotation D of the camshaft 2 can be realized, allows the valve drive 1 according to Figure 5 allows an adjustment of the engagement element between an inactive position and four different active positions.
  • an individual slotted guide can be provided for each active position of the engagement element (for the sake of clarity, only one such slotted guide 9 is shown in FIG. 5).

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb (1) für eine Brennkraftmaschine. Der Ventiltrieb (1) umfasst eine um eine Drehachse (D) drehbaren Nockenwelle (2) und mit einen mit der Nockenwelle (2) antriebsverbundenen Nockenfolger (3). der Nockenfolger (3) umfasst eine mit der Nockenwelle (2) zusammenwirkende Verstelleinrichtung (7) zur axialen Verstellung des Nockenfolgers (3) zwischen einer ersten und einer zweiten Position. Die Verstelleinrichtung (7) umfasst ein verstellbares mechanisches Eingriffselement (8), welche zum axialen Verstellen des Nockenfolgers (3) zwischen einer Aktiv-Position, in welcher es in eine an der Nockenwelle (2) vorhandenen Kulissenführung (9) eingreift, und einer Inaktiv-Position, in welcher es mit dieser Kulissenführung (9) nicht in Eingriff steht, entlang einer ersten Richtung (R1) linear verstellbar ist. Weiterhin umfasst die Verstelleinrichtung (7) zum Verstellen des einen Eingriffselements(8) zwischen seiner ersten und seiner zweiten Position zumindest einen entlang einer zweiten Richtung (R2) linear verstellbaren Aktuator (5). Die erste Richtung (R1) verläuft quer zur zweiten Richtung (R2).

Description

Ventiltneb für eine Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine sowie eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Ventiltrieb.
Mit Hilfe eines verstellbaren, herkömmlichen Ventiltriebs, der zwei Nocken unterschiedlichen Nockenhubes umfassen kann, ist es möglich, den Zylinder einer Brennkraftmaschine in zwei verschiedenen Betriebsmodi zu betreiben. Wird anstelle zweier Nocken unterschiedlichen Hubs nur ein einziger Nocken und - anstelle eines zweiten Nockens - ein Grundkreis ohne Nockenhub verwendet, so lässt sich der Zylinder mit Hilfe des Ventiltriebs abschalten. In einem solchen, abgeschalteten Zustand wirkt ein mit einem Gaswechselventil des Zylinders gekoppelter Nockenfolger nicht mit dem einzigen Nocken, sondern mit besagtem
Grundkreis zusammen, so dass das Gaswechselventil nicht betätigt wird.
Ein Ventiltrieb der eingangs genannten Art ist aus der DE 199 45 340 A1 bekannt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Entwicklung von Ventiltrieben neue Wege aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Ein erfindungsgemäßer Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine umfasst eine um eine Drehachse drehbare Nockenwelle und mit einen mit der Nockenwelle antriebsverbundenen Nockenfolger. Auf der Nockenwelle können jeweils drehfest und axial benachbart zueinander ein erster Nocken und ein zweiter Nocken angeordnet sein. Dabei ist der Nockenfolger entlang einer axialen Richtung zwi- sehen einer ersten Position, in welcher er mit dem ersten Nocken antriebsverbunden ist, und einer zweiten Position verstellbar, in welcher er mit dem zweiten Nocken antriebsverbunden ist. In Weiterbildungen ist Bereitstellung einer größeren Anzahl an Nocken denkbar.
Weiterhin umfasst der Nockenfolger eine mit der Nockenwelle zusammenwirkende Verstelleinrichtung zur axialen Verstellung des Nockenfolgers zwischen der ersten und der zweiten Position. Erfindungsgemäß umfasst die Verstelleinrichtung ein verstellbares mechanisches Eingriffselement, welche zum axialen Verstellen des Nockenfolgers entlang einer ersten Richtung zwischen zumindest einer Aktiv- Position und einer Inaktiv Position linear verstellbar ist. In der zumindest einen Aktiv-Position greift das Eingriffselement in zumindest eine an der Nockenwelle vorhandenen Kulissenführung ein. In der Inaktiv-Position steht das Eingriffselement nicht mit der Kulissenführung in Eingriff. Die Verstelleinrichtung umfasst zum Verstellen des zumindest einen Eingriffselements zwischen seiner ersten und seiner zweiten Position zumindest einen entlang einer zweiten Richtung linear verstellbaren Aktuator.
Erfindungsgemäß verläuft die erste Richtung quer zur zweiten Richtung.
