DE102007037358B4 - engine switching device - Google Patents

engine switching device Download PDF

Info

Publication number
DE102007037358B4
DE102007037358B4 DE102007037358.0A DE102007037358A DE102007037358B4 DE 102007037358 B4 DE102007037358 B4 DE 102007037358B4 DE 102007037358 A DE102007037358 A DE 102007037358A DE 102007037358 B4 DE102007037358 B4 DE 102007037358B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switching
camshaft
switching units
units
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102007037358.0A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102007037358A1 (en
Inventor
Dr.-Ing. Meintschel Jens
Dipl.-Ing. Stolk Thomas
Dipl.-Ing. Gaisberg-Helfenberg Alexander von
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102007037358.0A priority Critical patent/DE102007037358B4/en
Publication of DE102007037358A1 publication Critical patent/DE102007037358A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102007037358B4 publication Critical patent/DE102007037358B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L2013/0052—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve

Landscapes

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

Abstract

Brennkraftmaschinenschaltvorrichtung für eine Ventiltriebumschalteinheit eines Ventiltriebs eines Brennkraftmotors, mit wenigstens einer Umschalteinheit (10), die zwei auf einer um eine Drehachse (22) drehbaren Nockenwelle (48) in axialer Richtung der Nockenwelle (48) verschiebbar gelagerte Schalteinheiten (12, 14) aufweist, welche mit der Nockenwelle (48) mechanisch gekoppelt und dadurch mit der Nockenwelle (48) um die Drehachse (22) mitdrehbar sind, wobei die zwei Schalteinheiten (12, 14) dazu vorgesehen sind, wenigstens zwei zumindest zeitlich teilweise überlappende, wenigstens teilweise entgegengerichtete Schaltvorgänge auszuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheiten (12, 14) jeweilige Steuermittel (32, 34, 36, 38) aufweisen, welche als lang gestreckte Ausnehmungen ausgebildet sind und in einer Abwicklung der Schalteinheiten (12, 14) eine gekrümmte Form mit kurvenförmigen Abschnitten aufweisen und jeweilige Steuerkulissen (24, 28, 26, 30) bilden, wobei die Umschalteinheit (10) Schaltmittel (20, 21) aufweist, wobei die Nockenwelle (48) relativ zu den Schaltmitteln (20, 21) drehbar ist, wobei die Schaltmittel (20, 21) in die Steuermittel (32, 34, 36, 38) einfahrbar sind, wodurch die Schalteinheiten (12, 14) axial und in entgegengesetzte Richtungen zu schalten sind, und wobei die Schalteinheiten (12, 14) radial ineinander geschachtelt angeordnet sind, wodurch eine der Schalteinheiten (12) die andere Schalteinheit (14) hülsenförmig umschließt.Internal combustion engine switching device for a valve drive switching unit of a valve drive of an internal combustion engine, with at least one switching unit (10) which has two switching units (12, 14) mounted on a camshaft (48) rotatable about an axis of rotation (22) so that they can be displaced in the axial direction of the camshaft (48), which are mechanically coupled to the camshaft (48) and can therefore be rotated together with the camshaft (48) about the axis of rotation (22), the two switching units (12, 14) being provided for the purpose of at least two switching processes which at least partially overlap in time and are at least partially opposed to be carried out, characterized in that the switching units (12, 14) have respective control means (32, 34, 36, 38) which are designed as elongated recesses and in a development of the switching units (12, 14) have a curved shape with curved sections have and form respective control links (24, 28, 26, 30), wherein the switchover unit (10) has switching means (20, 21), the camshaft (48) being rotatable relative to the switching means (20, 21), the switching means (20, 21) being integrated into the control means (32, 34, 36, 38) can be retracted, as a result of which the switching units (12, 14) can be switched axially and in opposite directions, and the switching units (12, 14) are arranged nested radially in one another, as a result of which one of the switching units (12) encloses the other switching unit (14) in the form of a sleeve .

