WO2021052973A1 - Schaltkulisse, schiebenockensystem und nockenwelle - Google Patents

Schaltkulisse, schiebenockensystem und nockenwelle Download PDF

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WO2021052973A1
WO2021052973A1 PCT/EP2020/075787 EP2020075787W WO2021052973A1 WO 2021052973 A1 WO2021052973 A1 WO 2021052973A1 EP 2020075787 W EP2020075787 W EP 2020075787W WO 2021052973 A1 WO2021052973 A1 WO 2021052973A1
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shift
switching
grooves
section
axial
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PCT/EP2020/075787
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Marcel WEIDAUER
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Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag
Thyssenkrupp Ag
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    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/02—Formulas

Definitions

  • the invention relates to a shift gate, a sliding cam system and a camshaft.
  • a shift gate according to the preamble of claim 1 is known, for example, from DE 10 2012 012 064 A1.
  • shifting gates are used to move or adjust sliding cam elements in variable valve controls.
  • Sliding cam elements with shift gates therefore represent an important part of the variable valve control in internal combustion engines.
  • valve controls can influence the valve lift movements of the inlet and outlet valves by changing the cam profiles or switch off valves by changing the cam profiles.
  • shifting gates Conventionly have shifting grooves.
  • switching grooves are, for example, S-grooves, double S-grooves, Y-grooves and X-grooves.
  • sliding cams with shifting gates which have an X-groove for the axial displacement of the sliding cam.
  • An actuator pin engages in the respective groove section of the X-groove and moves the sliding cam in an axial direction.
  • X-slots have the disadvantage that at a low switching speed there is a risk of incorrect switching due to a low speed of the sliding cam or the camshaft.
  • the switching dynamics in the displacement direction are not sufficient to safely move the sliding cam from a first axial position into a second axial position by means of a latching device, for example.
  • the sliding cam can therefore snap back into the first axial position.
  • a shift gate with Y-shaped arranged gate tracks is described, for example, in DE 10 2014 017 036 B3.
  • the slide tracks are formed by grooves that merge into one another at an opening point.
  • Shift gate with Y Compared to shifting slides with X-slots, grooves require a larger, axial installation space, since with Y-slots the maximum displacement path of the sliding cam corresponds to the maximum switching stroke of the respective slide track.
  • the invention is therefore based on the object of providing a shift gate in which an improved structural design reduces installation space and increases operational reliability.
  • the invention is also based on the object of specifying a sliding cam system and a camshaft.
  • this object is achieved with regard to the shift gate by the subject matter of claim 1.
  • the above-mentioned object is achieved in each case by the subject matter of claim 9 (sliding cam system) and claim 13 (camshaft).
  • a shift gate for a sliding cam system which has at least two switching grooves for engaging at least one actuator pin.
  • the two switching grooves run counter to a direction of rotation and merge from a first section, in particular a retractable section of the actuator pin, into a second section, in particular an extended section of the actuator pin.
  • the two switching grooves cross each other in a crossing area between the two sections.
  • the two shift grooves each have a maximum axial shift stroke in the intersection area, which is greater than half of an overall axial shift stroke of the shift gate.
  • the shift gate according to the invention requires less axial installation space than known shift gates with a Y-groove design.
  • the switching grooves cross each other in the intersection area between the first section and the second section and change their axial position in relation to the switching groove formed axially opposite one another.
  • the overall axial shift stroke of the shift gate is thus implemented in a narrower, axial circumferential area than with the shift gate with Y-groove design.
  • the total axial shift stroke of the shift gate corresponds to the maximum displacement of the shift gate in the longitudinal direction, which the shift gate covers when moving between at least two axial positions, in particular axial end positions, for example on a shaft, in particular a camshaft.
  • the shift gate is moved from a first axial position to a second axial position during a displacement process, the axial displacement path covered corresponding to the overall axial shift stroke of the shift gate.
  • the shift gate is moved axially in the shifting direction by an actuator pin engaging in one of the two shifting grooves, starting from a first axial position over half the total axial shifting stroke.
  • the respective switching groove slides along the actuator pin in the first section with a side wall facing the direction of displacement. If the actuator pin is in the area of the maximum axial shift stroke of the shift groove, the shift gate is shifted by more than half of the total axial shift stroke. At this position, the shift gate is closer to the second axial position than the first axial position, so that the shift gate is pulled to the second axial position, for example by a latching device.
  • the actuator pin changes in the intersection area to a side wall of the shift groove facing away from the direction of displacement and slides along this in the second section until the shift gate is in the second axial position.
  • the first axial position corresponds to the axial starting position from which the shift gate is shifted during a shifting process in the direction of the further, in particular the second, axial position.
  • the maximum axial shift stroke of the respective shift groove corresponds to a path that the shift gate covers in the shifting direction from the first axial position to the second axial position.
  • the shifting gate and thus preferably a sliding cam element coupled to the shifting gate moves safely from the first axial position to the second axial position. This advantageously prevents the sliding cam element from moving or locking back in place, prevented in particular at low switching speeds and thus increases operational reliability.
  • the maximum axial shift stroke of the shift grooves is smaller than the total axial shift stroke of the shift gate.
  • the maximum axial switching stroke is therefore preferably greater than half the total axial switching stroke and smaller than the full total axial switching stroke of the shift gate.
  • the maximum axial shift stroke of the respective shift groove is in a range between half and the full axial total shift stroke of the shift gate. An axial expansion of the shift gate can thereby be reduced, whereby an axial installation space is saved.
  • the two switching grooves each have an entry flank in the first section and an exit flank in the second section, which run parallel.
  • the two shift grooves have an axial distance from one another which corresponds to at least half of the total axial shift stroke of the shift gate. The axial distance is formed between the respective entry flank of one of the two switching grooves and the respective extending flank of the other of the two switching grooves. Particularly at low switching speeds, this prevents the switching gate or the sliding cam element from moving back inadmissibly and independently, thereby increasing operational reliability.
  • the two switching grooves in the second section each have a braking flank, starting from the intersection area, for braking an actuator pin, which forms a continuously running transition towards the extension flank.
  • the braking flank can form a jerk-free transition. This has the advantage that the actuator pin merges smoothly or smoothly into the extension edge during a displacement process through the braking edge, so that high axial forces are prevented. This improves the switching behavior of the shift gate and increases the service life of the actuator pin.
  • the braking flank is preferably designed in an arcuate manner, at least in sections.
  • the braking flank can be concave at least in sections. As a result, axial forces acting on the actuator pin are further reduced.
  • the braking flank can also have a straight section. It is also conceivable that the braking flank is formed from several straight flank sections.
  • the two switching grooves are separated from one another in the first section and partially overlap one another axially in the second section, so that the two switching grooves form a common groove.
  • the switching grooves in the first section are each formed by a separate groove and merge into one another in the intersection area in such a way that they form a common groove in the second section.