Dies hat zur Folge, dass mechanische Kräfte, die vom Eingriffselement auf den Aktuator ausgeübt werden, wenn das Eingriffselement zwischen der Inaktiv- und der Aktiv-Position verstellt werden soll, quer zur Verstellrichtung des Aktuatorele- ments auf dieses wirken. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise die auf den Aktuator einwirkenden mechanische Belastungen gegenüber herkömmlichen Ventiltrieben, bei welchen der Aktuator in Richtung der Verstellrichtung des Eingriffselements erfolgt, erheblich reduziert werden können. Darüber hinaus benötigt der erfindungsgemäße Ventiltrieb in Verstellrichtung des Eingriffselements, also entlang der ersten Richtung, besonders wenig Bauraum, da die Aktuatoren quer zu dieser Richtung verstellbar ausgebildet sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verläuft die erste Richtung orthogonal zur zweiten Richtung. Mit anderen Worten, die Verstellung des Eingriffselements erfolgt bei dieser Ausführungsform entlang einer Richtung senkrecht zur Verstellrichtung des Aktuators. Die vom Aktuatorelement auf das Eingriffselement zum Verstellen desselben ausgebübten Kräfte sind also bei dieser Ausführungsform „echte" Querkräfte. Diese Ausführungsform baut in der ersten Richtung besonders kompakt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst der Aktuator ein Aktuatorelement, welches entlang der zweiten Richtung linear verstellbar ist zwischen zumindest einer ausgefahrenen Position, in welcher es zum Verstellen des Eingriffselements mit diesem zusammenwirkt, und einer eingefahrenen Position, in welcher keine solche Wirkverbindung vorhanden bzw. möglich ist. Diese Variante erlaubt ein besonders schnelles Verstellen des Aktuators in eine Position, in welcher er zum Verstellen des Eingriffselements mit diesem zusammenwirkt.
Zweckmäßig ist das Aktuatorelement in der ausgefahrenen Position derart angeordnet, dass das Eingriffselement aufgrund der vom ersten oder zweiten Nocken auf den Nockenfolger bewirkten Hubbewegung entlang der ersten Richtung gegen das Eingriffselement gedrückt wird. Dies geschieht derart, dass das Eingriffselement in seine Aktiv-Position verstellt wird, in welcher es in die Kulissenführung eingreift. Diese Variante realisiert die gewünschte Kopplung zwischen Eingriffselement und Aktuatorelement auf besonders einfache Weise. Daraus ergeben sich Kostenvorteile bei der Herstellung des Ventiltriebs. Besonders zweckmäßig kann der Aktuator ein Aktuatorgehäuse umfassen, aus welchem das Aktuatorelement zumindest in der ausgefahrenen Position herausragt. Bei dieser Variante ist entlang der zweiten Richtung im Abstand zum Aktuatorgehäuse ein Lagerelement des Aktuators angeordnet, an welcher sich das Aktuatorelement in seiner ausgefahrenen Position abstützt. Auf diese Weise kann das Aktuatorelement in seiner ausgefahrenen Position, in welcher es den vom Eingriffselement erzeugten Querkräften ausgesetzt ist, besonders wirksam mechanisch stabilisiert werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Aktuatorelement zumindest abschnittsweise stiftartig ausgebildet. Bei dieser Variante weist das Aktuatorelement und einen ersten axialen Abschnitt auf, der einen größeren entlang der ersten Richtung gemessenen Abstand zur Drehachse der Nockenwelle aufweist als ein vom ersten axialen Abschnitt verschiedener, zweiter axialer Abschnitt. Diese Variante erlaubt die Realisierung eines Verstellmechanismus, bei welchem das Eingriffselement in zwei verschiedene Aktiv-Positionen verstellt werden kann.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Aktuatorelement zwischen zumindest zwei ausgefahrenen Positionen verstellbar. Diese Verstellbarkeit ist derart realisiert, dass das Eingriffselement in einer ersten ausgefahrenen Position mit dem ersten axialen Abschnitt des Aktuatorelements und in einer zweiten ausgefahrenen Position mit dem zweiten axialen Abschnitt des Aktuatorelements zusammenwirkt. Folglich kann das Eingriffselement vom ersten axialen Abschnitt in eine erste Aktiv-Position und vom zweiten axialen Abschnitt in eine zweite Aktiv-Position verstellt werden.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind an der Nockenwelle zwei Kulissenführungen vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform weist eine erste Kulissenführung eine entlang einer radialen Richtung der Nockenwelle gemessene erste Kulissentiefe auf. Eine zweite Kulissenführung weist eine entlang der radialen Richtung der Nockenwelle gemessene zweite Kulissentiefe auf. Vorzugsweise weist die zweite Kulissentiefe einen größeren Wert auf als die erste Kulissentiefe, oder umgekehrt. Auf diese Weise kann die erste Kulissenführung der ersten Aktiv-Position des Eingriffselements zugeordnet werden, und die zweite Kulissenführung kann der zweiten Aktiv-Position des Eingriffselements zugeordnet werden. Mittels der verschiedenen Kulissenführungen lassen somit unterschiedliche Verstellwege des Nockenfolgers ansteuern.