Description

Die Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschinenschaltvorrichtung für eine Ventiltriebumschalteinheit eines Ventiltriebs eines Brennkraftmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine switching device for a valve train switching unit of a valve train of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2005 006 489 A1 ist eine Schaltvorrichtung bekannt, bei welcher zwei Schalteinheiten gemeinsam Schaltvorgänge durchführen. Die DE 10 2007 016 209 A1 offenbart einen Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine. Aus der DE 10 2004 055 852 A1 ist ebenfalls ein Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine bekannt. Der DE 102 41 920 A1 ist ein Ventilrieb für eine Brennkraftmaschine als bekannt zu entnehmen. Außerdem offenbart auch die DE 41 24 305 A1 einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine.From the DE 10 2005 006 489 A1 a switching device is known in which two switching units carry out switching processes together. the DE 10 2007 016 209 A1 discloses a valve train for gas exchange valves of an internal combustion engine. From the DE 10 2004 055 852 A1 a valve train for an internal combustion engine is also known. Of the DE 102 41 920 A1 a valve train for an internal combustion engine can be seen as known. In addition, the DE 41 24 305 A1 a valve train for an internal combustion engine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer hohen mechanischen Stabilität und einer einfachen Konstruktion ein flexibles Durchführen von Schaltvorgängen zu erreichen. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs.The object of the invention is to achieve flexible implementation of switching operations with high mechanical stability and a simple construction. The object is solved by the features of the independent patent claim.

Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschinenschaltvorrichtung für eine Ventiltriebumschalteinheit eines Ventiltriebs eines Brennkraftmotors, mit wenigstens einer Umschalteinheit, die zwei Schalteinheiten aufweist, die auf einer um eine Drehachse drehbaren Nockenwelle in axialer Richtung der Nockenwelle verschiebbar gelagert und mit der Nockenwelle mechanisch gekoppelt und dadurch mit der Nockenwelle um die Drehachse mitdrehbar sind.The invention is based on an internal combustion engine switching device for a valve train switching unit of a valve train of an internal combustion engine, with at least one switching unit that has two switching units that are mounted on a camshaft that is rotatable about an axis of rotation so that it can be displaced in the axial direction of the camshaft and are mechanically coupled to the camshaft and thereby connected to the Camshaft can be rotated about the axis of rotation.

Die zwei Schalteinheiten sind dazu vorgesehen, wenigstens zwei zumindest zeitlich teilweise überlappende, wenigstens teilweise entgegengerichtete Schaltvorgänge auszuführen. Unter einer „Schalteinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, einen Schaltvorgang, insbesondere auch in einem Zusammenwirken mit wenigstens einem Schaltmittel oder einer anderen Einheit, zu bewirken. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden. Unter einem „Schaltvorgang“ soll insbesondere eine Relativbewegung und insbesondere eine axiale Relativbewegung zwischen wenigstens zwei Bauteilen verstanden werden. Unter zwei „wenigstens teilweise entgegengerichteten“ Schaltvorgängen sollen insbesondere Schaltvorgänge verstanden werden, bei welchen in einem Bezugssystem und insbesondere in einem relativ zu einem Schaltmittel, welches bei den Schaltvorgängen mit den Schalteinheiten mechanisch wechselwirkt, ruhenden Bezugssystem während mindestens zehn Prozent, insbesondere während wenigstens dreißig Prozent und besonders vorteilhaft während wenigstens sechzig Prozent der Zeitspanne, in welcher das Schaltmittel mit den Schalteinheiten wechselwirkt, Translationsgeschwindigkeitsvektoren der Massenmittelpunkte der Schalteinheiten wenigstens einen Winkel von wenigstens fünfundneunzig Grad, insbesondere einen Winkel von mindestens hundertzwanzig Grad, im Besonderen einen Winkel von zumindest hundertfünfzig Grad und besonders vorteilhaft einen Winkel von wenigstens hundertfünfundsiebzig Grad einschließen. Unter einem „Translationsgeschwindigkeitsvektor“ soll insbesondere ein Geschwindigkeitsvektor eines Massenmittelpunkts eines Körpers verstanden werden, von welchem Teilgeschwindigkeitsvektoren von Teilgeschwindigkeiten des Massenmittelpunkts, welche durch eine in dem Ruhesystem des Schaltmittels stattfindende Rotation des Massenmittelpunkts um eine Achse zustande kommen, subtrahiert wurden. Unter einem „Schaltmittel“ soll insbesondere ein Mittel verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, einen Schaltvorgang, insbesondere auch in einem Zusammenwirken mit wenigstens einer Schalteinheit oder einer anderen Einheit, zu bewirken. Mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann ein flexibles Durchführen von Schaltvorgängen erreicht werden.The two switching units are provided for the purpose of carrying out at least two switching processes which at least partially overlap in time and are at least partially opposed. A "switching unit" is to be understood in particular as a unit which is intended to bring about a switching process, in particular also in cooperation with at least one switching means or another unit. “Provided” should be understood to mean in particular specially equipped and/or designed. A "switching process" is to be understood in particular as a relative movement and in particular an axial relative movement between at least two components. Two "at least partially opposing" switching operations should be understood to mean, in particular, switching operations in which a reference system and in particular a reference system that is stationary relative to a switching means, which interacts mechanically with the switching units during the switching operations, for at least ten percent, in particular for at least thirty percent and particularly advantageously during at least sixty percent of the period in which the switching means interacts with the switching units, translational velocity vectors of the centers of mass of the switching units at least an angle of at least ninety-five degrees, in particular an angle of at least one hundred and twenty degrees, in particular an angle of at least one hundred and fifty degrees and particularly advantageously include an angle of at least one hundred and seventy-five degrees. A "translational velocity vector" is to be understood in particular as a velocity vector of a center of mass of a body from which partial velocity vectors of partial velocities of the center of mass, which result from a rotation of the center of mass around an axis taking place in the rest system of the switching means, have been subtracted. A “switching means” is to be understood in particular as a means which is provided to bring about a switching process, in particular also in cooperation with at least one switching unit or another unit. A flexible implementation of switching processes can be achieved with an embodiment according to the invention.