  • the two switching grooves preferably have a first axial distance from one another in the first section and a second axial distance from one another in the second section which is smaller than the first axial distance. It is advantageous here that the axial overlapping reduces an axial installation space for the formation of the switching grooves and the aforementioned braking flanks are made possible.
  • the common groove preferably has a groove width which is greater than the groove width of the respective switching groove in the first section.
  • the groove width of the common groove can correspond to at least twice the groove width of the respective switching groove in the first section.
  • the groove width of the common groove can also be smaller or larger than twice the width of the respective switching groove in the first section.
  • the large width of the common groove enables the braking flanks to be implemented, as a result of which axial forces occurring on the actuator pin are reduced during a displacement process. This also contributes to increasing operational safety.
  • the invention relates to a sliding cam system with at least one sliding cam element, at least one multiple pin actuator, in particular a double pin actuator.
  • the sliding cam element has at least one shift gate and can be locked in at least two axial positions.
  • the switching gate has at least two switching grooves, one of the two switching grooves in each case cooperating with at least one actuator pin of the multiple actuator during a displacement process.
  • the two switching grooves run counter to a direction of rotation and merge from a first section into a second section, the two switching grooves crossing one another between the two sections.
  • the two shift grooves each have a maximum axial shift stroke that is greater than half of the total axial shift stroke of the shift gate.
  • the overall axial switching stroke of the shift gate is essentially equal to the distance between the two axial positions of the sliding cam element.
  • a latching device is provided and designed such that it moves, in particular pulls, the sliding cam element in the direction of displacement to the corresponding axial position after the maximum axial switching stroke of the respective switching groove has been reached.
  • the multiple pin actuator of the sliding cam system preferably comprises at least two actuator pins which are spaced apart from one another which corresponds to at least half of the total axial shift stroke of the shift gate.
  • the invention relates to a camshaft with at least one shift gate according to the invention and / or at least one sliding cam system according to the invention.
  • the sliding cam system, the camshaft and the method can alternatively or additionally have individual features or a combination of several features mentioned above in relation to the shift gate.
  • FIG 3 shows a schematic representation of the development of a shift gate according to a preferred exemplary embodiment according to the invention.
  • a development of a circumferential section of a shift gate 10 according to the prior art is shown schematically, the shift gate 10 having two switching grooves 11, which are formed together as an X-groove.
  • the shift gate 10 comprises a first section 12, a second section 13 and an intersection area 14 arranged between them in the circumferential direction.
  • the two switching grooves 11 run from the first section 12 through the intersection area 14 into the second section 13 and cross each other in the intersection area 14.
  • FIG. 1 shows an actuator pin 20, which is used for axial Moving the shift gate 10 engages in one of the two shift grooves 11 and interacts with this.
  • the above-described maximum axial shift stroke SH according to FIG. 1 has the disadvantage that if the shift speed is too low, for example due to low speeds of a camshaft (not shown) to which the shift gate 10 is coupled, there is a risk of an independent after passing the actuator pin 20 of the intersection area 14 Moving back or locking back the shift gate 10 in the first axial position, in particular the starting position.
  • FIG. 2 shows a schematic development of a circumferential section of a further shift gate 10 according to the prior art, the shift gate 10 having two switching grooves 11 which together form a Y-groove.
  • the two shift grooves 11 run from the first section 12 into the second section 13 without crossing one another.
  • the switching grooves 11 form a common groove 18 which essentially has a groove width that corresponds to the two identical groove widths of the two switching grooves 11 in the first section 12.
  • the two switching grooves 11 are only axially spaced from one another in the first section 12.
  • the two switching grooves 11 are designed to completely overlap one another.
  • the two switching grooves 11 have a maximum axial switching stroke SH in the muzzle area 21, which corresponds to the total switching stroke GSH of the switching gate 10.
  • the maximum axial shift stroke SH of the respective shift grooves 11 corresponds to the full axial stroke or the full displacement path of the shift gate 10.
  • At least two actuator pins 20 are also required for the axial displacement of the shift gate 10.
  • the axial distance X 'between the two pins 20 corresponds to the overall axial shift stroke GSH of the shift gate 10.
  • the shift gate 10 shown in FIG Mouth area 21, in which the two switching grooves 11 merge into one another, has a hard transition, so that high axial forces act on the engaging actuator pin 20 during a displacement process in the mouth area 21.
  • FIG. 3 a development of a peripheral area of a shift gate 10 according to a preferred exemplary embodiment according to the invention is shown.
  • the circumferential area shown corresponds, like the circumferential areas shown in FIGS. 1 and 2, to a schematic representation.
  • the shift gate 10 is used for the axial displacement of a sliding cam element, not shown, on a camshaft.
  • the shift gate 10 can also be used to move other elements arranged on a shaft in the longitudinal direction.
  • the shift gate 10 comprises a first section 12, a second section 13 and an intersection area 14 arranged in the circumferential direction a sliding cam element (not shown) coupled to the shift gate 10 to interact.
  • the second section 13 corresponds to an extension section in which the actuator pin 20 is located after the displacement process and from which the actuator pin 20 preferably extends again.
  • the shift gate 10 also has two shift grooves 11, which run counter to the direction of rotation of the shift gate 10 from the first section 12 into the second section 13 and cross each other in the intersection area 14.
  • the two switching grooves 11 intersect at an intersection point KP.
  • the switching grooves 11 change the axial sides with respect to the first section 12.
  • the intersection area 14 does not form a clearly separated intermediate area, but rather is formed by a part of the first section 12 and a part of the second section 13.
  • the intersection point KP forms the center of the intersection area 14.
  • the two switching grooves 11 have a first axial spacing in the first section 12 and a second axial spacing in the second section 13 Distance from each other, which is smaller than the first axial distance.
  • the axial distances are measured between the mutually parallel switching groove areas 22 of the two switching grooves 11 in the respective section 12, 13.
  • the two shift grooves 11 each have a maximum axial shift stroke SH in the intersection area 14, which is greater than half of an overall axial shift stroke GSH of the shift gate 10.
  • the maximum axial switching stroke SH of the switching grooves 11 is smaller than the total axial switching stroke GSH.
  • the maximum axial shift stroke SH is thus greater than half the total shift stroke GSH and smaller than the full total shift stroke GSH of the shift gate 10.
  • the overall axial shift stroke GSH of the shift gate 10 corresponds to the maximum displacement of the shift gate 10 in the longitudinal direction, for example a shaft, not shown, in particular a camshaft, which the shift gate 10 travels during a displacement process between at least two axial positions, in particular axial end positions, for example on a shaft, in particular a camshaft .
  • the shift gate 10 is moved from a first axial position to a second axial position during a displacement process, the axial displacement path covered corresponding to the overall axial shift stroke GSH of the shift gate 10.
  • the two switching grooves 11 are formed separately from one another in the first section 12.
  • a guide web 19 is arranged axially between the switching grooves 11 in the first section 12 and partially separates the two switching grooves 11 from one another in the circumferential direction.