Bevorzugt weist das Eingriffselement daher neben der Inaktiv-Position nicht nur eine einzige Aktiv-Position, sondern zwei verschiedene Aktiv-Positionen auf. In einer ersten Aktiv-Position greift das Eingriffselement in die erste Kulissenführung ein. In einer zweiten Aktiv-Position greift das Eingriffselement in die zweite Kulissenführung ein.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung sind daher das Aktuatorelement mit den zwei axialen Abschnitten sowie die beiden Kulissenführungen derart ausgebildet, dass das Eingriffselement vom ersten axialen Abschnitt des Aktuatorelements durch mechanischen Kontakt in die erste Kulissenführung bewegt wird und vom zweiten axialen Abschnitt durch mechanischen Kontakt in die zweite Kulissenführung bewegt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind am Aktuatorelement zumindest drei axiale Abschnitte mit jeweils unterschiedlichem Abstand zur Drehachse in der ausgefahrenen Position des Aktuatorelements vorhanden. Bei dieser Weiterbildung besitzt das Eingriffselement zumindest drei Aktiv-Positionen. Entsprechend sind an der Nockenwelle zumindest drei Kulissenführungen unterschiedlicher Kulissentiefe vorhanden. Somit sind jedem axialen Abschnitt jeweils eine genau bestimmte Aktiv-Position und jeweils genau eine bestimmte Kulissenführung zuge- ordnet. Selbstredend kann in Weiterbildungen eine noch größere Anzahl an axialen Abschnitten, Aktiv Positionen und Kulissenführungen vorgesehen sein.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst der Ventiltrieb zum Zusammenwirken mit demselben Eingriffselement zwei Aktuatoren. Bei dieser Ausführungsform weist ein erstes Aktuatorelement eines ersten Aktuators einen in seiner ausgefahrenen Position entlang der ersten Richtung gemessenen ersten Abstand zur Drehachse der Nockenwelle auf. Entsprechend weist ein zweites Aktuatorelement eines zweiten Aktuators einen in seiner ausgefahrenen Position einen ebenfalls entlang der ersten Richtung gemessenen zweiten Abstand zur Drehachse der Nockenwelle auf. Dabei ist der zweite Abstand kleiner als der erste Abstand, oder umgekehrt. Auch diese Ausführungsform gestattet es, das Eingriffselement in zwei verschiedene Aktiv-Positionen zu verstellen. Mittels des ersten Aktuatorelements des ersten Aktuators kann das Eingriffselement folglich in eine erste Aktiv-Position verstellt werden. Mittels des zweiten Aktuatorelements des zweiten Aktuators kann das Eingriffselement in eine zweite Aktiv-Position verstellt werden.
Besonders bevorzugt sind die beiden Aktuatorelemente derart ausgebildet, dass sie in ihrer ausgefahrenen Position entlang der axialen Richtung der Nockenwelle bzw. der zweiten Richtung im Wesentlichen aneinander anliegen. Auf diese Weise können sich die Aktuatorelemente aneinander abstützen, so dass ihre Steifigkeit hinsichtlich der beim Kontakt mit dem Eingriffselement entlang der ersten Richtung wirkenden Kräfte erhöht wird.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst der Ventiltrieb zwei Aktuatoren, deren Aktuatorelemente sich entlang der zweiten Richtung gegenüberliegen. Diese Variante benötigt in radialer Richtung der Nockenwelle besonders wenig Bauraum. Zweckmäßig umfasst der Nockenfolger für das ein Eingriffselement eine Eingriffselement-Fixiereinrichtung zum lösbaren Fixieren des Eingriffselements in seiner Inaktiv-Position oder in seiner wenigstens einen Aktiv-Position. Bei dieser Variante weist besagte Eingriffselement-Fixiereinrichtung ein federbeaufschlagtes Fixierelement auf. Dieses ist in der Inaktiv-Position Position des Eingriffselements in einer am Eingriffselement vorgesehenen ersten Aufnahme aufgenommen. In der wenigstens einen Aktiv-Position des Eingriffselements ist das Fixierelement in einer am Betätigungselement vorgesehenen zweiten Aufnahme aufgenommen. Besonders zweckmäßig kann für jede Aktiv-Position des Eingriffselements an diesem jeweils eine individuelle Aufnahme vorgesehen sein.
Bevorzugt weist das Eingriffselement einen bolzenartig oder stiftartig ausgebildeten Grundkörper auf, auf dessen Umfangsseite die erste Aufnahme als erste Um- fangsnut und die zweite Aufnahme als axial im Abstand angeordnete zweite Um- fangsnut ausgebildet sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine mit einem vorangehend vorgestellten Ventiltrieb. Die voranstehend erläuterten Vorteile des Ventiltriebs überragen sich daher auch auf die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch:
Fig. 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs Fig. 2 bis 5 Varianten des Ventiltriebs der Figur 1 .
In den Figuren sind verschiedene Beispiele für einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb 1 schematisch dargestellt. Grundsätzlich sind die in den Figuren gezeigten Beispiele miteinander kombinierbar, soweit dies sinnvoll ist.
