Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a valve drive device according to the preamble of claim 1.
Aus der DE 10 2004 011 586 A1 ist bereits eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit mehreren axial verschiebbaren Nockenelementen, die für eine Ventilhubumschaltung vorgesehen sind, mit einem Umschaltmechanismus, der dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung der Nockenelemente in eine axiale Verstellung umzusetzen, und mit einer Rastvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, die Nockenelemente in zwei Schaltstellungen zu verrasten, bekannt.From the DE 10 2004 011 586 A1 is already a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle, with a plurality of axially displaceable cam elements, which are provided for a valve lift, with a switching mechanism which is intended to convert a rotational movement of the cam elements in an axial displacement, and with a locking device provided for this purpose is to lock the cam elements in two switching positions known.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine besonders kompakte Ventiltriebvorrichtung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of providing a particularly compact valve drive device. This object is achieved by a valve drive device according to the invention according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einer Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem axial verschiebbaren Nockenelement, das für eine Ventilhubumschaltung vorgesehen ist, mit einem Umschaltmechanismus, der dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung des zumindest einen Nockenelements in eine axiale Verstellung umzusetzen, und mit einer Rastvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Nockenelement in zumindest einer Schaltstellung zu verrasten.The invention is based on a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle, with at least one axially displaceable cam member, which is provided for a valve lift, with a switching mechanism which is intended to convert a rotational movement of the at least one cam member in an axial displacement, and with a locking device which is provided to lock the at least one cam element in at least one switching position.
Es wird vorgeschlagen, dass der Umschaltmechanismus und die Rastvorrichtung zumindest teilweise einstückig miteinander ausgeführt sind. Dadurch kann eine Verrastfunktion zum Sichern einer Schaltstellung in eine Umschaltfunktion zur Ventilhubumschaltung integriert werden, wodurch die Ventiltriebvorrichtung besonders platzsparend ausgeführt und ein Bauraumbedarf der Ventiltriebvorrichtung reduziert werden kann. Die Verrastfunktion und die Umschaltfunktion können zumindest teilweise durch ein und dasselbe Element bereitgestellt werden, wodurch eine Anzahl an Bauteilen und ein Gewicht der Ventiltriebvorrichtung reduziert werden kann. Weiter können Kosten der Ventiltriebvorrichtung verringert und eine Montage der Ventiltriebvorrichtung vereinfacht werden, wodurch eine besonders kostengünstige und montagefreundliche Ventiltriebvorrichtung bereitgestellt werden kann. Es kann dadurch eine besonders kompakte Ventiltriebvorrichtung, die einfach montierbar ist, bereitgestellt werden. Unter einem „Nockenelement” soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das zumindest einen zur Betätigung eines Gaswechselventils vorgesehenen Nocken, der eine Ventilbetätigungskurve bereitstellt, aufweist. Unter einem „axial verschiebbaren Nockenelement” soll insbesondere ein Nockenelement verstanden werden, das axial verschiebbar gegenüber einem Zylinderkopf oder einem anderen ortsfest angeordneten Bauteil der Brennkraftmaschine gelagert ist. Der Begriff „axial” ist insbesondere auf eine Hauptrotationsachse des zumindest einen Nockenelements bezogen, so dass der Ausdruck „axial” eine Richtung bezeichnet, die auf der Hauptrotationsachse oder parallel zu dieser verläuft. Unter einer „Ventilhubumschaltung” soll insbesondere eine diskrete Umschaltung zwischen zumindest zwei Ventilbetätigungskurven, die eine Betätigung zumindest eines Gaswechselventils definieren, verstanden werden. Unter einem „Umschaltmechanismus, der dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung des zumindest einen Nockenelements in eine axiale Verstellung umzusetzen” soll insbesondere ein Umschaltmechanismus verstanden werden, der zumindest eine Schaltkulisse und zumindest ein mit der Schaltkulisse in Wirkverbindung stehendes oder bringendes Kulisseneingriffselement aufweist. Unter einer „Schaltkulisse” soll eine Einheit mit wenigstens einer Kulissenbahn, die dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung in eine axiale Verstellkraft umzusetzen, verstanden werden. Unter einer „Kulissenbahn” soll insbesondere eine Bahn zu einer zumindest einseitigen, vorzugsweise beidseitigen, Zwangsführung des Kulisseneingriffselements verstanden werden. Die Kulissenbahn ist vorzugsweise in Form eines Stegs, in Form eines Schlitzes und/oder in Form einer Nut ausgebildet. Darunter, dass „der Umschaltmechanismus und die Rastvorrichtung zumindest teilweise einstückig miteinander ausgeführt sind” soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Bauteil des Umschaltmechanismus und ein Bauteil der Rastvorrichtung einstückig miteinander ausgebildet sind und damit vorteilhaft in ein einziges Bauteil zusammen gefasst sind. Vorzugsweise ist das die zumindest zwei Bauteile zusammenfassende Bauteil sowohl dem Umschaltmechanismus als auch der Rastvorrichtung zugeordnet und wird damit vorteilhaft zur Ventilhubumschaltung und gleichzeitig zur Verrastung der zumindest einen Schaltstellung genutzt. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.It is proposed that the switching mechanism and the locking device are at least partially integral with each other. Thereby, a latching function for securing a switching position can be integrated into a switching function for valve lift switching, whereby the valve drive device designed to save space and a space requirement of the valve drive device can be reduced. The latching function and the switching function can be provided, at least in part, by one and the same element, whereby a number of components and a weight of the valve drive device can be reduced. Further, cost of the valvetrain apparatus can be reduced and assembly of the valvetrain apparatus simplified, thereby providing a particularly cost-effective and easy-to-install valvetrain apparatus. It can be provided by a particularly compact valve drive device that is easy to install. A "cam element" is to be understood in particular as a component which has at least one cam provided for actuating a gas exchange valve, which provides a valve actuation curve. An "axially displaceable cam element" is to be understood in particular as a cam element which is axially displaceably mounted relative to a cylinder head or another stationarily arranged component of the internal combustion engine. The term "axial" is particularly related to a main axis of rotation of the at least one cam element, so that the term "axially" denotes a direction that runs on the main axis of rotation or parallel to it. A "valve lift changeover" is to be understood in particular as a discrete switchover between at least two valve actuation curves which define an actuation of at least one gas exchange valve. Under a "switching mechanism, which is intended to implement a rotational movement of the at least one cam element in an axial adjustment" should be understood in particular a switching mechanism having at least one shift gate and at least one standing with the shift gate in operative connection or bringing backdrop engagement element. Under a "shift gate" is a unit with at least one slide track, which is intended to implement a rotational movement in an axial displacement force to be understood. A "slide track" should in particular be understood to mean a track to an at least one-sided, preferably two-sided, positive guidance of the link engagement element. The slide track is preferably in the form of a web, in the form of a slot and / or in the form of a groove. Among them, that "the switching mechanism and the latching device are at least partially integral with each other" should be understood in particular that at least one component of the switching mechanism and a component of the latching device are integrally formed with each other and thus advantageously taken together in a single component. Preferably, the at least two components summarizing component is assigned to both the switching mechanism and the locking device and is thus advantageously used for valve lift switching and at the same time for locking the at least one switching position. "Provided" is to be understood in particular specially programmed, designed, equipped and / or arranged. The fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
Zur besonders einfachen Realisierung der einstückigen Ausbildung wird weiter vorgeschlagen, dass der Umschaltmechanismus zumindest ein Kulisseneingriffselement aufweist, das ein Rastelement der Rastvorrichtung ausbildet, wodurch das Kulisseneingriffselement zur Umschaltung einer Schaltstellung und zur Fixierung der Schaltstellung genutzt werden kann. Unter einem „Kulisseneingriffselement soll insbesondere ein Element verstanden werden, das in wenigstens einem Betriebszustand zumindest teilweise in die Schaltkulisse eingreift und/oder zumindest teilweise die Schaltkulisse umgreift und dadurch vorzugsweise mit der Schaltkulisse in Wirkverbindung steht, wodurch es von der Schaltkulisse zwangsgeführt ist. Das Kulisseneingriffselement ist vorzugsweise in Form eines den Steg umgreifenden Schaltschuhs, in Form eines in den Schlitz eingreifenden Pins und/oder in Form eines in der Nut geführten Pins ausgebildet.For a particularly simple realization of the one-piece design is further proposed that the switching mechanism has at least one link engagement element which forms a latching element of the latching device, whereby the link engagement element used for switching a switching position and for fixing the switching position can be. Under a "link engagement element is to be understood in particular an element which engages at least partially in at least one operating state in the shift gate and / or at least partially surrounds the shift gate and thereby preferably is in operative connection with the shift gate, whereby it is forcibly guided by the shift gate. The link engagement element is preferably designed in the form of a web encompassing the shift shoe, in the form of a pin engaging in the slot and / or in the form of a guided in the groove pins.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Kulisseneingriffselement in dem zumindest einem Nockenelement radial federbelastet gelagert ist, wodurch der Bauraumbedarf weiter reduziert werden kann. Unter „radial federbelastet gelagert” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das Kulisseneingriffselement mittels zumindest eines Federelements vorgespannt ist, wobei eine von dem Federelement bereitgestellte Federkraft, die auf das Kulisseneingriffselement einwirkt, zumindest im Wesentlichen radial orientiert ist. Unter „im Wesentlichen radial” soll insbesondere eine Abweichung von einer radialen Orientierung verstanden werden, die maximal 15 Grad, vorteilhaft maximal 5 Grad und besonders vorteilhaft maximal 2 Grad beträgt. Der Begriff „radial” ist insbesondere auf die Hauptrotationsachse des zumindest einen Nockenelements bezogen, so dass der Ausdruck „radial” eine Richtung bezeichnet, die zumindest annähernd senkrecht zu der Hauptrotationsachse verläuft.It is also proposed that the at least one link engagement element is mounted radially spring-loaded in the at least one cam element, whereby the space requirement can be further reduced. By "radially spring-loaded mounted" is to be understood in this context, in particular, that the link engagement element is biased by at least one spring element, wherein a spring force provided by the spring element, which acts on the link engagement element, at least substantially radially oriented. By "substantially radial" is meant, in particular, a deviation from a radial orientation which is at most 15 degrees, advantageously at most 5 degrees and particularly advantageously at most 2 degrees. The term "radial" is particularly related to the main axis of rotation of the at least one cam element, so that the term "radially" denotes a direction which extends at least approximately perpendicular to the main axis of rotation.