Die Schalteinheiten weisen jeweilige Steuermittel auf, welche als lang gestreckte Ausnehmungen ausgebildet sind und in einer Abwicklung der Schalteinheiten eine gekrümmte Form mit kurvenförmigen Abschnitten aufweisen und jeweilige Steuerkulissen bilden, wobei die Umschalteinheit Schaltmittel aufweist, wobei die Nockenwelle relativ zu den Schaltmitteln drehbar ist, und wobei die Schaltmittel in die Steuermittel einfahrbar sind, wodurch die Schalteinheiten axial und in entgegengesetzte Richtungen zu schalten sind.The switching units have respective control means, which are designed as elongated recesses and have a curved shape with curved sections in a development of the switching units and form respective control links, the switching unit having switching means, the camshaft being rotatable relative to the switching means, and wherein the switching means can be moved into the control means, as a result of which the switching units can be switched axially and in opposite directions.

Die zwei Schalteinheiten sind radial ineinander geschachtelt angeordnet. Unter „radial“ soll insbesondere in der Richtung eines Radius einer Antriebswelle verstanden werden. The two switching units are nested radially in one another. “Radial” is to be understood in particular in the direction of a radius of a drive shaft.

Unter radial „ineinander geschachtelten“ Schalteinheiten ist zu verstehen, dass eine der Schalteinheiten die andere umhüllt oder umschließt und somit hülsenförmig umschließt. Hiermit kann ein einfaches Wechselwirken des Schaltmittels mit den Schalteinheiten erreicht werden.By radially "nested" switching units is to be understood that one of the switching units envelops or encloses the other and thus encloses it in a sleeve-like manner. With this, a simple interaction of the switching means with the switching units can be achieved.

Die zwei Schalteinheiten sind dazu vorgesehen, bei zumindest zwei der Schaltvorgänge in die entgegengesetzten Richtungen wirkende Kräfte auf das jeweilige Schaltmittel der Umschalteinheit auszuüben. Hiermit kann eine konstruktiv einfache Befestigung des Schaltmittels verwendet werden.The two switching units are intended to exert forces acting in opposite directions on the respective switching means of the switching unit during at least two of the switching operations. A structurally simple attachment of the switching means can hereby be used.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kräfte sich im Wesentlichen aufheben. Darunter, dass die Kräfte sich „im Wesentlichen“ aufheben, soll insbesondere verstanden werden, dass der Betrag eines Kraftvektors, welcher die Summe der Kräfte repräsentiert, weniger als fünfzig Prozent, insbesondere weniger als zwanzig Prozent und besonders vorteilhaft weniger als fünf Prozent eines Betrages einer der zu den Kräften gehörenden Kraftvektoren beträgt. Damit kann eine leichte und kostengünstige Konstruktion des Schaltmittels erreicht werden.It is further suggested that the forces essentially cancel each other out. Including that the Forces "substantially" cancel out, it should be understood in particular that the amount of a force vector, which represents the sum of the forces, is less than fifty percent, in particular less than twenty percent and particularly advantageously less than five percent of an amount of one of the forces associated force vectors. A light and inexpensive construction of the switching means can thus be achieved.

Die Schalteinheiten rotieren in einem Betriebsmodus um die gemeinsame Drehachse. Mit einer derartigen Ausführung der Erfindung kann bei einer einfachen Konstruktion ein Aufheben der auf das Schaltmittel wirkenden Kräfte erreicht und besonders vorteilhaft kann bei einem Schalten eines Ventiltriebs eines Brennkraftmotors das Wirken freier Kräfte auf den Brennkraftmotor vermieden werden.In an operating mode, the switching units rotate about the common axis of rotation. With such an embodiment of the invention, the forces acting on the switching means can be canceled out with a simple construction and the action of free forces on the internal combustion engine can be particularly advantageously avoided when switching a valve train of an internal combustion engine.