Die Figur 1 zeigt ein erstes Beispiel eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs 1 für eine Brennkraftmaschine. Der Ventiltrieb 1 umfasst eine um eine Drehachse D drehbare Nockenwelle 2 sowie eine mit der Nockenwelle 2 antriebsverbundenen Nockenfolger 3. Die Lage der Drehachse D definiert eine axiale Richtung A. Auf der Nockenwelle 3 ist drehfest ein erster Nocken 4a angebracht. Auf der Nockenwelle 3 ist axial benachbart zum ersten Nocken 4a ferner ein zweiter Nocken 4b angebracht. Der Nockenfolger 3 umfasst ferner eine Rolle 16 und ist entlang einer axialen Richtung A zwischen einer ersten Position verstellbar, in welcher die Rolle 16 des Nockenfolgers 3 mit dem ersten Nocken 4a antriebsverbunden ist, und einer zweiten Position, in welcher die Rolle 16 mit dem zweiten Nocken 4b antriebsverbunden ist. Der Nockenfolger 3 weist ferner eine mit der Nockenwelle 2 zusammenwirkende Versteileinrichtung 7 zur axialen Verstellung des Nockenfolgers 3 zwischen der ersten und der zweiten Position auf. Die mechanische Versteileinrichtung 7 um- fasst hierzu ein entlang einer ersten Richtung R-, linear verstellbares mechanisches Eingriffselement 8, welche verstellbar ist zwischen einer Aktiv-Position, in welcher es in eine an der Nockenwelle 2 vorhandenen Kulissenführung 9 eingreift, und einer Inaktiv-Position, in welcher es mit dieser Kulissenführung 9a nicht in Eingriff steht. Die mechanische Versteileinrichtung 7 besitzt zum Verstellen des Eingriffselements 8 zwischen seiner Aktivposition und seiner Inaktiv-Position einen entlang einer zweiten Richtung R2 linear verstellbaren Aktuator 5. Die erste Richtung R-, erstreckt sich quer - im Beispiel der Figuren orthogonal - zur zweiten Richtung R2, welche wiederum identisch zur axialen Richtung A ist.
Der Aktuator 5, das Eingriffselement 8 und die Kulissenführung 9 der Versteileinrichtung 7 dienen dazu, den Nockenfolger von der in Figur 1 nicht gezeigten ersten Position in die in der Figur 1 dargestellten zweiten Position des Nockenfolgers 3 zu verstellen. Ein weiterer Aktuator 5* mit einem weiteren Eingriffselement 8* und einer weiteren Kulissenführung 9* dienen zum Verstellen des Nockenfolgers 3 von der zweiten Position in die erste Position. Im Folgenden wird der Aufbau der Versteileinrichtung anhand des Aktuators 5, des Eingriffselements 8 und der Kulissenführung 9 erläutert. Da der weitere Aktuator 5* mit dem weiteren Eingriffselement 8* und der weiteren Kulissenführung 9* in analoger Weise aufgebaut sind und folglich einem analogen Wirkprinzip folgen, gelten die nachfolgenden Erläuterungen mutatis mutandis auch für diese Komponenten der Versteileinrichtung 7.
Der Aktuator 5 umfasst entsprechend Figur 1 ein Aktuatorelement 6, welches entlang der zweiten Richtung R2 linear verstellbar ist zwischen einer ausgefahrenen Position, in welcher es zum Verstellen des Eingriffselements 8 mit diesem zu- sammenwirkt, und einer eingefahrenen Position, in welcher keine solche Wirkverbindung besteht. Figur 1 zeigt das Aktuatorelement 6 in seiner ausgefahrenen Position. Das Aktuatorelement 6 ist entsprechend Figur 1 stiftartig ausgebildet. Der Aktuator 5 kann ein in Figur 1 nur schematisch angedeutetes Aktuatorgehäu- se 10 umfassen, aus welchem das Aktuatorelement 6 zumindest in der ausgefahrenen Position herausragt. In der ausgefahrenen Position des Aktuatorelements 6 wird das Eingriffselement 8 durch die vom ersten Nocken 4a auf den Nockenfol- ger 3 bewirkte Hubbewegung entlang der ersten Richtung R-, - in Figur 1 zusätzlich durch einen Pfeil 1 1 angedeutet - gegen das ausgefahrene Aktuatorelement 6 gedrückt. Auf diese Weise wird das Eingriffselement 8 in seine Aktiv-Position verstellt, in welcher es in die Kulissenführung 9 eingreift.