Um das zumindest eine Nockenelement anzutreiben, ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Ventiltriebvorrichtung eine antriebstechnisch an eine Kurbelwelle angebundene hohle Trägerwelle aufweist, auf der das zumindest eine Nockenelement drehfest angeordnet ist, wodurch mehrere Nockenelemente besonders vorteilhaft antriebstechnisch miteinander verbunden werden können. Vorzugsweise weist der Umschaltmechanismus einen Kulissenträger auf, der zur Herstellung einer Wirkverbindung mit dem zumindest einem Kulisseneingriffselement axial verschiebbar innerhalb der Trägerwelle angeordnet ist, wodurch ein Hohlraum der Trägerwelle vorteilhaft ausgenutzt werden kann. Unter einem „Kulissenträger” soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das die Schaltkulisse ausformt und/oder zumindest ein die Schaltkulisse ausformendes Element aufweist, das dreh- und verschiebefest auf dem Bauteil angeordnet ist.In order to drive the at least one cam element, it is particularly advantageous if the valve drive device has a drive shaft connected to a crankshaft hollow support shaft on which the at least one cam element is arranged rotationally fixed, whereby a plurality of cam elements can be particularly advantageous drive technology connected to each other. Preferably, the switching mechanism has a slide carrier, which is arranged for producing an operative connection with the at least one link engagement element axially displaceable within the carrier shaft, whereby a cavity of the carrier shaft can be advantageously exploited. A "slide carrier" is to be understood, in particular, as a component which forms the shift gate and / or has at least one element which forms the shift gate and which is arranged so as to be rotationally and non-displaceably on the component.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Trägerwelle zumindest einen Durchtritt aufweist, durch den das zumindest eine Kulisseneingriffselement zur axialen Führung hindurch greift, wodurch ein axialer Verschiebeweg des zumindest einen Nockenelements konstruktiv einfach begrenzt werden kann. Unter einem „Durchtritt soll insbesondere eine Materialfehlstelle der Trägerwelle verstanden werden, die in beide axialen Richtungen, und vorzugsweise in beide Umfangsrichtungen, durch ein Material der Trägerwelle begrenzt ist. Vorzugsweise ist der Durchtritt als ein in axiale Richtung orientiertes Langloch ausgebildet.Further, it is advantageous if the carrier shaft has at least one passage through which engages the at least one link engagement element for axial guidance, whereby an axial displacement of the at least one cam element can be structurally simple limited. A "passage should be understood in particular a material defect of the carrier wave, which is limited in both axial directions, and preferably in both circumferential directions, by a material of the carrier shaft. Preferably, the passage is formed as a slot oriented in the axial direction.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Umschaltmechanismus zumindest ein das zumindest eine Kulisseneingriffselement wenigstens teilweise aufnehmendes Führungselement aufweist, das die Trägerwelle und das zumindest eine Nockenelement drehfest miteinander verbindet, wodurch die Verrastfunktion und die Umschaltfunktion zumindest teilweise in eine Drehmomentübertragungsfunktion zur Übertragung eines Drehmoments zwischen der Trägerwelle und des zumindest einen Nockenelements integriert werden können. Durch das Führungselement, das das Kulisseneingriffselement führend aufnimmt, kann eine Belastung des Kulisseneingriffselements zumindest reduziert werden, wodurch eine Lebensdauer des Kulisseneingriffselements verlängert werden kann. Unter einem „Führungselement” soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das zumindest teilweise in einer Aufnahme des Nockenelements angeordnet ist und das Kulisseneingriffselement vorzugsweise direkt zumindest teilweise umgibt und/oder umschließt. Vorzugsweise kann auf das Führungselement verzichtet werden, wodurch das zumindest eine Kulisseneingriffselement das Drehmoment zwischen der Trägerwelle und des zumindest einen Nockenelements überträgt und damit die Drehmomentübertragungsfunktion erfüllt.Further, it is advantageous if the switching mechanism has at least one at least one link engagement element at least partially receiving guide member rotatably interconnects the carrier shaft and the at least one cam element, whereby the latching function and the switching function at least partially in a torque transfer function for transmitting torque between the carrier shaft and the at least one cam element can be integrated. By the guide element, which receives the link engagement element leader, a load of the link engagement element can be at least reduced, whereby a life of the link engagement element can be extended. A "guide element" is to be understood, in particular, as a component which is arranged at least partially in a receptacle of the cam element and preferably directly surrounds and / or surrounds the link engagement element, at least in part. Preferably, the guide element can be dispensed with, whereby the at least one link engagement element transmits the torque between the carrier shaft and the at least one cam element and thus fulfills the torque transmission function.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist die Rastvorrichtung zumindest ein Federelement auf, das dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Kulisseneingriffselement in zumindest einer Schaltstellung axial überdrückbar zu verspannen. Dadurch kann die Rastvorrichtung um eine Verspannfunktion zum Verspannen des zumindest einen Kulisseneingriffselements in zumindest einer Schaltstellung erweitert werden, wodurch Spiel bei der Übertragung des Drehmoments zwischen der Trägerwelle und des zumindest einen Nockenelements reduziert werden kann. Durch die Reduzierung des Spiels kann eine Geräuschentwicklung verringert werden, wodurch ein Komfort erhöht werden kann. Unter „axial überdrückbar” soll insbesondere verstanden werden, dass das Kulisseneingriffselement durch eine Schaltkraft, die zur Umschaltung und damit zum axialen Verstellen des zumindest einen Nockenelements vorgesehen ist, aus der verrasteten Schaltstellung bewegbar ist.In a further embodiment of the invention, the locking device has at least one spring element which is provided to brace the at least one link engagement element in at least one switching position axially überdrückbar. As a result, the locking device can be extended by a bracing function for bracing the at least one link engaging element in at least one switching position, whereby play in the transmission of torque between the carrier shaft and the at least one cam element can be reduced. By reducing the game noise can be reduced, whereby comfort can be increased. By "axially überdrückbar" is to be understood in particular that the link engagement element by a switching force which is provided for switching and thus for the axial displacement of the at least one cam member, from the latched switching position is movable.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Federelement das zumindest eine Kulisseneingriffselement wenigstens teilweise umgibt, wodurch das Kulisseneingriffselement besonders vorteilhaft geführt werden kann.In particular, it is advantageous if the at least one spring element, the at least one link engagement element at least partially surrounds, whereby the link engagement element can be performed particularly advantageous.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Federelement in den Durchtritt der Trägerwelle integriert ist, wodurch eine Wirkverbindung zwischen dem Kulisseneingriffselement und dem Federelement konstruktiv einfach hergestellt werden kann. Unter „in den Durchtritt integriert” soll insbesondere in den Durchtritt eingebracht und/oder eingespannt verstanden werden.Further, it is advantageous if the at least one spring element is integrated into the passage of the carrier shaft, whereby an operative connection between the link engagement element and the spring element can be made structurally simple. By "integrated into the passage" is to be understood in particular in the passage and / or clamped understood.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Federelement blattfederartig ausgebildet ist und zur Kontaktierung der Trägerwelle eine an eine den Durchtritt der Trägerwelle begrenzende Wandung angepasste Form aufweist, wodurch das Federelement besonders verliersicher in den Durchtritt integriert werden kann. Vorzugsweise stützt sich das in den Durchtritt integrierte Federelement mit seiner Form an der den Durchtritt begrenzenden Wandung der Trägerwelle ab. Das Federelement ist vorteilhaft von einer Schraubenfeder verschieden ausgebildet. Die Wandung ist vorzugsweise durch das Material der Trägerwelle, das den Durchtritt begrenzt, gebildet.Further, it is advantageous if the at least one spring element is designed like a leaf spring and for contacting the carrier shaft has a shape adapted to a wall defining the passage of the carrier shaft, whereby the spring element can be integrated into the passage in a particularly captive manner. Preferably, the integrated into the passage spring element is based with its shape on the passage limiting wall of the carrier shaft. The spring element is advantageously designed differently from a helical spring. The wall is preferably formed by the material of the carrier shaft, which limits the passage.
Zur Bereitstellung eines federelastischen Bereichs ist es außerdem vorteilhaft, wenn das zumindest eine Federelement zumindest einen sich von der Wandung der Trägerwelle erhebenden Bereich aufweist, wodurch die Verrastung und die Verspannung des Kulisseneingriffselements konstruktiv einfach realisiert werden kann.In order to provide a resilient region, it is also advantageous if the at least one spring element has at least one region which rises from the wall of the carrier shaft, as a result of which the latching and the tensioning of the link engagement element can be realized in a structurally simple manner.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, an embodiment of the invention is shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Dabei zeigen:Showing:
1 eine Ventiltriebvorrichtung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, 1 a valve drive device of an internal combustion engine of a motor vehicle,
2 einen vergrößerten Ausschnitt der Ventiltriebvorrichtung und 2 an enlarged section of the valve drive device and
3 teilweise einen Schnitt durch die Ventiltriebvorrichtung entlang einer Schnittlinie AA gemäß 2. 3 partly a section through the valve drive device along a section line AA according to 2 ,
Die 1 bis 3 zeigen eine Ventiltriebvorrichtung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Ventiltriebvorrichtung umfasst drei Nockenelemente 10, 11, 12, die jeweils zwei Nocken zu einer Betätigung jeweils eines nicht dargestellten Gaswechselventils aufweisen. Die Nockenelemente 10, 11, 12 sind jeweils zur Ventilhubumschaltung vorgesehen. Die Nockenelemente 10, 11, 12 sind analog zueinander ausgebildet, weswegen lediglich das Nockenelement 10 näher beschrieben wird. Das Nockenelement 10 weist zur Betätigung von zwei Gaswechselventilen zwei Nocken 28, 29 auf. Jeweils ein Nocken 28, 29 ist zur Betätigung eines Gaswechselventils vorgesehen. Die Nocken 28, 29 umfassen jeweils zwei unmittelbar benachbart angeordnete Teilnocken 30, 31, 32, 33, die unterschiedliche Nockenkurven aufweisen. Die Teilnocken 30, 31, 32, 33 können dabei beispielsweise einem Vollhub, einem Teilhub oder einem Nullhub zugeordnet sein. Grundsätzlich kann die Ventiltriebvorrichtung auch mehr als drei Nockenelemente aufweisen.The 1 to 3 show a valve drive device of an internal combustion engine of a motor vehicle. The valve drive device comprises three cam elements 10 . 11 . 12 , each having two cams for actuating each of a gas exchange valve, not shown. The cam elements 10 . 11 . 12 are each provided for valve lift. The cam elements 10 . 11 . 12 are formed analogous to each other, so only the cam element 10 will be described in more detail. The cam element 10 has two cams to operate two gas exchange valves 28 . 29 on. One cam each 28 . 29 is intended to operate a gas exchange valve. The cams 28 . 29 each comprise two immediately adjacent arranged partial cam 30 . 31 . 32 . 33 that have different cam curves. The partial cams 30 . 31 . 32 . 33 can be assigned to, for example, a full stroke, a partial stroke or a zero stroke. In principle, the valve drive device can also have more than three cam elements.