  • the guide web 19 extends partially along the switching grooves 11 and tapers towards the intersection area 14.
  • the switching grooves 11 can have a constant groove width or a varying, in particular changing, groove width along the guide web 19.
  • the groove widths of the two switching grooves 11 are designed to be the same in the first section 12.
  • the two switching grooves 11 partially overlap one another axially, so that the two switching grooves 11 form a common groove 18. In other words, the two separate switching grooves 11 merge against the direction of rotation, the switching grooves 11 from the Crossing point KP form a common groove 18. In the second section 13, no web is arranged between the two switching grooves 11.
  • the common groove 18 has a groove width which is greater than the groove width of the respective switching groove 11 in the first section.
  • the groove width of the common groove 18 can correspond to twice the groove width of the respective switching groove 11 in the first section 12.
  • the groove width of the common groove 18 can also be smaller or larger than twice the width of the respective switching groove 11 in the first section 12.
  • the two shift grooves 11 each have a retraction flank 15 in the first section 12 and an extension flank 16 in the second section 13, which run parallel and have an axial distance X from one another which corresponds to at least half of the total axial shift stroke GSH of the shift gate 10 .
  • the axial distance X is formed between the respective entry flank 15 of the two switching grooves 11 and the respective extending flank 16 of the switching groove 11 arranged axially opposite.
  • the switching grooves 11 in the first section 12 each have an acceleration flank 23 for an actuator pin 20, which extends from the entry flank 15 towards the intersection area 14.
  • the acceleration flank 23 has an axial offset which corresponds to the maximum axial switching stroke SH.
  • the switching grooves 11 in the second section 13, starting from the intersection area 14, each have a braking flank 17 for braking the actuator pin 20, which forms a continuously running transition towards the extension flank 16.
  • the respective braking flank 17 is arcuate.
  • the acceleration flank 23 is structurally separated from the braking flank 17 in the intersection area 14. In the intersection area 14, the acceleration flank 23 of the respective shift groove 11 structurally merges into the braking flank 17 of the respective other shift groove 11.
  • a shifting process of the shift gate 10 is described below, in which the shift gate 10 is shifted from a first axial position to a second axial position.
  • An actuator pin 20 of a multiple actuator (not shown) interacts with one of the switching grooves 11.
  • the shift gate rotates and the actuator pin 20 is in Fixed in the circumferential direction. This only performs an inward and outward movement in relation to the switching groove 11.
  • the actuator pin 20 moves into the switching groove 11 in the first section 12 and is positively guided in the circumferential direction between the guide web 19 and the entry flank 15.
  • the switching groove 11 is so wide that there is play between the guide web 19 and the entry flank 15 or the acceleration flank 23.
  • the entry flank 15 changes into the acceleration flank 23.
  • the actuator pin 20 slides along the acceleration flank 23, the shift gate 10 being shifted in the direction of displacement. If the actuator pin 20 is located in the intersection area 14 of the two shift grooves 11 at the maximum axial shift stroke SH of the shift groove 11, the shift gate 10 is shifted over half the total axial shift stroke GSFI of the shift gate 10. At this position, the shift gate 10 is closer to the second axial position than the first axial position, so that the shift gate 10 is pulled to the second axial position, for example by a latching device. The actuator pin 20 changes in the intersection area 14 from the acceleration flank 23 to the braking flank 17 of the switching groove 11 and slides along this in the second section 12. Then the actuator pin 20 changes from the braking flank 17 to the extension flank 16, with the shift gate 10 being in the second axial position, in particular the axial end position.
  • two actuator pins 20 are provided, with one of the actuator pins 20 interacting with the shift gate 10 in one of the two directions of displacement to move the shift gate 10.
  • the two actuator pins 20 have an axial distance X ′ from one another, which corresponds to the axial distance X between the entry flank 15 of the one switching groove 11 in each case and the extension flank 16 of the other switching groove 11 in each case.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltkulisse (10) für ein Schiebenockensystem, die wenigstens zwei Schaltnuten (11) zum Eingreifen wenigstens eines Aktuatorpins (20) aufweist, wobei die beiden Schaltnuten (11) entgegen einer Rotationsrichtung verlaufen und von einem ersten Abschnitt (12), insbesondere einem Einfahrabschnitt des Aktuatorpins (20), in einen zweiten Abschnitt (13), insbesondere einem Ausfahrabschnitt des Aktuatorpins (20), übergehen, wobei die beiden Schaltnuten (11) in einem Kreuzungsbereich (14) zwischen den beiden Abschnitten (12, 13) einander kreuzen, wobei die beiden Schaltnuten (11) im Kreuzungsbereich (14) jeweils einen maximalen Axialschalthub (SH) aufweisen, der größer als die Hälfte eines axialen Gesamtschalthubs (GSH), insbesondere Verschiebewegs, der Schaltkulisse (10) ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Schiebenockensystem und eine Nockenwelle.

Description

Schaltkulisse, Schiebenockensystem und Nockenwelle
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Schaltkulisse, ein Schiebenockensystem und eine Nockenwelle. Eine Schaltkulisse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise aus der DE 10 2012 012 064 Al bekannt.
Generell werden Schaltkulissen zum Verschieben bzw. Verstellen von Schiebennockenelementen in variablen Ventilsteuerungen eingesetzt. Schiebenockenelemente mit Schaltkulissen stellen daher einen wichtigen Bestandteil der variablen Ventilsteuerung in Brennkraftmaschinen dar. Im Wesentlichen können derartige Ventilsteuerungen die Ventilhubbewegungen der Einlass- und Auslassventile durch eine Änderung der Nockenprofile beeinflussen bzw. durch eine Änderung der Nockenprofile Ventile abschalten.
Zur axialen Verschiebung bzw. Verstellung des Schiebenockenelements weisen Schaltkulissen herkömmlicherweise Schaltnuten auf. Bekannte Ausbildungen von Schaltnuten sind beispielsweise S-Nuten, Doppel-S-Nuten, Y-Nuten und X-Nuten.
Aus der eingangs genannten DE 10 2012 012 064 Al sowie aus der DE 10 2013 111 476 Al sind Schiebenocken mit Schaltkulissen bekannt, die eine X-Nut zum axialen Verschieben des Schiebenockens aufweisen. Dabei greift ein Aktuatorpin in den jeweiligen Nutabschnitt der X-Nut ein und verschiebt den Schiebenocken in eine axiale Richtung. Generell haben X-Nuten den Nachteil, dass bei einer niedrigen Schaltgeschwindigkeit durch eine geringe Drehzahl des Schiebenockens bzw. der Nockenwelle die Gefahr einer Fehlschaltung besteht. Dabei reicht die Schaltdynamik in Verschieberichtung nicht aus, um den Schiebenocken mittels einer Rasteinrichtung bspw. von einer ersten Axialposition sicher in eine zweite Axialposition zu bewegen. Der Schiebenocken kann daher in die erste Axialposition zurückrasten.