Wie die Figur 1 anschaulich belegt, weist der Nockenfolger 3 für das Eingriffselement 8 eine Eingriffselement-Fixiereinrichtung 22 zum lösbaren Fixieren des Eingriffselements 8 in der Aktivposition oder in der Inaktiv-Position auf. Erkennbar besitzt die Eingriffselement-Fixiereinrichtung 22 jeweils ein federbeaufschlagtes Fixierelement 23, welches in der Aktiv-Position des Eingriffselements 8 in einer am Eingriffselement 8 vorgesehenen ersten Aufnahme 24a aufgenommen ist. In der Inaktiv-Position des Eingriffselements 8 ist das Fixierelement 23 hingegen in einer am Eingriffselement 8 vorgesehenen zweiten Aufnahme 24b aufgenommen.
Das Eingriffselement 8 weist jeweils einen bolzenartig oder stiftartig ausgebildeten Grundkörper 26 auf. Auf einer Umfangsseite 27 des Grundkörpers 26 sind die erste Aufnahme 24a als erste Umfangsnut 25a und die zweite Aufnahme 24b als axial im Abstand dazu angeordnete, zweite Umfangsnut 25b ausgebildet.
Die Figur 2 zeigt eine Variante des Beispiels der Figur 1 . Der Einfachkeit halber ist der Ventiltrieb 1 in Figur 2 nur im Bereich des Aktuators 6, des Eingriffsele- ments 8 und der Kulissenführung 9 gezeigt. Im Beispiel der Figur 2 weist das verstellbare und stiftartig ausgebildete Aktuatorelement 6 einen ersten axialen Abschnitt 12a auf, der entlang der zweiten Richtung R2 in einen zweiten axialen Abschnitt 12b übergeht. Am Übergang zwischen den beiden axialen Abschnitten 12a, 12b ist eine radiale Stufe 13 ausgebildet. Der erste axiale Abschnitt 12a besitzt einen entlang der ersten Richtung R-, gemessenen Abstand di zur Drehachse D der Nockenwelle 2. Dieser Abstand di ist größer ist als ein Abstand d2 des zweiten axialen Abschnitts 12b des Aktuatorelements 6 zur Drehachse D, der ebenfalls entlang der ersten Richtung R-, gemessen wird.
Im Beispiel der Figur 2 ist das Aktuatorelement 6 zwischen seiner eingefahrenen Position und zwei ausgefahrenen Positionen, also insgesamt zwischen drei verschiedenen Positionen verstellbar. Des Weiteren ist an der Nockenwelle 2 nicht nur eine einzige Kulissenführung 9 vorgesehen, sondern zusätzlich zur Kulissenführung 9 eine weitere Kulissenführung 14. Im Folgenden wird die Kulissenführung 9 als erste Kulissenführung und die zusätzliche Kulissenführung 14 als zweite Kulissenführung bezeichnet. Die erste Kulissenführung 9 weist eine entlang der radialen Richtung R der Nockenwelle 2 bzw. der ersten Richtung R-, gemessene erste Kulissentiefe t-, auf. Die zweite Kulissenführung 14 weist eine entlang einer radialen Richtung R der Nockenwelle 2 gemessene zweite Kulissentiefe t2 auf. Die zweite Kulissentiefe t2 weist im Beispielszenario einen größeren Wert auf als die erste Kulissentiefe t|.
Weiterhin weist das Eingriffselement 8 nicht nur eine einzige Aktiv-Position wie im Beispiel der Figur 1 auf, sondern zwei verschiedene Aktiv-Positionen, zwischen welchen das Eingriffselement 8 entlang der ersten Richtung R-, verstellt werden kann. In einer ersten Aktiv-Position ist das Eingriffselement 8 entlang der ersten Richtung R-, derart relativ zur Nockenwelle 2 angeordnet, dass es in die erste Kulissenführung 9 mit Kulissenführung eingreifen kann. In einer zweiten Aktiv- Position - diese ist in Figur 2 dargestellt - kann das Eingriffselement 6 in die zweite Kulissenführung 14 mit Kulissentiefe t2 eingreifen. Das Eingriffselement ist also zwischen drei verschiedenen Positionen verstellbar.
In der in Figur 2 gezeigten, zweiten ausgefahrenen Position des Aktuatorelements 6 wird das Eingriffselement 8 durch die vom ersten Nocken 4a auf den Nockenfol- ger 3 bewirkte Hubbewegung (Pfeil 1 1 in Figur 2) entlang der ersten Richtung R-, gegen den zweiten axialen Abschnitt 12b des Aktuatorelements 6 gedrückt. Auf diese Weise wird das Eingriffselement 8 in besagte zweite Aktiv-Position verstellt, in welcher es in die zweite Kulissenführung 14 mit Kulissentiefe t2 eingreift. Wird das Eingriffselement 8 hingegen in seine in Figur 2 nicht gezeigte erste ausgefahrene Position verstellt, so wird das Eingriffselement 8 durch die vom ersten Nocken 4a auf den Nockenfolger 3 bewirkte Hubbewegung entlang der ersten Richtung R-i gegen den ersten axialen Abschnitt 12a des Aktuatorelements 6 gedrückt. Auf diese Weise kann das Eingriffselement 8 in seine erste Aktiv-Position verstellt werden, in welcher es in die erste Kulissenführung 9 eingreift. Das Eingriffselement 8 wirkt also in der ersten ausgefahrenen Position mit dem ersten axialen Abschnitt 12a des Aktuatorelements 6 zusammen. In der zweiten ausgefahrenen Position wirkt das Eingriffselement 8 hingegen mit dem zweiten axialen Abschnitt 12b des Aktuatorelements 6 zusammen.