Das Nockenelement 10 ist drehbar und axial verschiebbar in einem nicht näher dargestellten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gelagert. Das Nockenelement 10 ist relativ zu dem Zylinderkopf drehbar und axial verschiebbar gelagert. Durch eine axiale Verstellung 15 des Nockenelements 10 gegenüber den Gaswechselventilen kann ein nicht näher dargestellter Nockenfolger von dem einen der Teilnocken 30, 32 auf den anderen der Teilnocken 31, 33 und umgekehrt verschoben werden. Entsprechend einem Ventilhub, für den der entsprechende Teilnocken 30, 31, 32, 33 vorgesehen ist, wird dann das entsprechende Gaswechselventil mit einem Vollhub, einem Teilhub oder einem Nullhub beaufschlagt. Das Nockenelement 10 weist dabei diskrete Schaltstellungen auf, die den einzelnen Teilnocken 30, 31, 32, 33 zugeordnet sind.The cam element 10 is rotatably and axially displaceably mounted in a cylinder head, not shown, of the internal combustion engine. The cam element 10 is rotatable relative to the cylinder head and axially displaceable. By an axial adjustment 15 of the cam element 10 opposite the gas exchange valves, a cam follower, not shown, of which one of the partial cams 30 . 32 on the other of the partial cams 31 . 33 and vice versa. Corresponding to a valve lift, for which the corresponding part cam 30 . 31 . 32 . 33 is provided, then the corresponding gas exchange valve is subjected to a full stroke, a partial stroke or a zero stroke. The cam element 10 has discrete switch positions that the individual partial cam 30 . 31 . 32 . 33 assigned.
Die Nockenelemente 10, 11, 12 können grundsätzlich für eine Einlassseite, eine Auslassseite oder kombiniert für die Einlassseite und die Auslassseite vorgesehen sein. Die Brennkraftmaschine, für die die dargestellte Ventiltriebvorrichtung vorgesehen ist, umfasst an der Einlassseite und/oder an der Auslassseite jeweils mehrere Gaswechselventile je Zylinder. Die dargestellten Nockenelemente 10, 11, 12 sind jeweils zur Betätigung von zwei Gaswechselventilen, die demselben Zylinder zugeordnet sind, vorgesehen. Die Nocken 28, 29 der jeweiligen Nockenelemente 10, 11, 12 sind dabei jeweils für die Gaswechselventile eines einzigen Zylinders vorgesehen, d. h. in montiertem Zustand ist jedes der Nockenelemente 10, 11, 12 genau einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet und betätigt die an der Einlassseite oder Auslassseite des Zylinders angeordneten Gaswechselventile. Eine Anzahl der Nockenelemente 10, 11, 12 entspricht somit einer Anzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine. Die einzelnen Nockenelemente 10, 11, 12 sind drehfest, aber axial gegeneinander verschiebbar miteinander verbunden und bilden eine Nockenwelle der Brennkraftmaschine aus. Durch die Nockenelemente 10, 11, 12 kann sowohl eine lediglich Einlassventile betätigende Einlassnockenwelle als auch eine lediglich Auslassventile betätigende Auslassnockenwelle ausgebildet werden. Ebenso kann eine Nockenwelle ausgebildet werden, die sowohl Einlassventile als auch Auslassventile betätigt. Die in der 1 ausgebildete Nockenwelle ist als eine Einlassnockenwelle oder als eine Auslassnockenwelle ausgebildet. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass ein Nockenelement 10, 11, 12 mehreren Zylindern, insbesondere zwei unterschiedlichen Zylindern, zugeordnet ist.The cam elements 10 . 11 . 12 may in principle be provided for an inlet side, an outlet side or combined for the inlet side and the outlet side. The internal combustion engine, for which the illustrated valve drive device is provided, comprises on the inlet side and / or on the outlet side in each case a plurality of gas exchange valves per cylinder. The illustrated cam elements 10 . 11 . 12 are each provided for the actuation of two gas exchange valves, which are assigned to the same cylinder. The cams 28 . 29 the respective cam elements 10 . 11 . 12 are each provided for the gas exchange valves of a single cylinder, ie in the assembled state, each of the cam elements 10 . 11 . 12 assigned to exactly one cylinder of the internal combustion engine and actuates the arranged on the inlet side or outlet side of the cylinder gas exchange valves. A number of cam elements 10 . 11 . 12 thus corresponds to a number of cylinders of the internal combustion engine. The individual cam elements 10 . 11 . 12 are rotatably, but axially against each other slidably connected to each other and form a camshaft of the engine. Through the cam elements 10 . 11 . 12 For example, it is possible to form both an inlet camshaft which operates only intake valves and an exhaust camshaft which operates only exhaust valves. Likewise, a camshaft may be formed which actuates both intake valves and exhaust valves. The in the 1 formed camshaft is formed as an intake camshaft or as an exhaust camshaft. Furthermore, it is basically conceivable that a cam element 10 . 11 . 12 a plurality of cylinders, in particular two different cylinders, is assigned.
Zum Tragen der Nockenelemente 10, 11, 12 weist die Ventiltriebvorrichtung eine Trägerwelle 20 auf. Die Nockenelemente 10, 11, 12 sind drehfest, aber axial verschiebbar auf der Trägerwelle 20 angeordnet. Die Trägerwelle 20 ist innerhalb der Nockenelemente 10, 11, 12 angeordnet. Sie durchsetzt die Nockenelemente 10, 11, 12. Die Nockenelemente 10, 11, 12 sind jeweils hohl ausgebildet und umgeben die Trägerwelle 20. Die Nockenelemente 10, 11, 12 und die Trägerwelle 20 weisen eine Hauptrotationsachse 34 auf, um die sie in einem Betrieb der Brennkraftmaschine rotieren. Die Trägerwelle 20 ist hohl ausgebildet. Sie ist rohrförmig ausgebildet. Zum rotatorischen Antrieb der Nockenelemente 10, 11, 12 ist die hohle Trägerwelle 20 antriebstechnisch an eine nicht dargestellte Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angebunden.To carry the cam elements 10 . 11 . 12 the valve drive device has a carrier shaft 20 on. The cam elements 10 . 11 . 12 are non-rotatable, but axially displaceable on the carrier shaft 20 arranged. The carrier wave 20 is inside the cam elements 10 . 11 . 12 arranged. It passes through the cam elements 10 . 11 . 12 , The cam elements 10 . 11 . 12 are each hollow and surround the carrier shaft 20 , The cam elements 10 . 11 . 12 and the carrier wave 20 have a main axis of rotation 34 on which they rotate in an internal combustion engine operation. The carrier wave 20 is hollow. It is tubular. For rotary drive of the cam elements 10 . 11 . 12 is the hollow carrier wave 20 drivably connected to a crankshaft, not shown, of the internal combustion engine.
Um die Nockenelemente 10, 11, 12 zur axialen Verstellung 15 auf der Trägerwelle 20 axial zu verschieben, weist die Ventiltriebvorrichtung einen Umschaltmechanismus 13 auf, der dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung 14 der Nockenelemente 10, 11, 12 in die axiale Verstellung 15 der Nockenelemente 10, 11, 12 umzusetzen. Der Umschaltmechanismus 13 weist einen drehfest, aber axial verschiebbar gelagerten Kulissenträger 35 auf. Der Kulissenträger 35 ist relativ zu dem Zylinderkopf drehfest, aber axial verschiebbar gelagert. Der Kulissenträger 35 weist zur Ventilhubumschaltung und damit zur axialen Verstellung 15 der Nockenelemente 10, 11, 12 drei Schaltkulissen 36, 37, 38 auf, wobei jeweils eine Schaltkulisse 36, 37, 38 jeweils einem Nockenelement 10, 11, 12 zugeordnet ist. Die Schaltkulissen 36, 37, 38 setzen die Drehbewegung 14 der Nockenelemente 10, 11, 12 in die axiale Verstellung 15 der Nockenelemente 10, 11, 12 um. Der Kulissenträger 35 ist größtenteils innerhalb der Trägerwelle 20 und damit innerhalb der Nockenelemente 10, 11, 12 angeordnet. Der Kulissenträger 35 durchsetzt die Trägerwelle 20. Die Trägerwelle 20 und die Nockenelemente 10, 11, 12 rotieren in dem Betrieb der Brennkraftmaschine um den feststehenden Kulissenträger 35.To the cam elements 10 . 11 . 12 for axial adjustment 15 on the carrier shaft 20 axially displace, the valve drive device has a switching mechanism 13 on, which is intended to be a rotary motion 14 the cam elements 10 . 11 . 12 in the axial adjustment 15 the cam elements 10 . 11 . 12 implement. The switching mechanism 13 has a rotationally fixed, but axially displaceably mounted slide carrier 35 on. The scenery bearer 35 is rotatably relative to the cylinder head, but mounted axially displaceable. The scenery bearer 35 indicates the valve lift switching and thus the axial adjustment 15 the cam elements 10 . 11 . 12 three shift gates 36 . 37 . 38 on, each with a shift gate 36 . 37 . 38 each a cam element 10 . 11 . 12 assigned. The shift gates 36 . 37 . 38 put the rotary motion 14 the cam elements 10 . 11 . 12 in the axial adjustment 15 the cam elements 10 . 11 . 12 around. The scenery bearer 35 is mostly within the carrier wave 20 and thus within the cam elements 10 . 11 . 12 arranged. The scenery bearer 35 passes through the carrier shaft 20 , The carrier wave 20 and the cam elements 10 . 11 . 12 rotate in the operation of the internal combustion engine to the fixed slide carrier 35 ,
Zur Begrenzung der axialen Verstellung 15 und damit einer axialen Verschiebung der Nockenelemente 10, 11, 12 weist die Trägerwelle 20 drei Durchtritte auf, wobei lediglich die zwei Durchtritte 21, 22 aufgrund einer Winkellage der Trägerwelle 20 in der 1 sichtbar sind. Der nicht sichtbare Durchtritt ist durch den Kulissenträger 35 verdeckt. Jeweils ein Durchtritt 21, 22 ist jeweils einem Nockenelement 10, 11, 12 zugeordnet, d. h. jeweils ein Durchtritt 21, 22 begrenzt die axiale Verstellung 15 jeweils eines ihm zugeordneten Nockenelements 10, 11, 12. Der Durchtritt 21 begrenzt dabei die axiale Verstellung 15 des Nockenelements 10, der Durchtritt 22 begrenzt die axiale Verstellung 15 des Nockenelements 11 und der nicht sichtbare Durchtritt begrenzt die axiale Verstellung 15 des Nockenelements 12. Die Durchtritte 21, 22 sind in die Trägerwelle 20 eingebracht, beispielsweise durch Bohren, Fräsen oder Ähnlichem. Die Durchtritte 21, 22 sind axial und in Umfangsrichtung beabstandet zueinander in die Trägerwelle 20 eingebracht. Die Durchtritte 21, 22 sind jeweils als ein Langloch ausgebildet. Die Durchtritte 21, 22 sind jeweils durch ein Material der Trägerwelle 20, das eine Wandung 25 ausbildet, begrenzt.To limit the axial adjustment 15 and thus an axial displacement of the cam elements 10 . 11 . 12 has the carrier shaft 20 three passes on, with only the two passages 21 . 22 due to an angular position of the carrier shaft 20 in the 1 are visible. The invisible passage is through the slide carrier 35 covered. One passage each 21 . 22 is in each case a cam element 10 . 11 . 12 assigned, ie in each case a passage 21 . 22 limits the axial adjustment 15 in each case an associated cam element 10 . 11 . 12 , The passage 21 limits the axial adjustment 15 of the cam element 10 , the passage 22 limits the axial adjustment 15 of the cam element 11 and the non-visible passage limits the axial adjustment 15 of the cam element 12 , The passages 21 . 22 are in the carrier wave 20 introduced, for example by drilling, milling or the like. The passages 21 . 22 are axially and circumferentially spaced from each other in the carrier shaft 20 brought in. The passages 21 . 22 are each formed as a slot. The passages 21 . 22 are each by a material of the carrier wave 20 that a wall 25 trains, limited.