Eine Schaltkulisse mit Y-förmig angeordneten Kulissenbahnen ist beispielsweise in der DE 10 2014 017 036 B3 beschrieben. Die Kulissenbahnen sind durch Nuten gebildet, die an einer Mündungsstelle ineinander übergehen. Schaltkulissen mit Y- Nuten erfordern im Vergleich zu Schaltkulissen mit X-Nuten einen größeren, axialen Bauraum, da bei Y-Nuten der maximale Verschiebeweg des Schiebenockens dem maximalen Schalthub der jeweiligen Kulissenbahn entspricht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Schaltkulisse bereitzustellen, bei der durch eine verbesserte konstruktive Ausgestaltung ein Bauraum reduziert und eine Betriebssicherheit erhöht ist. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde ein Schiebenockensystem und eine Nockenwelle anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf die Schaltkulisse durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich des Schiebenockensystems und der Nockenwelle wird die vorstehend genannte Aufgabe jeweils durch den Gegenstand des Anspruchs 9 (Schiebenockensystem) und des Anspruchs 13 (Nockenwelle) gelöst.
Konkret wird die Aufgabe durch eine Schaltkulisse für ein Schiebenockensystem gelöst, die wenigstens zwei Schaltnuten zum Eingreifen wenigstens eines Aktuatorpins aufweist. Die beiden Schaltnuten verlaufen entgegen einer Rotationsrichtung und gehen von einem ersten Abschnitt, insbesondere einem Einfahrabschnitt des Aktuatorpins, in einen zweiten Abschnitt, insbesondere einem Ausfahrabschnitt des Aktuatorpins über. Die beiden Schaltnuten kreuzen einander in einem Kreuzungsbereich zwischen den beiden Abschnitten. Die beiden Schaltnuten weisen im Kreuzungsbereich jeweils einen maximalen Axialschalthub auf, der größer als die Hälfte eines axialen Gesamtschalthubs der Schaltkulisse ist.
Die Erfindung hat verschiedene Vorteile. Durch die sich kreuzenden Schaltnuten benötigt die erfindungsgemäße Schaltkulisse im Vergleich zu bekannten Schaltkulissen mit Y-Nutenausführung einen geringeren, axialen Bauraum. Die Schaltnuten kreuzen einander im Kreuzungsbereich zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt und wechseln deren axiale Position in Bezug auf die jeweils axial gegenüber ausgebildete Schaltnut. Der axiale Gesamtschalthub der Schaltkulisse ist somit in einem schmaleren, axialen Umfangsbereich realisiert als bei der Schaltkulisse mit Y-Nutenausführung. Der axiale Gesamtschalthub der Schaltkulisse entspricht dem maximalen Verschiebeweg der Schaltkulisse in Längsrichtung, den die Schaltkulisse bei einem Verschiebevorgang zwischen wenigstens zwei Axialpositionen, insbesondere axialen Endpositionen, bspw. auf einer Welle, insbesondere Nockenwelle zurücklegt. Mit anderen Worten wird die Schaltkulisse bei einem Verschiebevorgang von einer ersten Axialposition an eine zweite Axialposition bewegt, wobei der zurückgelegte, axiale Verschiebeweg dem axialen Gesamtschalthub der Schaltkulisse entspricht.
Bei einem Verschiebevorgang wird die Schaltkulisse durch einen in eine der beiden Schaltnuten eingreifenden Aktuatorpin ausgehend von einer ersten Axialposition über den halben, axialen Gesamtschalthub hinaus in Verschieberichtung axial bewegt. Die jeweilige Schaltnut gleitet dabei im ersten Abschnitt mit einer der Verschieberichtung zugewandten Seitenwand am Aktuatorpin entlang. Befindet sich der Aktuatorpin im Bereich des maximalen Axialschalthubs der Schaltnut, ist die Schaltkulisse mehr als die Hälfte des axialen Gesamtschalthubs verschoben. An dieser Position ist die Schaltkulisse der zweiten Axialposition näher als der ersten Axialposition, sodass die Schaltkulisse bspw. durch eine Rasteinrichtung, an die zweite Axialposition gezogen wird. Der Aktuatorpin wechselt dabei im Kreuzungsbereich zu einer der Verschieberichtung abgewandten Seitenwand der Schaltnut und gleitet an dieser im zweiten Abschnitt entlang bis sich die Schaltkulisse an der zweiten Axialposition befindet.
Die erste Axialposition entspricht der axialen Ausgangslage, von der aus die Schaltkulisse bei einem Verschiebevorgang in Richtung der weiteren, insbesondere zweiten, Axialposition verschoben wird. Der maximale Axialschalthub der jeweiligen Schaltnut entspricht einem Weg, den die Schaltkulisse in Verschieberichtung von der ersten Axialposition ausgehend zur zweiten Axialposition zurücklegt.