Im Beispiel der Figur 2 ist die Eingriffselement-Fixiereinrichtung 22 gegenüber dem Beispiel der Figur 1 um eine dritte Aufnahme 24c bzw. Umfangsnut 25c erweitert, die der zweiten Aktiv-Position des Eingriffselements 8 zugeordnet ist.
In einer in den Figuren nicht näher dargestellten Weiterbildung kann das Aktuato- relement 6 drei oder mehr axiale Abschnitte mit jeweils unterschiedlichem Abstand zur Drehachse D aufweisen. Entsprechend besitzt das Eingriffselement 8 bei dieser Weiterbildung zumindest drei Aktiv-Positionen. Entsprechend sind bei dieser Weiterbildung an der Nockenwelle zumindest drei Kulissenführungen unterschiedlicher Kulissentiefe vorhanden, so dass jedem axialen Abschnitt jeweils eine genau bestimmte Aktiv-Position und jeweils genau eine bestimmte Kulissenführung zugeordnet sind. Mittels einer derart ausgebildeten Weiterbildung lässt sich grundsätzlich eine beliebige Anzahl von Verstellmechanismen realisieren.
Die Figur 3 zeigt eine Variante des Beispiels der Figuren 1 und 2. Im Beispiel der Figur 3 ist entlang der zweiten Richtung R2 im Abstand zum Aktuatorgehäuse 10 des Aktuators 5 ein Lagerelement 17 des Aktuators 5 angeordnet. Das Aktuatorelement 6 des Aktuators 5 kann sich in seiner ausgefahrenen Position am Lagerelement 17 abstützten, so dass es mechanisch stabilisiert ist, wenn das Eingriffselement 8 zum Verstellen in seine Aktiv-Position gegen das Aktuatorelement 6 gedrückt wird. Das Lagerelement 17 kann hierzu eine Ausnehmung 15 aufweisen, in welcher das Aktuatorelement 6 in der ausgefahrenen Position teilweise aufgenommen ist.
Die Figur 4 zeigt eine Weiterbildung des Beispiels der Figur 1 . Demnach kann der Ventiltrieb 1 nicht nur mit einem einzigen Aktuator 5, sondern mit zwei Aktuatoren 5a, 5b ausgestattet sein, welche beide wie anhand der Figur 1 beschrieben mit dem Eingriffselement 8 zusammenwirken. Die Aktuatorelemente 6a, 6b der beiden Aktuatoren 5a, 5b können unabhängig voneinander zwischen ihrer ausgefahrenen und ihrer eingefahrenen Position verstellt werden. Die beiden Aktuatorelemente 6a, 6b liegen einander entlang der zweiten Richtung R2 gegenüber.
In Figur 4 sind die Aktuatorelemente 6a, 6b der beiden Aktuatoren 5a, 5b jeweils in ihrer ausgefahren Position gezeigt. Ein erstes Aktuatorelement 6a eines ersten Aktuators 5a besitzt in seiner ausgefahrenen Position einen entlang der ersten Richtung R-, gemessenen Abstand a< zur Drehachse D der Nockenwelle 2. der kleiner ist als ein entlang der ersten Richtung R-, gemessener Abstand a2 des zweiten Aktuatorelements 6b des zweiten Aktuators 5b in seiner ausgefahrenen Position. Die beiden Aktuatorelemente 6a, 6b realisieren daher dasselbe Wirkprinzip wie das Aktuatorelement 6 mit zwei axialen Abschnitten 12a, 12b gemäß Figur 2. Die beiden Aktuatorelemente 6a, 6b erlauben also eine Verstellung des Eingriffselements 8 zwischen einer Inaktiv-Position und zwei Aktiv-Positionen, also zwischen zumindest drei verschiedenen Positionen entlang der ersten Rich
Wie die Figur 4 erkennen lässt, liegen die beiden Aktuatorelemente 6a, 6b der Aktuatoren 5a, 5b in ihrer ausgefahrenen Position entlang der axialen Richtung A der Nockenwelle 2 bzw. entlang der zweiten Richtung R2 im Wesentlichen aneinander an oder sind entlang der radialen Richtung R bzw. der ersten Richtung R-, in einem geringen Abstand zueinander angeordnet, der vorzugsweise höchstens 0,5 mm beträgt. Auf diese Weise können sich die beiden Aktuatorelemente 6a, 6b im Bedarfsfall aneinander abstützen, was die mechanische Stabilität der beiden 6a, 6b verbessert, wenn das Eingriffselement 8 zwischen der Inaktiv-Position und den beiden Aktiv-Positionen verstellt werden soll.