Der Umschaltmechanismus 13 weist weiter drei Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 auf, die zu einer Wirkverbindung mit den Schaltkulissen 36, 37, 38 vorgesehen sind. Die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 stehen mit dem innerhalb der Trägerwelle 20 angeordneten und axial verschiebbaren Kulissenträger 35 in Wirkverbindung. Die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 sind jeweils mit einem der Nockenelemente 10, 11, 12 verbunden. Das Kulisseneingriffselement 17 ist dem Nockenelement 10, das Kulisseneingriffselement 18 dem Nockenelement 11 und das Kulisseneingriffselement 19 dem Nockenelement 12 zugeordnet. Aufgrund einer Winkellage des Nockenelements 12 in der 1 ist das Kulisseneingriffselement 19 von dem Kulissenträger 35 verdeckt, wodurch das Kulisseneingriffselement 19 in der 1 gestrichelt dargestellt ist. Eine Anzahl der Schaltkulissen 36, 37, 38 und eine Anzahl der Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 ist dabei gleich wie die Anzahl der Nockenelemente 10, 11, 12. Jedes der Nockenelemente 10, 11, 12 weist genau eines der Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 auf. Jedem der Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 und damit auch jedem der Nockenelemente 10, 11, 12 ist wiederum genau eine der Schaltkulissen 36, 37, 38 zugeordnet. Grundsätzlich ist auch eine Ausgestaltung mit weniger oder mehr als den drei dargestellten Nockenelementen 10, 11, 12 denkbar, beispielsweise bei einem Reihenmotor mit vier, fünf oder sechs Zylindern und entsprechend vielen Nockenelementen.The switching mechanism 13 also has three slide engagement elements 17 . 18 . 19 on, to an operative connection with the shift gates 36 . 37 . 38 are provided. The backdrop engagement elements 17 . 18 . 19 stand with the inside of the carrier wave 20 arranged and axially displaceable slide carrier 35 in active connection. The backdrop engagement elements 17 . 18 . 19 are each with one of the cam elements 10 . 11 . 12 connected. The backdrop engagement element 17 is the cam element 10 , the backdrop engagement element 18 the cam element 11 and the link engagement element 19 the cam element 12 assigned. Due to an angular position of the cam element 12 in the 1 is the backdrop engagement element 19 from the scenery bearer 35 obscured, causing the slide engagement element 19 in the 1 is shown in dashed lines. A number of the shift gates 36 . 37 . 38 and a number of link engagement elements 17 . 18 . 19 is the same as the number of cam elements 10 . 11 . 12 , Each of the cam elements 10 . 11 . 12 has exactly one of the link engagement elements 17 . 18 . 19 on. Each of the link engagement elements 17 . 18 . 19 and thus also each of the cam elements 10 . 11 . 12 is in turn exactly one of the shift gates 36 . 37 . 38 assigned. In principle, an embodiment with fewer or more than the three illustrated cam elements 10 . 11 . 12 conceivable, for example in an in-line engine with four, five or six cylinders and correspondingly many cam elements.
Das in Wirkverbindung mit der Schaltkulisse 36 stehende Kulisseneingriffselement 17, das in Wirkverbindung mit der Schaltkulisse 37 stehende Kulisseneingriffselement 18 und das in Wirkverbindung mit der Schaltkulisse 38 stehende Kulisseneingriffselement 19 sind jeweils dazu vorgesehen, die durch den Betrieb der Brennkraftmaschine resultierende Drehbewegung 14 des entsprechenden Nockenelements 10, 11, 12 um ihre Hauptrotationsachse 34 in die axiale Verstellung 15 entlang der Hauptrotationsachse 34 umzusetzen. Zum axialen Verschieben der Nockenelemente 10, 11, 12 umfassen die Schaltkulissen 36, 37, 38 jeweils zwei Kulissenbahnen. Die erste Kulissenbahn ist dazu vorgesehen, das der entsprechenden Schaltkulisse 36, 37, 38 zugeordnete Nockenelement 10, 11, 12 entlang einer ersten Schaltrichtung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung zu verschieben. Die zweite Kulissenbahn ist dazu vorgesehen, das der entsprechenden Schaltkulisse 36, 37, 38 zugeordnete Nockenelement 10, 11, 12 entlang einer zweiten Schaltrichtung von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung zu verschieben. Die Schaltkulissen 36, 37, 38 weisen jeweils eine gleiche Anzahl von Kulissenbahnen auf. Die zwei Schaltrichtungen sind jeweils parallel zur Hauptrotationsachse 34 und entgegengesetzt zueinander orientiert.That in operative connection with the shift gate 36 standing backdrop engagement element 17 , which is in operative connection with the shift gate 37 standing backdrop engagement element 18 and in operative connection with the shift gate 38 standing backdrop engagement element 19 are each provided to the resulting by the operation of the internal combustion engine rotary motion 14 of the corresponding cam member 10 . 11 . 12 around their main axis of rotation 34 in the axial adjustment 15 along the main axis of rotation 34 implement. For axial displacement of the cam elements 10 . 11 . 12 include the shift gates 36 . 37 . 38 two slide tracks each. The first slide track is provided to that of the corresponding shift gate 36 . 37 . 38 associated cam element 10 . 11 . 12 to move from the first switching position to the second switching position along a first switching direction. The second slide track is provided to that of the corresponding shift gate 36 . 37 . 38 associated cam element 10 . 11 . 12 to move from the second switching position to the first switching position along a second switching direction. The shift gates 36 . 37 . 38 each have an equal number of slide tracks. The two switching directions are each parallel to the main axis of rotation 34 and oriented opposite to each other.
Die Kulissenbahnen weisen zumindest in Teilbereichen eine axiale Schrägstellung auf. Wenn eines der Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 in die entsprechende Schaltkulisse 36, 37, 38 eingespurt ist, bewirkt eine Drehung des Nockenelements 10, 11, 12 um die Hauptrotationsachse 34, dass auf das Nockenelement 10, 11, 12 eine Kraft wirkt, die zur axialen Verstellung 15 des Nockenelements 10, 11, 12 entlang der Hauptrotationsachse 34 führt. Die Kulissenbahnen in Wirkverbindung mit den Kulisseneingriffselementen 17, 18, 19 wirken dabei in Form eines Umsetzgetriebes zur Umsetzung einer rotatorischen Bewegung in eine lineare Bewegung. In Bereichen, in denen der Kulissenträger 35 die Schaltkulissen 36, 37, 38 aufweist, weist der Kulissenträger 35 eine nach außen orientierte zylinderförmige Mantelfläche auf, in die die Schaltkulissen 36, 37, 38 eingebracht sind. Die Kulissenbahnen sind damit nach außen gewandt. Die Kulissenbahnen sind als Nuten ausgeführt, die in den Kulissenträger 35 eingebracht sind.The slide tracks have at least in some areas an axial inclination. If one of the link engagement elements 17 . 18 . 19 in the appropriate shift gate 36 . 37 . 38 is laced, causes a rotation of the cam member 10 . 11 . 12 around the main axis of rotation 34 that on the cam element 10 . 11 . 12 a force acts for axial adjustment 15 of the cam element 10 . 11 . 12 along the main axis of rotation 34 leads. The link tracks in operative connection with the link engagement elements 17 . 18 . 19 act in the form of a transfer gear to implement a rotational movement in a linear motion. In areas where the scenery bearer 35 the shift gates 36 . 37 . 38 has, the slide carrier 35 an outwardly oriented cylindrical surface on which the shift gates 36 . 37 . 38 are introduced. The slide tracks are thus turned outwards. The slide tracks are designed as grooves in the slide carrier 35 are introduced.
Der Kulissenträger 35, der die Schaltkulissen 36, 37, 38 ausbildet, ist einstückig ausgeführt. Der Kulissenträger 35 ist als ein Guss- und/oder Schmiedebauteil ausgebildet und wird aus einem einzigen Rohling geformt. Anschließend werden die Schaltkulissen 36, 37, 38 eingebracht. Die Schaltkulissen 36, 37, 38 werden dabei mittels eines spanabhebenden Verfahrens, insbesondere durch Fräsen, eingebracht. Grundsätzlich kann der Kulissenträger 35 auch aus einer Grundwelle und einem separaten die Schaltkulissen 36, 37, 38 ausbildenden Element, das dreh- und verschiebefest auf der Grundwelle angeordnet ist, bestehen. Natürlich ist es auch denkbar, dass jeweils eine Schaltkulisse 36, 37, 38 durch jeweils ein separates Element ausgebildet ist, das jeweils dreh- und verschiebefest auf der Grundwelle angeordnet ist.The scenery bearer 35 who's the shift gate 36 . 37 . 38 is formed in one piece. The scenery bearer 35 is formed as a cast and / or forging component and is formed from a single blank. Subsequently, the shift gates 36 . 37 . 38 brought in. The shift gates 36 . 37 . 38 be introduced by means of a machining process, in particular by milling. Basically, the scenery bearer 35 also from a fundamental wave and a separate the shift gates 36 . 37 . 38 forming element, which is arranged rotationally and non-displaceably on the fundamental shaft, exist. Of course it is also conceivable that in each case a shift gate 36 . 37 . 38 is formed by a respective separate element which is arranged in each case rotationally and non-displaceably on the fundamental shaft.