Da der maximale Axialschalthub größer als der halbe, axiale Gesamtschalthub der Schaltkulisse ist, bewegt sich die Schaltkulisse und somit vorzugsweise ein mit der Schaltkulisse gekoppeltes Schiebenockenelement in Verschieberichtung sicher von der ersten Axialposition an die zweite Axialposition. Dadurch wird vorteilhaft ein unzulässiges Zurückbewegen bzw. -rasten des Schiebenockenelement, insbesondere bei geringen Schaltgeschwindigkeiten verhindert und somit die Betriebssicherheit erhöht.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der maximale Axialschalthub der Schaltnuten kleiner als der axiale Gesamtschalthub der Schaltkulisse. Der maximale Axialschalthub ist daher vorzugsweise größer als der halbe, axiale Gesamtschalthub und kleiner als der volle, axiale Gesamtschalthub der Schaltkulisse. Mit anderen Worten liegt der maximale Axialschalthub der jeweiligen Schaltnut in einem Bereich zwischen dem halben und dem vollen axialen Gesamtschalthub der Schaltkulisse. Eine axiale Ausdehnung der Schaltkulisse kann dadurch verringert werden, wodurch ein axialer Bauraum eingespart wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die beiden Schaltnuten jeweils im ersten Abschnitt eine Einfahrflanke und im zweiten Abschnitt eine Ausfahrflanke auf, die parallel verlaufen. Bei dieser Ausführungsform weisen die beiden Schaltnuten einen axialen Abstand voneinander auf, der zumindest der Hälfte des axialen Gesamtschalthubs der Schaltkulisse entspricht. Der axiale Abstand ist dabei zwischen der jeweiligen Einfahrflanke einer der beiden Schaltnuten und der jeweiligen Ausfahrflanke der anderen der beiden Schaltnuten ausgebildet. Besonders bei geringen Schaltgeschwindigkeiten wird dadurch ein unzulässiges, selbstständiges Zurückbewegen der Schaltkulisse bzw. des Schiebenockenelements verhindert und somit die Betriebssicherheit erhöht.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die beiden Schaltnuten im zweiten Abschnitt vom Kreuzungsbereich ausgehend jeweils eine Bremsflanke zum Abbremsen eines Akutatorpins auf, die zur Ausfahrflanke hin einen kontinuierlich verlaufenden Übergang bildet. Die Bremsflanke kann dabei einen ruckfreien Übergang bilden. Dies hat den Vorteil, dass der Aktuatorpin bei einem Verschiebevorgang durch die Bremsflanke fließend bzw. weich in die Ausfahrflanke übergeht, sodass hohe Axialkräfte verhindert werden. Dadurch wird ein Schaltverhalten der Schaltkulisse verbessert sowie eine Lebensdauer des Aktuatorpins erhöht. Vorzugsweise ist die Bremsflanke zumindest abschnittsweise bogenförmig ausgebildet. Die Bremsflanke kann zumindest abschnittsweise konkav ausgebildet sein. Dadurch werden auf den Aktuatorpin wirkende Axialkräfte weiter verringert. Die Bremsflanke kann zusätzlich einen geradlinigen Abschnitt aufweisen. Es ist auch denkbar, dass die Bremsflanke aus mehrere geradlinigen Flankenabschnitten gebildet ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Schaltnuten im ersten Abschnitt voneinander getrennt und überlappen im zweiten Abschnitt einander teilweise axial, sodass die beiden Schaltnuten eine gemeinsame Nut bilden. Mit anderen Worten sind die Schaltnuten im ersten Abschnitt jeweils durch eine separate Nut gebildet und gehen im Kreuzungsbereich derart ineinander über, dass diese im zweiten Abschnitt eine gemeinsame Nut bilden. Vorzugsweise weisen die beiden Schaltnuten im ersten Abschnitt einen ersten axialen Abstand und im zweiten Abschnitt einen zweiten axialen Abstand voneinander auf, der kleiner als der erste axiale Abstand ist. Hierbei ist vorteilhaft, dass durch das axiale Überlappen ein axialer Bauraum für die Ausbildung der Schaltnuten reduziert wird und die vorstehend genannten Bremsflanken ermöglicht werden.
Bevorzugt weist die gemeinsame Nut eine Nutbreite auf, die größer als die Nutbreite der jeweiligen Schaltnut im ersten Abschnitt ist. Die Nutbreite der gemeinsamen Nut kann zumindest der doppelten Nutbreite der jeweiligen Schaltnut im ersten Abschnitt entsprechen. Die Nutbreite der gemeinsamen Nut kann auch kleiner oder größer als die doppelte Breite der jeweiligen Schaltnut im ersten Abschnitt sein. Durch die große Breite der gemeinsamen Nut wird die Realisierung der Bremsflanken ermöglicht, wodurch auf den Aktuatorpin entstehende Axialkräfte bei einem Verschiebevorgang reduziert werden. Dies trägt ferner zur Erhöhung der Betriebssicherheit bei.
Weiter bevorzugt ist wenigstens ein Führungssteg zwischen den beiden Schaltnuten ausgebildet, der sich im ersten Abschnitt zumindest teilweise entlang der Schaltnuten erstreckt. Gemäß dieser Ausführungsform verjüngt sich der Führungssteg zum Kreuzungsbereich hin. Die beiden Schaltnuten können entlang des Führungsstegs eine konstante Nutbreite oder eine variierende, insbesondere sich verändernde, Nutbreite aufweisen. Nach dem nebengeordneten Anspruch 9 betrifft die Erfindung ein Schiebenockensystem mit wenigstens einem Schiebenockenelement, wenigstens einem Mehrfachpinaktuator, insbesondere einem Doppelpinaktuator. Das Schiebenockenelement weist wenigstens eine Schaltkulisse auf und ist an wenigstens zwei Axialpositionen arretierbar. Die Schaltkulisse weist wenigstens zwei Schaltnuten auf, wobei jeweils eine der beiden Schaltnuten bei einem Verschiebevorgang mit wenigstens einem Aktuatorpin des Mehrfachaktuators zusammenwirkt. Die beiden Schaltnuten verlaufen entgegen einer Rotationsrichtung und gehen von einem ersten Abschnitt in einen zweiten Abschnitt über, wobei die beiden Schaltnuten zwischen den beiden Abschnitten einander kreuzen. Die beiden Schaltnuten weisen jeweils einen maximalen Axialschalthub auf, der größer als die Hälfte eines axialen Gesamtschalthubs der Schaltkulisse ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiebenockensystems ist der axiale Gesamtschalthub der Schaltkulisse im Wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den beiden Axialpositionen des Schiebenockenelements.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiebenockensystems ist eine Rasteinrichtung vorgesehen und derart ausgebildet, dass diese bei einem Verschiebevorgang nach dem Erreichen des maximalen Axialschalthubs der jeweiligen Schaltnut das Schiebenockenelement in Verschieberichtung an die entsprechende Axialposition bewegt, insbesondere zieht.
Vorzugsweise umfasst der Mehrfachpinaktuator des erfindungsgemäßen Schiebenockensystems wenigstens zwei Aktuatorpins, die einen Abstand zueinander aufweisen, der zumindest der Hälfte des axialen Gesamtschalthubs der Schaltkulisse entspricht.
Nach dem nebengeordneten Anspruch 13 betrifft die Erfindung eine Nockenwelle mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Schaltkulisse und/oder wenigstens einem erfindungsgemäßen Schiebenockensystem. Zu den Vorteilen des Schiebenockensystems sowie der Nockenwelle wird auf die im Zusammenhang mit der Schaltkulisse erläuterten Vorteile verwiesen. Darüber hinaus können das Schiebenockensystem, die Nockenwelle und das Verfahren alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor in Bezug auf die Schaltkulisse genannte Merkmale aufweisen.
Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die dargestellte Ausführungsform stellen Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Schaltkulisse ausgestaltet sein können.
In der zeigen,
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Abwicklung einer Schaltkulisse mit einer X-Schaltnut nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Abwicklung einer Schaltkulisse mit einer Y-Schaltnut nach dem Stand der Technik; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Abwicklung einer Schaltkulisse nach einem bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist eine Abwicklung eines Umfangsabschnitts einer Schaltkulisse 10 nach dem Stand der Technik schematisch gezeigt, wobei die Schaltkulisse 10 zwei Schaltnuten 11 aufweist, die zusammen als X-Nut ausgebildet sind. Die Schaltkulisse 10 umfasst einen ersten Abschnitt 12, einen zweiten Abschnitt 13 und einen in Umfangsrichtung dazwischen angeordneten Kreuzungsbereich 14.