Die Figur 5 zeigt eine Weiterbildung des Beispiels der Figur 4. Die Figur 5 zeigt grundsätzlich eine Kombination der Beispiele gemäß den Figuren 2 und 4. Der Ventiltrieb 1 entsprechend Figur 5 besitzt also zwei Aktuatoren 5a, 5b mit einem jeweiligen Aktuatorelement 6a, 6b. Die Aktuatorelemente 6a, 6b liegen einander in der zweiten Richtung R2 bzw. der axialen Richtung A gegenüber. Jedes der beiden Aktuatorelemente 6a, 6b weist also einen ersten axialen Abschnitt 12a auf, der entlang der zweiten Richtung R in einen zweiten axialen Abschnitt 12b übergeht. Der erste axiale Abschnitt 12a besitzt einen entlang der ersten Richtung R-, gemessenen Abstand di zur Drehachse D der Nockenwelle 2, der größer ist als ein Abstand d2 des zweiten axialen Abschnitts 12b zur Drehachse D. Auch der Abstand d2 ist dabei entlang der ersten Richtung R-, gemessen. Da je nach Ein- Stellung der beiden Aktuatorelemente 6a, 6b vier verschiedenen Abstände entlang der ersten Richtung R1 zur Drehachse D der Nockenwelle 2 realisiert werden können, erlaubt der Ventiltrieb 1 gemäß Figur 5 erlaubt eine Verstellung des Eingriffselements zwischen einer Inaktiv-Position und gleich vier verschiedenen Aktiv-Positionen. In einer Weiterbildung kann für jede Aktiv-Position des Eingriffselements eine individuelle Kulissenführung vorgesehenen sein (in Figur 5 ist der Übersichtlichkeit halber nur eine solche Kulissenführung 9 dargestellt).

Claims

Ansprüche
1 . Ventiltrieb (1 ) für eine Brennkraftmaschine,
mit einer um eine Drehachse (D) drehbaren Nockenwelle (2) und mit einem mit der Nockenwelle (2) antriebsverbundenen Nockenfolger (3),
wobei der Nockenfolger (3) eine Versteileinrichtung (7) zur axialen Verstellung des Nockenfolgers (3) zwischen einer ersten und einer zweiten Position aufweist,
wobei die Versteileinrichtung (7) ein verstellbares mechanisches Eingriffselement (8) umfasst, welches zum axialen Verstellen des Nockenfolgers (3) entlang einer ersten Richtung (R-i) linear verstellbar ist zwischen zumindest einer Aktiv-Position, in welcher es in zumindest eine an der Nockenwelle (2) vorhandenen Kulissenführung (9) eingreift, und einer Inaktiv-Position, in welcher es mit dieser Kulissenführung (9) nicht in Eingriff steht,
wobei die Versteileinrichtung (7) zum Verstellen des zumindest einen Eingriffselements (8) zwischen seiner Inaktiv-Position und seiner zumindest einen Aktiv-Position zumindest einen entlang einer zweiten Richtung (R2) linear verstellbaren Aktuator (5; 5a, 5b) umfasst,
wobei die erste Richtung (R-i) quer zur zweiten Richtung (R2) verläuft.
2. Ventiltrieb nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Richtung (R-i) orthogonal zur zweiten Richtung (R2) verläuft.
3. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aktuator (5; 5a, 5b) ein Aktuatorelement (6; 6a, 6b) umfasst, welches entlang der zweiten Richtung (R2) linear verstellbar ist zwischen zumindest einer ausgefahrenen Position, in welcher es zum Verstellen des Eingriffselements (8) mit diesem zusammenwirkt, und einer eingefahrenen Position, in welcher keine solche Wirkverbindung möglich ist.
4. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Aktuatorelement (6; 6a, 6b) in der ausgefahrenen Position derart angeordnet ist, dass das Eingriffselement (8) aufgrund der vom ersten oder zweiten Nocken (4a, 4b) auf den Nockenfolger (3) bewirkten Hubbewegung entlang der ersten Richtung (R-i) gegen das Eingriffselement (8) gedrückt und auf diese Weise seine in seine Aktiv-Position verstellt wird, in welcher es in die Kulissenführung (9) eingreift.
5. Ventiltrieb nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aktuator (5; 5a, 5b) ein Aktuatorgehäuse (10) umfasst, aus welchem das Aktuatorelement (6; 6a, 6b) zumindest in der ausgefahrenen Position herausragt,
entlang der zweiten Richtung (R2) im Abstand zum Aktuatorgehäuse (10) ein Lagerelement (17) des Aktuators (5; 5a, 5b) angeordnet ist, an welcher sich das Aktuatorelement (6; 6a, 6b) in seiner ausgefahrenen Position abstützt.
6. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorelement (6; 6a, 6b) zumindest abschnittsweise stiftartig ausgebildet ist und einen ersten axialen Abschnitt (12a) aufweist, der einen größeren entlang der ersten Richtung (R-i) gemessenen Abstand (di) zur Drehachse (D) der Nockenwelle (2) aufweist als ein vom ersten axialen Abschnitt (12a) verschiedener, zweiter axialer Abschnitt (12b) des Aktuatorelements (6; 6a, 6b).
7. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Aktuatorelement (6; 6a, 6b) zwischen zumindest zwei ausgefahrenen Positionen verstellbar ist, so dass das Eingriffselement (8) in einer ersten ausgefahrenen Position mit dem ersten axialen Abschnitt (12a) des Aktuatorelements (6; 6a, 6b) zusammenwirkt und in einer zweiten ausgefahrenen Position mit dem zweiten axialen Abschnitt (12b) des Aktuatorelements (6; 6a, 6b) zusammenwirkt.
8. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
an der Nockenwelle zwei Kulissenführungen (9, 14) vorgesehen sind, wobei eine erste Kulissenführung (9) eine entlang einer radialen Richtung (R) der Nockenwelle (2) gemessene erste Kulissentiefe (t-i) aufweist und eine zweite Kulissenführung (t2) eine entlang der radialen Richtung (R) der Nockenwelle (2) gemessene zweite Kulissentiefe (t2) aufweist,
wobei die zweite Kulissentiefe (t2) vorzugsweise einen größeren Wert aufweist als die erste Kulissentiefe (t-i).
9. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffselement (8) eine erste Aktiv-Position aufweist, in welcher es in die erste Kulissenführung (9) eingreift, und eine zweite Aktiv-Position aufweist, in welcher es in die zweite Kulissenführung (14) eingreift.
10. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Aktuatorelement (6) mit den zwei axialen Abschnitten (12a, 12b) und die beiden Kulissenführungen (9, 14) derart ausgebildet sind, dass das Eingriffselement (8) vom ersten axialen Abschnitt (12a) in die erste Kulissenführung (9) verstellt wird und vom zweiten axialen Abschnitt (12b) in die zweite Kulissenführung (14) verstellt wird.
1 1 . Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
am Aktuatorelement (5; 5a, 5b) zumindest drei axiale Abschnitte mit jeweils unterschiedlichem Abstand zur Drehachse (D) in der ausgefahrenen Position des Aktuatorelements (6; 6a, 6b) vorhanden sind,
dass Eingriffselement (8) zumindest drei Aktiv-Positionen besitzt, und dass an der Nockenwelle (2) zumindest drei Kulissenführungen unterschiedlicher Kulissentiefe vorhanden sind, so dass jedem axialen Abschnitt jeweils eine genau bestimmte Aktiv-Position und jeweils genau eine bestimmte Kulissenführung zugeordnet sind.
12. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Zusammenwirken mit demselben Eingriffselement (8) zwei Aktuatoren (5a, 5b) vorhanden sind,
wobei ein erstes Aktuatorelement (6a) eines ersten Aktuators (5a) zumindest in seiner ausgefahrenen Position einen kleineren, entlang der ersten Richtung (R-ι) gemessenen Abstand (a-ι) zur Drehachse (D) der Nockenwelle (2) aufweist als ein zweiten Aktuatorelements (6b) eines zweiten Aktuators (5b) in seiner ausgefahrenen Position.
13. Ventiltrieb nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Aktuatorelemente (6a, 6b) derart ausgebildet sind, dass sie in ihrer ausgefahrenen Position entlang der axialen Richtung (A) der Nockenwelle (2) im Wesentlichen aneinander anliegen.
14. Ventiltrieb nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aktuatorelemente (6a, 6b) der zwei Aktuatoren (5a, 5b) entlang der zweiten Richtung (R2) gegenüberliegen.
15. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Nockenfolger (3) für das Eingriffselement (8) eine Eingriffselement- Fixiereinrichtung (22) zum lösbaren Fixieren des Eingriffselements (8) in der Inaktiv-Position oder in der zumindest einen Aktiv-Position besitzt,
wobei die Eingriffselement-Fixiereinrichtung (22) ein federbeaufschlagtes Fixierelement (23) aufweist, welches in der ersten Inaktiv-Position des Eingriffselements (8) in einer am Eingriffselement (8) vorgesehenen ersten Aufnahme (24a) aufgenommen ist und in der zumindest einen Aktiv-Position in zumindest einer am Eingriffselement (8) vorgesehenen zweiten Aufnahme (24b) aufgenommen ist.
16. Ventiltrieb nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffselement (8) jeweils einen bolzenartig oder stiftartig ausgebildeten Grundkörper (26) aufweist, auf dessen Umfangsseite (27) die erste Aufnahme (24a) als erste Umfangsnut (25a) und die zweite Aufnahme (24b) als axial im Abstand angeordnete zweite Umfangsnut (25b) ausgebildet ist.
17. Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
*****
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