Zur Realisierung der Wirkverbindung zwischen dem Kulisseneingriffselementen 17, 18, 19 und den jeweiligen Schaltkulissen 36, 37, 38 greifen die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 jeweils durch einen Durchtritt 21, 22 hindurch. Dabei sind die Durchtritte 21, 22 zur axialen Führung der Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 vorgesehen. Die durch die Durchtritte 21, 22 hindurch greifenden Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 werden durch die Wandung 25 des Trägerwelle 20 axial geführt. Die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 greifen durch den entsprechenden Durchtritt 21, 22 hindurch und kontaktieren jeweils den Kulissenträger 35. Die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 sind jeweils als ein Schaltpin ausgebildet. Sie werden zur Ventilhubumschaltung in den Kulissenbahnen der Schaltkulissen 36, 37, 38 beidseitig geführt.To realize the operative connection between the link engagement elements 17 . 18 . 19 and the respective shift gates 36 . 37 . 38 grab the slide engagement elements 17 . 18 . 19 each through a passage 21 . 22 therethrough. Here are the passages 21 . 22 for the axial guidance of the link engagement elements 17 . 18 . 19 intended. The through the passages 21 . 22 through cross-engagement elements 17 . 18 . 19 be through the wall 25 of the carrier wave 20 axially guided. The backdrop engagement elements 17 . 18 . 19 grab through the appropriate passage 21 . 22 through and each contact the slide holder 35 , The backdrop engagement elements 17 . 18 . 19 are each formed as a switching pin. They become the valve lift switch in the slide tracks of the shift gates 36 . 37 . 38 guided on both sides.
Die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 sind jeweils an einem Innenumfang der Nockenelemente 10, 11, 12 angeordnet. Die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 sind jeweils senkrecht zu der Hauptrotationsachse 34 beweglich angeordnet. Sie sind drehfest mit dem jeweiligen Nockenelement 10, 11, 12 verbunden, können aber entlang ihrer Haupterstreckung, die in Bezug auf die Hauptrotationsachse 34 in radialer Richtung verläuft, verschoben werden. Die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 weisen jeweils einen Bewegungsfreiheitsgrad in dem entsprechenden Nockenelement 10, 11, 12 auf, der senkrecht zu der Hauptrotationsachse 34 angeordnet ist. Zur Aufnahme der Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 bilden die Nockenelemente 10, 11, 12 jeweils eine Aufnahme für das entsprechende Kulisseneingriffselement 17, 18, 19 aus. Die Aufnahmen für die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 sind jeweils durch eine Materialaussparung, beispielsweise durch Bohren, in dem entsprechenden Nockenelement 10, 11, 12 ausgebildet. Die Aufnahmen sind jeweils zu dem Kulissenträger 35 hin geöffnet.The backdrop engagement elements 17 . 18 . 19 are each on an inner circumference of the cam elements 10 . 11 . 12 arranged. The backdrop engagement elements 17 . 18 . 19 are each perpendicular to the main axis of rotation 34 movably arranged. They are non-rotatable with the respective cam element 10 . 11 . 12 but can along their main extension, in relation to the main axis of rotation 34 in the radial direction, to be moved. The backdrop engagement elements 17 . 18 . 19 each have a degree of freedom of movement in the corresponding cam element 10 . 11 . 12 on, perpendicular to the main axis of rotation 34 is arranged. For receiving the link engagement elements 17 . 18 . 19 form the cam elements 10 . 11 . 12 in each case a receptacle for the corresponding link engagement element 17 . 18 . 19 out. The shots for the backdrop engagement elements 17 . 18 . 19 are each through a material recess, for example by drilling, in the corresponding cam element 10 . 11 . 12 educated. The shots are each to the scenery bearer 35 opened.
Zur Reduzierung einer Belastung der Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 weist der Umschaltmechanismus 13 drei, jeweils ein Kulisseneingriffselement 17, 18, 19 aufnehmende Führungselemente auf, wobei aufgrund des Kulissenträgers 35 lediglich das das Kulisseneingriffselement 17 aufnehmende Führungselement 47 und das das Kulisseneingriffselement 18 aufnehmende Führungselement 48 sichtbar sind. Das das Kulisseneingriffselement 19 aufnehmende Führungselement ist aufgrund des Kulissenträgers 35 nicht sichtbar. Die Führungselemente 47, 48 verbinden jeweils die Trägerwelle 20 und das entsprechende Nockenelement 10, 11, 12 drehfest miteinander, wodurch ein Drehmoment zwischen den Nockenelementen 10, 11, 12 und der Trägerwelle 20 von den Führungselementen 47, 48 übertragen wird. Dadurch stellt der Umschaltmechanismus 13 zusätzlich eine Drehmomentübertragungsfunktion bereit.To reduce stress on the link engagement elements 17 . 18 . 19 has the switching mechanism 13 three, each a link engagement element 17 . 18 . 19 receiving guide elements, wherein due to the slide carrier 35 only that the link engagement element 17 receiving guide element 47 and that the link engagement element 18 receiving guide element 48 are visible. The the link engagement element 19 receiving guide element is due to the backdrop support 35 not visible. The guide elements 47 . 48 each connect the carrier shaft 20 and the corresponding cam element 10 . 11 . 12 rotatably with each other, creating a torque between the cam elements 10 . 11 . 12 and the carrier wave 20 from the guide elements 47 . 48 is transmitted. This provides the switching mechanism 13 additionally a torque transfer function ready.
Die Führungselemente 47, 48 sind separat zu den Nockenelementen 10, 11, 12 ausgebildet. Sie sind jeweils in eine Aufnahme eines Nockenelements 10, 11, 12 fest eingebracht. Sie greifen dabei in den entsprechenden Durchtritt 21, 22 ein. Die Führungselemente 47, 48 greifen radial nach innen und damit in Richtung des Kulissenträgers 35 aus dem Nockenelement 10, 11, 12 heraus. Die Führungselemente 47, 48 verhindern ein direktes Anschlagen der Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 an der den entsprechenden Durchtritt 21, 22 begrenzenden Wandung 25 der Trägerwelle 20. Die Führungselemente 47, 48 umgeben unmittelbar das aufgenommene Kulisseneingriffselement 17, 18, 19. Die Führungselemente 47, 48 sind jeweils zwischen einem Material des entsprechenden Nockenelements 10, 11, 12 und dem entsprechenden Kulisseneingriffselement 17, 18, 19 angeordnet. Die Führungselemente 47, 48 verhindern jeweils, dass das entsprechende Kulisseneingriffselement 17, 18, 19 die Trägerwelle 20 sowie das jeweilige Nockenelement 10, 11, 12 direkt kontaktieren. Die Führungselemente 47, 48 sind jeweils an einem dem Kulissenträger 35 zugewandten Ende offen ausgebildet. Dieses offene Ende der Führungselemente 47, 48 ist dabei außerhalb des entsprechenden Nockenelements 10, 11, 12 angeordnet und greift in den entsprechenden Durchtritt 21, 22 der Trägerwelle 20 ein. Die Führungselemente 47, 48 sind jeweils zylinderförmig und hohl ausgebildet. Die Führungselemente 47, 48 sind jeweils als eine Hülse ausgebildet. Grundsätzlich können die Führungselemente 47, 48 auch an beiden axialen Enden, also auch an dem innerhalb des Nockenelements 10, 11, 12 angeordneten Ende, offen ausgebildet sein. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, auf die Führungselemente 47, 48 zu verzichten, wodurch die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 jeweils die Trägerwelle 20 und das entsprechende Nockenelement 10, 11, 12 drehfest miteinander verbinden und damit das Drehmoment zwischen den Nockenelementen 10, 11, 12 und der Trägerwelle 20 übertragen. The guide elements 47 . 48 are separate to the cam elements 10 . 11 . 12 educated. They are each in a receptacle of a cam member 10 . 11 . 12 firmly introduced. They access the corresponding passage 21 . 22 one. The guide elements 47 . 48 engage radially inwards and thus in the direction of the link carrier 35 from the cam element 10 . 11 . 12 out. The guide elements 47 . 48 prevent a direct hitting the link engagement elements 17 . 18 . 19 at the corresponding passage 21 . 22 bounding wall 25 the carrier wave 20 , The guide elements 47 . 48 immediately surround the recorded link engagement element 17 . 18 . 19 , The guide elements 47 . 48 are each between a material of the corresponding cam element 10 . 11 . 12 and the corresponding link engagement element 17 . 18 . 19 arranged. The guide elements 47 . 48 each prevent that the corresponding link engagement element 17 . 18 . 19 the carrier wave 20 as well as the respective cam element 10 . 11 . 12 contact directly. The guide elements 47 . 48 are each at one of the scenery support 35 facing open end formed. This open end of the guide elements 47 . 48 is outside the corresponding cam element 10 . 11 . 12 arranged and engages in the appropriate passage 21 . 22 the carrier wave 20 one. The guide elements 47 . 48 are each cylindrical and hollow. The guide elements 47 . 48 are each formed as a sleeve. Basically, the guide elements 47 . 48 also at both axial ends, that is to say also at the inside of the cam element 10 . 11 . 12 arranged end, be open. Furthermore, it is basically conceivable to use the guide elements 47 . 48 to give up, whereby the link engagement elements 17 . 18 . 19 each the carrier wave 20 and the corresponding cam element 10 . 11 . 12 rotatably connect and thus the torque between the cam elements 10 . 11 . 12 and the carrier wave 20 transfer.