Die beiden Schaltnuten 11 verlaufen vom ersten Abschnitt 12 durch den Kreuzungsbereich 14 in den zweiten Abschnitt 13 und kreuzen einander im Kreuzungsbereich 14.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weisen die beiden Schaltnuten 11 in den beiden Abschnitten 12, 13 einen gleichen, axialen Abstand voneinander auf. Die beiden Schaltnuten 11 weisen somit einen maximalen Axialschalthub SH im Kreuzungsbereich 14 auf, der dem halben Gesamtschalthub GSFI der Schaltkulisse 10 entspricht. Ferner zeigt Fig. 1 einen Aktuatorpin 20, der zum axialen Verschieben der Schaltkulisse 10 in eine der beiden Schaltnuten 11 eingreift und mit dieser zusammenwirkt.
Der vorstehend beschriebene maximale Axialschalthub SH gemäß Fig. 1 hat den Nachteil, dass bei zu geringen Schaltgeschwindigkeiten bspw. durch niedrige Drehzahlen einer nicht dargestellten Nockenwelle, mit der die Schaltkulisse 10 gekoppelt ist, nach dem Passieren des Aktuatorpins 20 des Kreuzungsbereichs 14 die Gefahr eines selbständigen Zurückbewegens bzw. Zurückrastens der Schaltkulisse 10 in erste Axialposition, insbesondere Ausgangslage besteht.
Fig. 2 zeigt eine schematische Abwicklung eines Umfangsabschnitts einer weiteren Schaltkulisse 10 nach dem Stand der Technik, wobei die Schaltkulisse 10 zwei Schaltnuten 11 aufweist, die zusammen eine Y-Nut bilden. Im Unterschied zur Schaltkulisse 10 gemäß Fig. 1 verlaufen die beiden Schaltnuten 11 vom ersten Abschnitt 12 in den zweiten Abschnitt 13 ohne einander zu kreuzen. Die Schaltnuten 11 bilden im zweiten Abschnitt 13 eine gemeinsame Nut 18, die im Wesentlichen eine Nutbreite aufweist, die den beiden identischen Nutbreiten der beiden Schaltnuten 11 im ersten Abschnitt 12 entspricht. Ferner weisen die beiden Schaltnuten 11 lediglich im ersten Abschnitt 12 einen axialen Abstand voneinander auf. Im zweiten Abschnitt 13 sind die beiden Schaltnuten 11 einander vollständig überdeckend ausgebildet.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weisen die beiden Schaltnuten 11 einen maximalen Axialschalthub SH im Mündungsbereich 21 auf, der dem Gesamtschalthub GSH der Schaltkulisse 10 entspricht. Mit anderen Worten entspricht der maximale Axialschalthub SH der jeweiligen Schaltnuten 11 dem vollen axialen Hub bzw. dem vollen Verschiebeweg der Schaltkulisse 10. Im Vergleich zur Schaltkulisse 10 mit X-Nutanordnung gemäß Fig. 1 weist die Schaltkulisse 10 mit Y-Nutanordnung eine erhöhte, axiale Ausdehnung des Umfangsbereichs, in dem sich die beiden Schaltnuten 11 in Umfangsrichtung erstrecken. Die Schaltkulisse 10 gemäß Fig. 2 weist somit einen erhöhten Bauraumbedarf auf.
Gemäß Fig. 2 sind ferner zum axialen Verschieben der Schaltkulisse 10 zumindest zwei Aktuatorpins 20 erforderlich. Der axiale Abstand X' zwischen den beiden Pins 20 entspricht dabei dem axialen Gesamtschalthub GSH der Schaltkulisse 10. Die in Fig. 2 gezeigte Schaltkulisse 10 hat den weiteren Nachteil, dass diese im Mündungsbereich 21, in dem die beiden Schaltnuten 11 ineinander einmünden, einen harten Übergang aufweist, sodass bei einem Verschiebevorgang im Mündungsbereich 21 auf den eingreifenden Aktuatorpin 20 hohe Axialkräfte wirken.
Gemäß Fig. 3 ist eine Abwicklung eines Umfangsbereichs einer Schaltkulisse 10 nach einem bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gezeigt. Der gezeigte Umfangsbereich entspricht, wie der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Umfangsbereichen, einer schematischen Darstellung. Die Schaltkulisse 10 dient zum axialen Verschieben eines nicht dargestellten Schiebenockenelements auf einer Nockenwelle. Die Schaltkulisse 10 kann auch dazu eingesetzt werden, andere auf einer Welle angeordnete Elemente in Längsrichtung zu verschieben.
Die Schaltkulisse 10 umfasst einen ersten Abschnitt 12, einen zweiten Abschnitt 13 und einen in Umfangsrichtung dazwischen angeordneten Kreuzungsbereich 14. Der erste Abschnitt 12 entspricht einem Einfahrabschnitt, in dem ein Aktuatorpin 20 in die zugehörige Schaltnut 11 einfährt, um zum axialen Verschieben der Schaltkulisse 10 bzw. eines mit der Schaltkulisse 10 gekoppelten Schiebenockenelements (nicht dargestellt) zusammenzuwirken. Der zweite Abschnitt 13 entspricht einem Ausfahrabschnitt, in dem sich der Aktuatorpin 20 nach dem Verschiebevorgang befindet und aus dem der Aktuatorpin 20 vorzugweise wieder ausfährt.
Die Schaltkulisse 10 weist ferner zwei Schaltnuten 11 auf, die entgegen der Rotationsrichtung der Schaltkulisse 10 vom ersten Abschnitt 12 in den zweiten Abschnitt 13 verlaufen und im Kreuzungsbereich 14 einander kreuzen. Im Kreuzungsbereich 14 kreuzen sich die beiden Schaltnuten 11 in einem Kreuzungspunkt KP. Mit anderen Worten wechseln die Schaltnuten 11 in Bezug auf den ersten Abschnitt 12 die axialen Seiten. Flierzu ist zu erwähnen, dass der Kreuzungsbereich 14 keinen klar abgetrennten Zwischenbereich bildet, sondern durch jeweils einen Teil des ersten Abschnitts 12 und einen Teil des zweiten Abschnitts 13 gebildet ist. Der Kreuzungspunkt KP bildet dabei das Zentrum des Kreuzungsbereichs 14.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weisen die beiden Schaltnuten 11 im ersten Abschnitt 12 einen ersten axialen Abstand und im zweiten Abschnitt 13 einen zweiten axialen Abstand voneinander auf, der kleiner als der erste axiale Abstand ist. Die axialen Abstände bemessen sich jeweils zwischen den parallel zueinander verlaufenden Schaltnutbereichen 22 der beiden Schaltnuten 11 im jeweiligen Abschnitt 12, 13.
Die beiden Schaltnuten 11 weisen jeweils im Kreuzungsbereich 14 einen maximalen Axialschalthub SH auf, der größer als die Hälfte eines axialen Gesamtschalthubs GSH der Schaltkulisse 10 ist. Zusätzlich ist der maximale Axialschalthub SH der Schaltnuten 11 kleiner als der axiale Gesamtschalthub GSH. Zusammenfassend ist somit der maximale Axialschalthub SH größer als der halbe Gesamtschalthub GSH und kleiner als der volle Gesamtschalthub GSH der Schaltkulisse 10.