Unter einer „Steuerkulisse“ soll insbesondere wenigstens eine Ausformung oder mehrere Ausformungen zusammen mit ihren Berandungen verstanden werden, welche dazu vorgesehen sind, das Schaltmittel bei wenigstens einem Schaltvorgang zu führen, und sich einzeln oder zusammen über einen bestimmten Winkelbereich, wie bevorzugt über mehr als zehn Grad, vorteilhaft über mehr als achtzig Grad und besonders bevorzugt über mehr als einhundertachtzig Grad, in Umfangsrichtung einer Antriebswelle oder eines mit einer Antriebswelle verbundenen Bauteils erstrecken, wobei die Ausformungen räumlich voneinander getrennt sein können und diese räumliche Trennung durch einen Schaltvorgang aufhebbar sein kann. Unter einer „Ausformung“ soll eine Ausnehmung verstanden werden, die Erstreckungsform aufweist. Eine eine lang gestreckte Ausformung kann insbesondere ein Schlitz oder eine Nut sein. Unter einem „Schlitz“ soll im Besonderen eine schmale Ausnehmung verstanden werden. Mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann ein einfaches mechanisch gesteuertes Umschalten erfolgen.A "control gate" is to be understood in particular as at least one formation or several formations together with their borders, which are intended to guide the switching means during at least one switching operation, and individually or together over a specific angular range, preferably over more than ten degrees, advantageously more than eighty degrees and particularly preferably more than one hundred and eighty degrees, in the circumferential direction of a drive shaft or of a component connected to a drive shaft, wherein the formations can be spatially separated from one another and this spatial separation can be eliminated by a switching operation. A “shape” should be understood to mean a recess that has an extension shape. An elongate formation can in particular be a slot or a groove. A "slot" should be understood in particular as a narrow recess. With an embodiment according to the invention, a simple, mechanically controlled switchover can take place.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Steuerkulissen dazu vorgesehen, wenigstens teilweise zeitlich überlappend von dem jeweiligen Schaltmittel der Umschalteinheit betätigt zu werden. Da sich durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schaltvorrichtung Kräfte auf ein Schaltmittel vermeiden lassen, kann diese leicht gebaut und somit seine Totzeit nach einem Schaltvorgang verkleinert werden, was insbesondere bei dem Schalten einer Brennkraftmaschine ein Schalten bei hohen Drehzahlen erlaubt und somit Schaltvorgänge flexibler gestaltet.In a preferred embodiment, the control links are provided to be actuated at least partially with a time overlap by the respective switching means of the switching unit. Since forces on a switching means can be avoided by a design of the switching device according to the invention, it can be built lightly and its dead time after a switching process can thus be reduced, which allows switching at high speeds in particular when switching an internal combustion engine and thus makes switching processes more flexible.

Unter einem „Steuermittel“ soll insbesondere ein Mittel und insbesondere eine Ausformung zur Steuerung eines Vorgangs, im Besonderen zur Steuerung eines Schaltvorgangs, verstanden werden. Unter „projektionsspiegelsymmetrisch“ soll insbesondere verstanden werden, dass bei einer Projektion eines ersten der Steuermittel und insbesondere einer Berandung des ersten Steuermittels in radiale Richtung auf ein zweites der Steuermittel und einer nachfolgenden Abwicklung des letzteren Steuermittels zusammen mit der Projektion in eine ebene Fläche es in der Fläche wenigstens eine Gerade gibt, welche eine Symmetrieachse in der Art ist, dass die Abwicklung des zweiten Steuermittels bei einer Spiegelung an der Symmetrieachse im Wesentlichen auf die Abwicklung der Projektion des ersten Steuermittels fällt. Darunter, dass zwei Abwicklungen „im Wesentlichen“ aufeinander fallen, soll insbesondere verstanden werden, dass die Fläche einer der Abwicklungen sich mit der Fläche der anderen Abwicklung zu wenigstens dreißig Prozent, insbesondere zu wenigstens sechzig Prozent und besonders vorteilhaft zu wenigstens neunzig Prozent deckt. Mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann auf kostengünstige Weise ein zumindest zeitlich teilweise überlappendes, entgegengerichtetes Schalten zweier Schalteinheiten realisiert werden.A “control means” is to be understood in particular as a means and in particular a configuration for controlling a process, in particular for controlling a shifting process. “Projection-mirror symmetrical” is to be understood in particular as meaning that when a first of the control means and in particular a boundary of the first control means is projected in the radial direction onto a second of the control means and a subsequent development of the latter control means together with the projection into a flat surface, it is in the There is at least one straight line on the surface, which is an axis of symmetry in such a way that the processing of the second control means essentially falls on the processing of the projection of the first control means when it is reflected on the axis of symmetry. The fact that two developments "essentially" coincide is to be understood in particular as meaning that the surface of one of the developments coincides with the surface of the other development by at least thirty percent, in particular at least sixty percent and particularly advantageously at least ninety percent. With an embodiment according to the invention, opposite switching of two switching units can be implemented in a cost-effective manner, at least partially overlapping in time.