Zur ständigen Kontaktierung des Kulissenträgers 35 sind die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 in dem entsprechenden Nockenelement 10, 11, 12 radial federbelastet gelagert. Dazu weist die Ventiltriebvorrichtung Federelemente 39, 40 auf, die jeweils wirkungsmäßig zwischen einem Führungselement 47, 48 und einem Kulisseneingriffselement 17, 18, 19 angeordnet sind. Die Federelemente 39, 40 sind jeweils innerhalb eines Führungselements 47, 48 angeordnet. Die Federelemente 39, 40 liegen mit einem Ende an dem entsprechenden Führungselement 47, 48 und mit einem anderen Ende an dem entsprechenden Kulisseneingriffselement 17, 18, 19 an. Sie stützen sich jeweils an dem zugehörigen Führungselement 47, 48 und dem jeweiligen Kulisseneingriffselement 17, 18, 19 ab und üben eine in Richtung des Kulissenträgers 35 gerichtete Federkraft auf das jeweilige Kulisseneingriffselement 17, 18, 19 aus. Die Federkraft ist parallel zu einer Haupterstreckung der Aufnahmen und parallel zu der Haupterstreckung der Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 orientiert. Die Federelemente 39, 40 drücken die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 radial nach innen gegen den Kulissenträger 35. Dabei ist das dem Kulisseneingriffselement 19 zugeordnete Federelement aufgrund des Kulissenträgers 35 in der 1 nicht sichtbar. Weisen die Führungselemente 47, 48 zwei offene axiale Enden auf, stützen sich die Federelemente 39, 40 jeweils an dem entsprechenden Nockenelement 10, 11, 12 und dem jeweiligen Kulisseneingriffselement 17, 18, 19 ab. Die Federelemente 39, 40 sind jeweils als eine Schraubenfeder ausgebildet.For permanent contact with the scenery bearer 35 are the link engagement elements 17 . 18 . 19 in the corresponding cam element 10 . 11 . 12 mounted radially spring loaded. For this purpose, the valve drive device comprises spring elements 39 . 40 on, each operatively between a guide element 47 . 48 and a link engagement element 17 . 18 . 19 are arranged. The spring elements 39 . 40 are each within a guide element 47 . 48 arranged. The spring elements 39 . 40 lie with one end to the corresponding guide element 47 . 48 and with another end on the corresponding link engagement element 17 . 18 . 19 at. They are each based on the associated guide element 47 . 48 and the respective link engagement element 17 . 18 . 19 off and practice one in the direction of the scenery carrier 35 directed spring force on the respective link engagement element 17 . 18 . 19 out. The spring force is parallel to a main extension of the receptacles and parallel to the main extension of the link engagement elements 17 . 18 . 19 oriented. The spring elements 39 . 40 press the link engagement elements 17 . 18 . 19 radially inwards against the slide carrier 35 , This is the linkage engagement element 19 associated spring element due to the slide carrier 35 in the 1 not visible. Assign the guide elements 47 . 48 two open axial ends, the spring elements are based 39 . 40 each at the corresponding cam element 10 . 11 . 12 and the respective link engagement element 17 . 18 . 19 from. The spring elements 39 . 40 are each formed as a coil spring.
Grundsätzlich können die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 auch aktiv schaltbar, vorzugsweise mittels einer Steuer- und Regeleinheit, ausgebildet sein, um beispielsweise wahlweise lediglich bestimmte Nockenelemente 10, 11, 12 axial zu verschieben, um beispielsweise eine Zylinderabschaltung zumindest eines Zylinders zu realisieren. Durch die schaltbare Ausführung der Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 ist die Kontaktierung des Kulissenträgers 35 durch die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 wahlweise herstellbar und/oder lösbar.Basically, the link engagement elements 17 . 18 . 19 also actively switchable, preferably by means of a control and regulating unit, be formed, for example, optionally only certain cam elements 10 . 11 . 12 to move axially, for example, to realize a cylinder deactivation of at least one cylinder. Due to the switchable design of the link engagement elements 17 . 18 . 19 is the contact of the scenery carrier 35 through the link engagement elements 17 . 18 . 19 optionally producible and / or detachable.
Der Kulissenträger 35 ist innerhalb der Nockenelemente 10, 11, 12 axial verschiebbar angeordnet, um die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 wahlweise in Eingriff mit der entsprechenden Kulissenbahn für die erste Schaltrichtung oder in Eingriff mit der Kulissenbahn für die zweite Schaltrichtung zu bringen. Zur Ventilhubumschaltung weist der Umschaltmechanismus 13 einen Aktuator 41 auf, der den Kulissenträger 35 zur Ventilhubumschaltung lediglich axial verschiebt. Der Kulissenträger 35 weist zwei Schaltstellungen auf, die den Schaltstellungen der Nockenelemente 10, 11, 12 entsprechen. Der Aktuator 41 ist als ein Elektromotor ausgebildet.The scenery bearer 35 is inside the cam elements 10 . 11 . 12 arranged axially displaceable to the slide engagement elements 17 . 18 . 19 optionally in engagement with the corresponding slide track for the first shift direction or to bring into engagement with the slide track for the second shift direction. For valve lift switching, the switching mechanism 13 an actuator 41 on, the scenery bearer 35 only moves axially for valve lift switching. The scenery bearer 35 has two switch positions, the switching positions of the cam elements 10 . 11 . 12 correspond. The actuator 41 is designed as an electric motor.
Um die Nockenelemente 10, 11, 12 in der ersten Schaltstellung und der zweiten Schaltstellung zu verrasten oder zu fixieren, weist die Ventiltriebvorrichtung eine Rastvorrichtung 16 auf. Die Rastvorrichtung 16 ist dabei dazu vorgesehen, zur Verrastung einer Schaltstellung die Nockenelemente 10, 11, 12 in einer der Schaltstellung zugeordneten axialen Position zu verrasten oder zu fixieren. Um die Ventiltriebvorrichtung besonders kompakt auszubilden, ist der Umschaltmechanismus 13 und die Rastvorrichtung 16 teilweise einstückig miteinander ausgebildet. Der Umschaltmechanismus 13 und die Rastvorrichtung 16 erfüllten jeweils eine Umschaltfunktion und eine Verrastfunktion. Der Umschaltmechanismus 13 stellt damit eine Umschaltfunktion, teilweise eine Verrastfunktion und die Drehmomentübertragungsfunktion bereit. Dazu werden die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 des Umschaltmechanismus 13 gleichzeitig als Rastelemente der Rastvorrichtung 16 genutzt. Die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 des Umschaltmechanismus 13 bilden die Rastelemente der Rastvorrichtung 16 aus. Dabei sind die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 und damit die Rastelemente durch die Führungselemente 47, 48 geschützt.To the cam elements 10 . 11 . 12 in the first switching position and the second switching position to lock or fix, the valve drive device has a latching device 16 on. The locking device 16 is provided for latching a switching position, the cam elements 10 . 11 . 12 to lock or fix in an axial position associated with the switch position. To make the valve drive device particularly compact, is the switching mechanism 13 and the locking device 16 partially integrally formed with each other. The switching mechanism 13 and the locking device 16 each fulfilled a switching function and a latching function. The switching mechanism 13 thus provides a switching function, partly a latching function and the torque transfer function ready. These are the link engagement elements 17 . 18 . 19 the switching mechanism 13 at the same time as locking elements of the locking device 16 used. The backdrop engagement elements 17 . 18 . 19 the switching mechanism 13 form the locking elements of the locking device 16 out. Here are the link engagement elements 17 . 18 . 19 and thus the locking elements by the guide elements 47 . 48 protected.
Um die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 in einer Schaltstellung zu verrasten und zu verspannen, weist die Rastvorrichtung 16 drei Federelemente 23, 24 auf, wobei jeweils ein Federelement 23, 24 jeweils einem Kulisseneingriffselement 17, 18, 19 zugeordnet ist. Das dem Kulisseneingriffselement 19 zugeordnete Federelement ist dabei aufgrund des Kulissenträgers 35 in der 1 nicht sichtbar. Die Federelemente 23, 24 sind jeweils in einem Durchtritt 21, 22 der Trägerwelle 20 integriert. Die Federelemente 23, 24 umgeben dadurch jeweils das entsprechende Kulisseneingriffselement 17, 18, 19. Die Federelemente 23, 24 der Rastvorrichtung 16 sind analog zueinander ausgebildet, weswegen lediglich das dem Kulisseneingriffselement 17 zugeordnete Federelement 23 insbesondere anhand der 3 näher beschrieben ist. Dabei ist in der 3 ein Schnitt parallel zur Hauptrotationsachse 34 durch das Federelement 23, das Führungselement 47 und das Kulisseneingriffselement 17 entlang Schnittlinien AA gemäß der 2 dargestellt.To the slide engagement elements 17 . 18 . 19 to lock in a switch position and to clamp, has the locking device 16 three spring elements 23 . 24 on, in each case a spring element 23 . 24 each a link engagement element 17 . 18 . 19 assigned. That the link engagement element 19 associated spring element is due to the slide carrier 35 in the 1 not visible. The spring elements 23 . 24 are each in a passage 21 . 22 the carrier wave 20 integrated. The spring elements 23 . 24 thereby each surround the corresponding link engagement element 17 . 18 . 19 , The spring elements 23 . 24 the locking device 16 are analogous to each other, which is why only the link engagement element 17 associated spring element 23 in particular on the basis of 3 is described in more detail. It is in the 3 a section parallel to the main axis of rotation 34 by the spring element 23 , the guiding element 47 and the link engagement element 17 along section lines AA according to the 2 shown.
Das Federelement 23 der Rastvorrichtung 16 ist in den Durchtritt 21 der Trägerwelle 20 integriert. Es ist in dem Durchtritt 21 fest eingesetzt. Das Federelement 23 ist separat zu der Trägerwelle 20 ausgebildet. Das Federelement 23 umgibt das den Durchtritt 21 hindurch greifende Kulisseneingriffselement 17 in seinem Umfang. Das Kulisseneingriffselement 17 greift durch das Federelement 23 der Rastvorrichtung 16 zur Herstellung der Wirkverbindung mit dem Kulissenträger 35 hindurch. Es taucht damit durch die Trägerwelle 20 und das Federelement 23 hindurch in die Schaltkulisse 36. Das Federelement 23 umgibt damit auch das Führungselement 47, welches einen direkten Kontakt zwischen dem Kulisseneingriffselement 17 und dem Federelement 23 verhindert. Das Kulisseneingriffselement 17 kontaktiert das Federelement 23 mittelbar über das Führungselement 47. Das Führungselement 47 ist damit zwischen dem Kulisseneingriffselement 17 und dem Federelement 23 der Rastvorrichtung 16 angeordnet. Das Federelement 23 ist zwischen der den Durchtritt 21 begrenzenden Wandung 25 der Trägerwelle 20 und dem Führungselement 47 angeordnet.The spring element 23 the locking device 16 is in the passage 21 the carrier wave 20 integrated. It's in the passage 21 firmly inserted. The spring element 23 is separate to the carrier shaft 20 educated. The spring element 23 that surrounds the passage 21 intersecting linkage engagement element 17 in its scope. The backdrop engagement element 17 engages through the spring element 23 the locking device 16 for producing the operative connection with the slide carrier 35 therethrough. It dives through the carrier wave 20 and the spring element 23 through into the shift gate 36 , The spring element 23 thus also surrounds the guide element 47 , which provides a direct contact between the link engagement element 17 and the spring element 23 prevented. The backdrop engagement element 17 contacts the spring element 23 indirectly via the guide element 47 , The guide element 47 is thus between the link engagement element 17 and the spring element 23 the locking device 16 arranged. The spring element 23 is between the passage 21 bounding wall 25 the carrier wave 20 and the guide element 47 arranged.