Der axiale Gesamtschalthub GSH der Schaltkulisse 10 entspricht dem maximalen Verschiebeweg der Schaltkulisse 10 in Längsrichtung bspw. nicht dargestellten Welle, insbesondere Nockenwelle, den die Schaltkulisse 10 bei einem Verschiebevorgang zwischen wenigstens zwei Axialpositionen, insbesondere axialen Endpositionen, bspw. auf einer Welle, insbesondere Nockenwelle zurücklegt. Mit anderen Worten wird die Schaltkulisse 10 bei einem Verschiebevorgang von einer ersten Axialposition an eine zweite Axialposition bewegt, wobei der zurückgelegte, axiale Verschiebeweg dem axialen Gesamtschalthub GSH der Schaltkulisse 10 entspricht.
Wie in Fig. 3 ersichtlich ist, sind die beiden Schaltnuten 11 im ersten Abschnitt 12 voneinander getrennt ausgebildet. Konkret ist im ersten Abschnitt 12 ein Führungssteg 19 zwischen den Schaltnuten 11 axial angeordnet, der die beiden Schaltnuten 11 in Umfangsrichtung teilweise voneinander trennt. Der Führungssteg 19 erstreckt sich teilweise entlang der Schaltnuten 11 und verjüngt sich zum Kreuzungsbereich 14 hin. Die Schaltnuten 11 können entlang des Führungsstegs 19 eine konstante Nutbreite oder variierende, insbesondere sich verändernde, Nutbreite aufweisen. Die Nutbreiten der beiden Schaltnuten 11 sind im ersten Abschnitt 12 gleich groß ausgebildet.
Im zweiten Abschnitt 13 überlappen die beiden Schaltnuten 11 einander teilweise axial, sodass die beiden Schaltnuten 11 eine gemeinsame Nut 18 bilden. Mit anderen Worten gehen die beiden getrennten Schaltnuten 11 entgegen der Rotationsrichtung ineinander über, wobei die Schaltnuten 11 ab dem Kreuzungspunkt KP eine gemeinsame Nut 18 bilden. Im zweiten Abschnitt 13 ist kein Steg zwischen den beiden Schaltnuten 11 angeordnet.
Die gemeinsame Nut 18 weist eine Nutbreite auf, die größer als die Nutbreite der jeweiligen Schaltnut 11 im ersten Abschnitt ist. Die Nutbreite der gemeinsamen Nut 18 kann der doppelten Nutbreite der jeweiligen Schaltnut 11 im ersten Abschnitt 12 entsprechen. Die Nutbreite der gemeinsamen Nut 18 kann auch kleiner oder größer als die doppelte Breite der jeweiligen Schaltnut 11 im ersten Abschnitt 12 sein.
Gemäß Fig. 3 weisen die beiden Schaltnuten 11 jeweils im ersten Abschnitt 12 eine Einfahrflanke 15 und im zweiten Abschnitt 13 eine Ausfahrflanke 16 auf, die parallel verlaufen und einen axialen Abstand X voneinander aufweisen, der zumindest der Hälfte des axialen Gesamtschalthubs GSH der Schaltkulisse 10 entspricht. Der axiale Abstand X ist zwischen der jeweiligen Einfahrflanke 15 der beiden Schaltnuten 11 und der jeweiligen Ausfahrflanke 16 der jeweils axial gegenüber angeordneten Schaltnut 11 ausgebildet.
Ferner weisen die Schaltnuten 11 im ersten Abschnitt 12 jeweils eine Beschleunigungsflanke 23 für einen Aktuatorpin 20 auf, die sich von der Einfahrflanke 15 ausgehend zum Kreuzungsbereich 14 hin erstreckt. Die Beschleunigungsflanke 23 weist dabei einen axialen Versatz auf, der dem maximalen Axialschalthub SH entspricht. Des Weiteren weisen die Schaltnuten 11 im zweiten Abschnitt 13 vom Kreuzungsbereich 14 ausgehend jeweils eine Bremsflanke 17 zum Abbremsen des Akutatorpins 20 auf, die zur Ausfahrflanke 16 hin einen kontinuierlich verlaufenden Übergang bildet. Die jeweilige Bremsflanke 17 ist bogenförmig ausgebildet. Die Beschleunigungsflanke 23 ist im Kreuzungsbereich 14 von der Bremsflanke 17 baulich getrennt. Im Kreuzungsbereich 14 geht die Beschleunigungsflanke 23 der jeweiligen Schaltnut 11 in die Bremsflanke 17 der jeweils anderen Schaltnut 11 baulich über.
Nachfolgend wird ein Verschiebevorgang der Schaltkulisse 10 beschrieben, bei dem die Schaltkulisse 10 von einer erster Axialposition an eine zweite Axialposition verschoben wird. Dabei wirkt ein Aktuatorpin 20 eines nicht dargestellten Mehrfachaktuators mit einer der Schaltnuten 11 zusammen. Beim Verschiebevorgang rotiert die Schaltkulisse 10 und der Aktuatorpin 20 ist in Umfangsrichtung ortsfest angeordnet. Dieser führt lediglich eine Ein- und Ausfahrbewegung in Bezug auf die Schaltnut 11 durch.
In einem ersten Schritt fährt der Aktuatorpin 20 im ersten Abschnitt 12 in die Schaltnut 11 ein und wird zwischen dem Führungssteg 19 und der Einfahrflanke 15 in Umfangsrichtung zwangsgeführt. Die Schaltnut 11 ist derart breit ausgebildet, dass zwischen dem Führungssteg 19 und der Einfahrflanke 15 bzw. der Beschleunigungsflanke 23 ein Spiel ausgebildet ist.
Dreht sich die Schaltkulisse 10 weiter, geht die Einfahrflanke 15 in die Beschleunigungsflanke 23 über. Der Aktuatorpin 20 gleitet an der Beschleunigungsflanke 23 entlang, wobei die Schaltkulisse 10 in Verschieberichtung verschoben wird. Befindet sich der Aktuatorpin 20 im Kreuzungsbereich 14 der beiden Schaltnuten 11 am maximalen Axialschalthub SH der Schaltnut 11, ist die Schaltkulisse 10 über den halben, axialen Gesamtschalthub GSFI der Schaltkulisse 10 verschoben. An dieser Position ist die Schaltkulisse 10 der zweiten Axialposition näher als der ersten Axialposition, sodass die Schaltkulisse 10 bspw. durch eine Rasteinrichtung, an die zweite Axialposition gezogen wird. Der Aktuatorpin 20 wechselt im Kreuzungsbereich 14 von der Beschleunigungsflanke 23 an die Bremsflanke 17 der Schaltnut 11 und gleitet an dieser im zweiten Abschnitt 12 entlang. Anschließend geht der Aktuatorpin 20 von der Bremsflanke 17 in die Ausfahrflanke 16 über, wobei sich bis die Schaltkulisse 10 hierbei an der zweiten Axialposition, insbesondere axialen Endlage befindet.