Das Federelement 23 der Rastvorrichtung 16 ist dazu vorgesehen, das Kulisseneingriffselement 17 in beiden Schaltstellungen axial überdrückbar zu verrasten und zu verspannen. Dazu ist das Federelement 23 blattfederartig ausgebildet. Es ist von einer Schraubenfeder verschieden ausgebildet. Das Federelement 23 weist zur Kontaktierung der Trägerwelle 20 eine an die den Durchtritt 21 der Trägerwelle 20 begrenzende Wandung 25 angepasste Form auf. Das Federelement 23 weist zur Anbindung an die Wandung 25 eine dem Kulisseneingriffselement 17 abgewandte Kontaktfläche 49 auf, die in einem eingesetzten Zustand des Federelements 23 zum Großteil an der Wandung 25 der Trägerwelle 20 direkt anliegt. Das Federelement 23 ist in dem Durchtritt 21 eingespannt und stützt sich an der Wandung 25 der Trägerwelle 20 ab. Das Federelement 23 der Rastvorrichtung 16 ist als ein Metallband ausgebildet, das zum Einsetzen in den Durchtritt 21 der Trägerwelle 20 entsprechend umgeformt ist.The spring element 23 the locking device 16 is intended to be the link engagement element 17 in both switch positions axially überdrückbar to lock and to clamp. This is the spring element 23 formed like a leaf spring. It is designed differently from a helical spring. The spring element 23 has to contact the carrier wave 20 one to the passage 21 the carrier wave 20 bounding wall 25 adapted form. The spring element 23 indicates the connection to the wall 25 a the backdrop engagement element 17 remote contact surface 49 on, in an inserted state of the spring element 23 mostly on the wall 25 the carrier wave 20 directly applied. The spring element 23 is in the passage 21 clamped and supported on the wall 25 the carrier wave 20 from. The spring element 23 the locking device 16 is designed as a metal band that is suitable for insertion into the passage 21 the carrier wave 20 is transformed accordingly.
Das Federelement 23 der Rastvorrichtung 16 führt das Kulisseneingriffselement 17, in diesem Ausführungsbeispiel mittelbar über das Führungselement 47, axial. Das Kulisseneingriffselement 17 kontaktiert das Federelement 23 mit einem Teil seiner Mantelfläche. Zur Verrastung und Verspannung des Kulisseneingriffselements 17 und damit des Nockenelements 10 in den beiden Schaltstellungen, weist das Federelement 23 der Rastvorrichtung 16 zwei sich von der Wandung 25 der Trägerwelle 20 erhebende Bereiche 26, 27 auf, die die Verrastung und die Verspannung bereitstellen. Diese Bereiche 26, 27 sind bezüglich der Hauptrotationsachse 34 axial beabstandet zueinander angeordnet. Die Bereiche 26, 27 sind federelastisch ausgebildet. Sie stellen eine Federfunktion bereit.The spring element 23 the locking device 16 leads the linkage engagement element 17 in this embodiment, indirectly via the guide element 47 , axial. The backdrop engagement element 17 contacts the spring element 23 with a part of its lateral surface. For locking and bracing the link engagement element 17 and thus the cam element 10 in the two switching positions, the spring element has 23 the locking device 16 two are off the wall 25 the carrier wave 20 uplifting areas 26 . 27 on, which provide the locking and the tension. These areas 26 . 27 are with respect to the main axis of rotation 34 axially spaced from each other. The areas 26 . 27 are designed resilient. They provide a spring function.
Das Federelement 23 ist in den Bereichen 26, 27 in der Art umgeformt, dass sich das in dem Durchtritt 21 eingesetzte Federelement 23 in diesen Bereichen 26, 27 von der Wandung 25 abhebt. Das Federelement 23 hebt sich in den Bereichen 26, 27 senkrecht oder quer zur Hauptrotationsachse 34 ab. Die Bereiche 26, 27 stellen ein bergartiges Hindernis für das Kulisseneingriffselement 17, in diesem Ausführungsbeispiel mittelbar über das Führungselement 47, bereit, das zur Einstellung und zum Verlassen der Schaltstellung überwunden werden muss. Aufgrund der Bereiche 26, 27 weist das Federelement 23 zwei axial beabstandete, einander zugesandte Enden auf. Bei fehlender Krafteinwirkung auf die Bereiche 26, 27 fehlt in den Bereichen 26, 27 dem Federelement 23 ein Kontakt zwischen dem Federelement 23 und der Wandung 25. Die Bereiche 26, 27 sind axial überdrückbar. Bei einem Aufbringen einer bestimmten Kraft zur axialen Verstellung 15 drückt das Kulisseneingriffselement 17, in diesem Ausführungsbeispiel mittelbar über das Führungselement 47, einen je nach Schaltstellung entsprechenden Bereich 26, 27 gegen die Wandung 25. Dadurch bewegt sich ein Ende des Federelements 23 in Richtung des anderen Endes und das Federelement 23 liegt in dem entsprechenden Bereich 26, 27 an der Wandung 25 an, wodurch der entsprechende Bereich 26, 27 überdruckt wurde. Wirkt keine Kraft mehr durch das Kulisseneingriffselement 17 auf den Bereich 26, 27 ein, schnappt dieser zuvor überdruckte Bereich 26, 27 wieder zurück. Die Bereiche 26, 27 des Federelements 23 stellen eine Federkraft bereit, die senkrecht oder quer zur Hauptrotationsachse 34 orientiert ist.The spring element 23 is in the fields 26 . 27 Transformed in the way that in the passage 21 inserted spring element 23 in these areas 26 . 27 from the wall 25 takes off. The spring element 23 stands out in the fields 26 . 27 perpendicular or transverse to the main axis of rotation 34 from. The areas 26 . 27 provide a mountainous obstacle to the link engagement element 17 in this embodiment, indirectly via the guide element 47 , ready, which must be overcome for setting and to exit the shift position. Because of the areas 26 . 27 has the spring element 23 two axially spaced, mutually sent ends. In the absence of force on the areas 26 . 27 missing in the fields 26 . 27 the spring element 23 a contact between the spring element 23 and the wall 25 , The areas 26 . 27 are axially überdrückbar. When applying a certain force for axial adjustment 15 pushes the link engagement element 17 in this embodiment, indirectly via the guide element 47 , a corresponding area depending on the switching position 26 . 27 against the wall 25 , As a result, one end of the spring element moves 23 towards the other end and the spring element 23 lies in the corresponding area 26 . 27 on the wall 25 which causes the corresponding area 26 . 27 was overprinted. No more power through the link engagement element 17 on the area 26 . 27 snaps this previously overprinted area 26 . 27 back again. The areas 26 . 27 of the spring element 23 provide a spring force perpendicular or transverse to the main axis of rotation 34 is oriented.
Das Federelement 23 der Rastvorrichtung 16 ist in den Bereichen 26, 27 in der Art geformt, so dass das Federelement 23 in beiden axialen Endbereichen 50, 51 der Wandung 25, die die axiale Verstellung 15 begrenzen und damit die zwei Schaltstellungen definieren, mehr als 50% des Umfangs des Kulisseneingriffselements 17 kontaktiert. In den beiden Schaltstellungen kontaktiert das Federelement 23 aufgrund der Bereiche 26, 27 mehr als 50% des Umfangs einer Mantelfläche des Kulisseneingriffselements 17, wodurch das Kulisseneingriffselement 17 verrastet und zusätzlich verspannt ist. Das Federelement 23 stellt durch die Bereiche 26, 27 in beiden Schaltstellungen eine quer zur Hauptrotationsachse 34 orientierte Spannkraft bereit, die das Kulisseneingriffselement 17 in der Schaltstellung einspannt. In diesem Ausführungsbeispiel kontaktiert und verspannt das Federelement 23 das Kulisseneingriffselement 17 mittelbar über das Führungselement 47.The spring element 23 the locking device 16 is in the fields 26 . 27 shaped in style, so that the spring element 23 in both axial end regions 50 . 51 the wall 25 that the axial adjustment 15 limit and thus define the two switching positions, more than 50% of the circumference of the link engagement element 17 contacted. In the two switching positions contacted the spring element 23 because of the areas 26 . 27 more than 50% of the circumference of a lateral surface of the link engagement element 17 , whereby the link engagement element 17 latched and additionally braced. The spring element 23 puts through the areas 26 . 27 in both switch positions one transverse to the main axis of rotation 34 oriented tension ready that the link engagement element 17 clamped in the switching position. In this embodiment contacted and clamped the spring element 23 the link engagement element 17 indirectly via the guide element 47 ,
Die Ventiltriebvorrichtung weist weiter ein Antriebsrad 42 auf, das die Trägerwelle 20 und damit die Nockenelemente 10, 11, 12 antreibt. Das Antriebsrad 42 verbindet die Trägerwelle 20 und damit die Nockenelemente 10, 11, 12 antriebstechnisch mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine. Das Antriebsrad 42 ist als ein Nockenwellenrad ausgebildet. Es ist als ein Kettenrad ausgebildet. Die Trägerwelle 20 ist drehfest mit dem Antriebsrad 42 verbunden. Das Antriebsrad 42 und die Trägerwelle 20 sind einstückig miteinander ausgebildet. Grundsätzlich kann das Antriebsrad 42 auch als ein Riemenrad ausgebildet sein. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass das Antriebsrad 42 und die Trägerwelle 20 separat zueinander ausgebildet und fest miteinander verbunden sind.The valve drive device further comprises a drive wheel 42 on, that is the carrier wave 20 and thus the cam elements 10 . 11 . 12 drives. The drive wheel 42 connects the carrier shaft 20 and thus the cam elements 10 . 11 . 12 drive technology with a crankshaft, not shown, of the internal combustion engine. The drive wheel 42 is designed as a camshaft wheel. It is designed as a sprocket. The carrier wave 20 is non-rotatable with the drive wheel 42 connected. The drive wheel 42 and the carrier wave 20 are integrally formed with each other. Basically, the drive wheel 42 also be designed as a pulley. Further, it is basically conceivable that the drive wheel 42 and the carrier wave 20 are formed separately from each other and firmly connected.
Zur Lagerung des Antriebsrads 42, der Nockenelemente 10, 11, 12 und der Trägerwelle 20 weist die Ventiltriebvorrichtung Lager 43, 44, 45, 46 auf. Die Lager 43, 44, 45, 46 lagern das Antriebsrad 42, die Nockenelemente 10, 11, 12 und die Trägerwelle 20 an dem Zylinderkopf. Sie sind axial beabstandet zueinander angeordnet.For storage of the drive wheel 42 , the cam element 10 . 11 . 12 and the carrier wave 20 has the valvetrain device bearings 43 . 44 . 45 . 46 on. Camps 43 . 44 . 45 . 46 store the drive wheel 42 , the cam elements 10 . 11 . 12 and the carrier wave 20 on the cylinder head. They are arranged axially spaced from one another.
In einem Betriebszustand, in dem sämtliche Nockenelemente 10, 11, 12 in der ersten Schaltstellung geschaltet sind, sind alle drei Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 durch das ihnen zugeordnete Federelement 23, 24 in der ersten Schaltstellung verrastet und verspannt. Wird der Kulissenträger 35 ausgehend von diesem Betriebszustand von seiner ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung axial verschoben, überdrucken die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 zum Verlassen der ersten Schaltstellung jeweils den entsprechenden Bereich 26, 27 des ihnen zugeordneten Federelements 23 und anschließend zum Einstellen der zweiten Schalstellung jeweils den anderen Bereich 26, 27 des ihnen zugeordneten Federelements 23. Dadurch bewegen sich die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 ausgehend von dem die erste Schaltstellung definierenden Endbereich 50, 51 axial zum anderen, die zweite Schaltstellung definierenden Endbereich 50, 51. Vor dem Erreichen des die zweite Schaltstellung definierenden Endbereichs 50, 51 treffen die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 auf den die zweite Schaltstellung definierenden Endbereich 50, 51 vorgeschalteten Bereich 26, 27 des Federelements 23. Nach dem die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19, in diesem Ausführungsbeispiel mittelbar über das Führungselement 47, an dem die zweite Schaltstellung definierenden Endbereich 50, 51 anliegen, ist die zweite Schaltstellung des Kulissenträgers 35 eingestellt. Durch das Zurückschnappen des entsprechenden Bereichs 26, 27 sind die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 in der zweiten Schaltstellung des Kulissenträgers 35 verrastet und verspannt.In an operating condition in which all cam elements 10 . 11 . 12 are switched in the first switching position, all three link engagement elements 17 . 18 . 19 by their associated spring element 23 . 24 latched and braced in the first switching position. Will be the scenery bearer 35 moved axially from this operating state of its first switching position to the second switching position, over-pressure the link engagement elements 17 . 18 . 19 to leave the first switching position respectively the corresponding area 26 . 27 of their associated spring element 23 and then for setting the second switching position in each case the other area 26 . 27 of their associated spring element 23 , As a result, the link engagement elements move 17 . 18 . 19 starting from the first switching position defining end region 50 . 51 axially to the other, the second switching position defining end 50 . 51 , Before reaching the second switching position defining end 50 . 51 meet the backdrop engagement elements 17 . 18 . 19 on the second switching position defining end 50 . 51 upstream area 26 . 27 of the spring element 23 , After which the link engagement elements 17 . 18 . 19 in this embodiment, indirectly via the guide element 47 , at which the second switching position defining end portion 50 . 51 abut, is the second switching position of the link carrier 35 set. By snapping back the corresponding area 26 . 27 are the link engagement elements 17 . 18 . 19 in the second switching position of the link carrier 35 latched and braced.
In der zweiten Schaltstellung des Kulissenträgers 35, aber noch in der ersten Schaltstellung geschalteten Nockenelementen 10, 11, 12, sind die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 sämtlicher Nockenelemente 10, 11, 12 axial überschneidend mit einem Beginn von jeweils den Kulissenbahnen, die für die Schaltung der Nockenelemente 10, 11, 12 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung vorgesehen sind, angeordnet. Bei einer durch die Kurbelwelle hervorgerufenen Drehbewegung 14 der Nockenelemente 10, 11, 12 greifen daher die in der zweiten Schaltstellung des Kulissenträgers 35 verrasteten Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 in die entsprechende Kulissenbahn ein, sobald ein Drehwinkel des entsprechenden Nockenelements 10, 11, 12 passt, d. h. der Beginn der Kulissenbahn in axialer Richtung fluchtend mit dem entsprechenden verrasteten Kulisseneingriffselementen 17, 18, 19 angeordnet ist. Dadurch wird die Drehbewegung 14 der Nockenelemente 10, 11, 12 in die axiale Verstellung 15 der Nockenelemente 10, 11, 12 umgesetzt, wodurch die Nockenelemente 10, 11, 12 in die zweite Schaltstellung verschoben werden.In the second switching position of the scenery carrier 35 , but still in the first switching position switched cam elements 10 . 11 . 12 , are the link engagement elements 17 . 18 . 19 all cam elements 10 . 11 . 12 axially intersecting with a beginning of each of the slide tracks necessary for the circuit of the cam elements 10 . 11 . 12 are provided from the first switching position to the second switching position arranged. When caused by the crankshaft rotational movement 14 the cam elements 10 . 11 . 12 Therefore, the attack in the second switching position of the link carrier 35 latched gate engagement elements 17 . 18 . 19 in the corresponding slide track, as soon as a rotation angle of the corresponding cam element 10 . 11 . 12 fits, ie the beginning of the slide track in the axial direction in alignment with the corresponding latched link engagement elements 17 . 18 . 19 is arranged. This will cause the rotational movement 14 the cam elements 10 . 11 . 12 in the axial adjustment 15 the cam elements 10 . 11 . 12 implemented, whereby the cam elements 10 . 11 . 12 be moved to the second switching position.
Nach der Ventilhubumschaltung und damit nach der entsprechenden Verschiebung der Nockenelemente 10, 11, 12 sind die verrasteten Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 sämtlicher Nockenelemente 10, 11, 12 axial überschneidend mit einem Ende von jeweils den Kulissenbahnen, die für die Schaltung der Nockenelemente 10, 11, 12 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung vorgesehen sind, angeordnet. Eine solche axiale Position des Kulissenträgers 35 ist durch die Verrastung der Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 gesichert. Solange diese axiale Position des Kulissenträgers 35 gleich bleibt und damit keine axiale Verschiebung des Kulissenträgers 35 stattfindet, sind die Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 sämtlicher Nockenelemente 10, 11, 12 axial überschneidend mit dem Ende von jeweils den Kulissenbahnen angeordnet, wodurch eine axiale Verstellung 15 verhindert ist. Ein Umschaltvorgang ausgehend von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung erfolgt dabei analog wie der eben beschriebene Umschaltvorgang von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung.After the valve lift and thus after the corresponding displacement of the cam elements 10 . 11 . 12 are the latched link engagement elements 17 . 18 . 19 all cam elements 10 . 11 . 12 axially intersecting with one end of each of the slide tracks used for the circuit of the cam elements 10 . 11 . 12 are provided from the first switching position to the second switching position arranged. Such an axial position of the slide carrier 35 is by the locking of the link engagement elements 17 . 18 . 19 secured. As long as this axial position of the slide carrier 35 remains the same and thus no axial displacement of the backdrop carrier 35 takes place, are the link engagement elements 17 . 18 . 19 all cam elements 10 . 11 . 12 arranged axially overlapping with the end of each of the slide tracks, whereby an axial adjustment 15 is prevented. A switching operation starting from the second switching position into the first switching position takes place analogously to the switching process just described from the first switching position to the second switching position.
Ein Winkelbereich, während dem das jeweilige Nockenelement 10, 11, 12 verschoben wird, ist dabei durch eine Phasenlage des jeweiligen Kulisseneingriffselements 17, 18, 19 und eine Phasenlage der zugehörigen Schaltkulisse 36, 37, 38 definiert. Da jedes Nockenelement 10, 11, 12 eines der Kulisseneingriffselemente 17, 18, 19 aufweist und einer der Schaltkulissen 36, 37, 38 zugeordnet ist, kann jedes der Nockenelemente 10, 11, 12 bei einem eigenen Drehwinkel verschoben werden. Die Nockenelemente 10, 11, 12 weisen somit jeweils eine individuelle Winkelsensitivität auf.An angular range during which the respective cam element 10 . 11 . 12 is shifted, is characterized by a phase angle of the respective link engagement element 17 . 18 . 19 and a phase angle of the associated shift gate 36 . 37 . 38 Are defined. Because each cam element 10 . 11 . 12 one of the link engagement elements 17 . 18 . 19 has and one of the shift gates 36 . 37 . 38 is assigned, each of the cam elements 10 . 11 . 12 be moved at a separate angle of rotation. The cam elements 10 . 11 . 12 thus each have an individual angle sensitivity.
Sobald der Kulissenträger 35 mittels des Aktuators 41 verschoben wird, werden sämtliche Nockenelemente 10, 11, 12, die mit dem Kulissenträger 35 gekoppelt sind, geschaltet. Die einzelnen Nockenelemente 10, 11, 12 werden dabei automatisch und selbstständig entsprechend der Schaltstellung des Kulissenträgers 35 verschoben, sobald das jeweilige Nockenelement 10, 11, 12 den entsprechenden Drehwinkel, bei dem eine Verschiebung des Nockenelements 10, 11, 12 eingeleitet wird, aufweist. Durch die Rastvorrichtung 16 wird ein ungewolltes Verlassen der Schaltstellungen verhindert.Once the scenery bearer 35 by means of the actuator 41 is moved, all cam elements 10 . 11 . 12 that with the scenery bearer 35 are coupled, switched. The individual cam elements 10 . 11 . 12 Be automatically and independently according to the switching position of the scenery carrier 35 shifted as soon as the respective cam element 10 . 11 . 12 the corresponding angle of rotation at which a displacement of the cam member 10 . 11 . 12 is initiated has. By the locking device 16 an unwanted leaving the switch positions is prevented.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
1010
-
Nockenelementcam member
-
1111
-
Nockenelementcam member
-
1212
-
Nockenelementcam member
-
1313
-
Umschaltmechanismusswitching mechanism
-
1414
-
Drehbewegungrotary motion
-
1515
-
axiale Verstellungaxial adjustment
-
1616
-
Rastvorrichtunglocking device
-
1717
-
KulisseneingriffselementBackdrop engagement element
-
1818
-
KulisseneingriffselementBackdrop engagement element
-
1919
-
KulisseneingriffselementBackdrop engagement element
-
2020
-
Trägerwellecarrier wave
-
2121
-
Durchtrittpassage
-
2222
-
Durchtrittpassage
-
2323
-
Federelementspring element
-
2424
-
Federelementspring element
-
2525
-
Wandungwall
-
2626
-
BereichArea
-
2727
-
BereichArea
-
2828
-
Nockencam
-
2929
-
Nockencam
-
3030
-
Teilnockenpartial cams
-
3131
-
Teilnockenpartial cams
-
3232
-
Teilnockenpartial cams
-
3333
-
Teilnockenpartial cams
-
3434
-
HauptrotationsachseMain axis of rotation
-
3535
-
Kulissenträgerbackdrop carrier
-
3636
-
Schaltkulisseshift gate
-
3737
-
Schaltkulisseshift gate
-
3838
-
Schaltkulisseshift gate
-
3939
-
Federelementspring element
-
4040
-
Federelementspring element
-
4141
-
Aktuatoractuator
-
4242
-
Antriebsraddrive wheel
-
4343
-
Lagercamp
-
4444
-
Lagercamp
-
4545
-
Lagercamp
-
4646
-
Lagercamp
-
4747
-
Führungselementguide element
-
4848
-
Führungselementguide element
-
4949
-
Kontaktflächecontact area
-
5050
-
Endbereichend
-
5151
-
Endbereichend
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
DE 102004011586 A1 [0002] DE 102004011586 A1 [0002]