Zum axialen Verschieben der Schaltkulisse 10 sind zwei Aktuatorpins 20 vorgesehen, wobei jeweils einer der Aktuatorpins 20 zum Verschieben mit der Schaltkulisse 10 in eine der beiden Verschieberichtungen zusammenwirkt. Die beiden Aktuatorpins 20 weisen einen axialen Abstand X' voneinander auf, der dem axialen Abstand X zwischen der Einfahrflanke 15 der jeweils einen Schaltnut 11 und der Ausfahrflanke 16 der jeweils anderen Schaltnut 11 entspricht.
Bezuaszeichenliste
10 Schaltkulisse
11 Schaltnuten 12 erster Abschnitt
13 zweiter Abschnitt
14 Kreuzungsbereich
15 Einfahrflanke
16 Ausfahrflanke
17 Bremsflanke
18 gemeinsame Nut
19 Führungssteg
20 Aktuatorpin
21 Mündungsbereich
22 parallele Schaltnutenbereiche
23 Beschleunigungsflanke
SH maximaler Axialschalthub der Schaltnuten
GSH axialer Gesamtschalthub der Schaltkulisse
KP Kreuzungspunkt
X axialer Abstand der Ein- und Ausfahrflanke
X' axialer Abstand der Aktuatorpins

Claims

Ansprüche
1. Schaltkulisse (10) für ein Schiebenockensystem, die wenigstens zwei Schaltnuten (11) zum Eingreifen wenigstens eines Aktuatorpins (20) aufweist, wobei die beiden Schaltnuten (11) entgegen einer Rotationsrichtung verlaufen und von einem ersten Abschnitt (12), insbesondere einem Einfahrabschnitt des Aktuatorpins (20), in einen zweiten Abschnitt (13), insbesondere einem Ausfahrabschnitt des Aktuatorpins (20), übergehen, wobei die beiden Schaltnuten (11) in einem Kreuzungsbereich (14) zwischen den beiden Abschnitten (12, 13) einander kreuzen, dad u rch geken nzeich net, dass die beiden Schaltnuten (11) im Kreuzungsbereich (14) jeweils einen maximalen Axialschalthub (SH) aufweisen, der größer als die Hälfte eines axialen Gesamtschalthubs (GSH), insbesondere Verschiebewegs, der Schaltkulisse (10) ist.
2. Schaltkulisse nach Anspruch 1, dad u rch geken nzeich net, dass der maximale Axialschalthub (SH) der Schaltnuten (11) kleiner als der axiale Gesamtschalthub (GSH) der Schaltkulisse (10) ist.
3. Schaltkulisse nach Anspruch 1 oder 2, dad u rch geken nzeich net, dass die beiden Schaltnuten (11) jeweils im ersten Abschnitt (12) eine Einfahrflanke (15) und im zweiten Abschnitt (13) eine Ausfahrflanke (16) aufweisen, die parallel verlaufen und einen axialen Abstand (X) voneinander aufweisen, der zumindest der Hälfte des axialen Gesamtschalthubs (GSH) der Schaltkulisse (10) entspricht.
4. Schaltkulisse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die beiden Schaltnuten (11) im zweiten Abschnitt (13) vom Kreuzungsbereich (14) ausgehend jeweils eine Bremsflanke (17) zum Abbremsen eines Akutatorpins (20) aufweisen, die zur Ausfahrflanke (16) hin einen kontinuierlich verlaufenden Übergang bildet.
5. Schaltkulisse nach Anspruch 4, dad u rch geken nzeich net, dass die Bremsflanke (17) zumindest abschnittsweise bogenförmig ausgebildet ist.
6. Schaltkulisse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die beiden Schaltnuten (11) im ersten Abschnitt (12) voneinander getrennt sind und im zweiten Abschnitt (13) einander teilweise axial überlappen, sodass die beiden Schaltnuten (11) eine gemeinsame Nut (18) bilden.
7. Schaltkulisse nach Anspruch 6, dad u rch geken nzeich net, dass die gemeinsame Nut (18) eine Nutbreite aufweist, die größer als die Nutbreite der jeweiligen Schaltnut (11) im ersten Abschnitt (12) ist.
8. Schaltkulisse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass wenigstens ein Führungssteg (19) zwischen den beiden Schaltnuten (11) ausgebildet ist, der sich im ersten Abschnitt (12) zumindest teilweise entlang der Schaltnuten (11) erstreckt und zum Kreuzungsbereich (14) hin verjüngt.
9. Schiebenockensystem mit wenigstens einem Schiebenockenelement, wenigstens einem Mehrfachpinaktuator, insbesondere einem Doppelpinaktuator, wobei das Schiebenockenelement wenigstens eine Schaltkulisse (10) aufweist und an wenigstens zwei Axialpositionen arretierbar ist, wobei die Schaltkulisse (10) wenigstens zwei Schaltnuten (11) aufweist, wobei jeweils eine der beiden Schaltnuten (11) bei einem Verschiebevorgang mit wenigstens einem Aktuatorpins (20) Mehrfachaktuators zusammenwirkt, wobei die beiden Schaltnuten (11) entgegen einer Rotationsrichtung verlaufen und von einem ersten Abschnitt (12) in einen zweiten Abschnitt übergehen, wobei die beiden Schaltnuten (11) zwischen den beiden Abschnitten (12, 13) einander kreuzen und jeweils einen maximalen Axialschalthub (SH) aufweisen, der größer als die Hälfte eines axialen Gesamtschalthubs (GSH) der Schaltkulisse (10) ist.
10. Schiebenockensystem nach Anspruch 9, dad u rch geken nzeich net, dass der axiale Gesamtschalthub (GSH) der Schaltkulisse (10) im Wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den beiden Axialpositionen des Schiebenockenelements ist.
11. Schiebenockensystem nach Anspruch 9 oder 10, dad u rch geken nzeich net, dass eine Rasteinrichtung vorgesehen und derart ausgebildet ist, dass diese bei einem Verschiebevorgang nach dem Erreichen des maximalen Axialschalthubs (SH) der jeweiligen Schaltnut das Schiebenockenelement in Verschieberichtung an die entsprechende Axialposition bewegt, insbesondere zieht.
12. Schiebenockensystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dad u rch geken nzeich net, dass der Mehrfachpinaktuator wenigstens zwei Aktuatorpins (20) umfasst, die einen Abstand zueinander aufweisen, der zumindest der Hälfte des axialen Gesamtschalthubs (GSH) der Schaltkulisse (10) entspricht.
13. Nockenwelle mit wenigstens einer Schaltkulisse (10) nach Anspruch 1 und/oder wenigstens einem Schiebenockensystem nach Anspruch 9.
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