Vorzugsweise weisen wenigstens zwei verschiedene der Schalteinheiten zugeordnete Nocken in einem Betriebsmodus phasenverschobene Grundkreisphasen auf. Darunter, dass ein Nocken einer Schalteinheit „zugeordnet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass der Nocken mit der Schalteinheit derart verbunden ist, dass bei einer axialen Bewegung der Schalteinheit der Nocken in gleicher Weise axial mitbewegt wird. Hiermit können ein flexibles Schalten von Nocken und insbesondere optimierte Ventilerhebungskurven für von den Nocken betätigte Ventile erreicht werden.Preferably, at least two different cams assigned to the switching units have phase-shifted base circle phases in one operating mode. The fact that a cam is “assigned” to a switching unit is to be understood in particular to mean that the cam is connected to the switching unit in such a way that when the switching unit moves axially, the cam is also moved axially in the same way. With this, flexible switching of cams and, in particular, optimized valve lift curves for valves actuated by the cams can be achieved.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung 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 result from the following description of the drawing. In the drawing an embodiment of the invention is shown. The description 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 further meaningful combinations.

Dabei zeigen:

  • 1 eine Ansicht einer Schaltvorrichtung mit einer Nockenwelle,
  • 2 eine Ansicht der Schaltvorrichtung mit der Nockenwelle und
  • 3 eine Explosionsdarstellung der Schaltvorrichtung.
show:
  • 1 a view of a switching device with a camshaft,
  • 2 a view of the switching device with the camshaft and
  • 3 an exploded view of the switching device.

1 zeigt eine Ansicht einer Schaltvorrichtung mit einer Umschalteinheit 10 und eine Nockenwelle 48. Die Umschalteinheit 10 umfasst zwei Schalteinheiten 12, 14, die dazu vorgesehen sind, entgegengerichtete Schaltvorgänge auszuführen. Die Nockenwelle 48 weist eine Haupterstreckungsrichtung auf. In einem Betriebsmodus dreht sich die Nockenwelle 48 um eine Drehachse 22, welche parallel zu der Haupterstreckungsrichtung ist. Die Schalteinheiten 12, 14 sind auf der Nockenwelle 48 derart angeordnet, dass sie Drehungen der Nockenwelle 48 aufgrund einer mechanischen Kopplung mit der Nockenwelle 48 ebenfalls ausführen und dass sie in die Haupterstreckungsrichtung, welche eine axiale Richtung darstellt, verschiebbar gelagert sind. 1 shows a view of a switching device with a switching unit 10 and a camshaft 48. The switching unit 10 comprises two switching units 12, 14 which are provided for perform opposite switching operations. The camshaft 48 has a main extension direction. In one operating mode, the camshaft 48 rotates about an axis of rotation 22 which is parallel to the main direction of extension. The switching units 12, 14 are arranged on the camshaft 48 in such a way that they also rotate the camshaft 48 due to a mechanical coupling to the camshaft 48 and that they are slidably mounted in the main extension direction, which is an axial direction.

Die Schalteinheiten 12, 14 sind radial ineinander geschachtelt angeordnet. Die Schalteinheit 12 weist Steuermittel 32, 36 auf, welche als lang gestreckte Ausnehmungen ausgebildet sind. Die Schalteinheit 14 weist Steuermittel 34, 38 auf, welche als lang gestreckte Ausnehmungen ausgebildet sind. Die Steuermittel 32, 34, 36, 38 besitzen in einer Abwicklung der Schalteinheiten 12, 14 eine gekrümmte Form mit kurvenförmigen Abschnitten. Bis auf die Ausnehmungen besitzen die Schalteinheiten 12, 14 jeweils die Form eines geraden Hohlzylinders, welcher als Grund- und Deckfläche jeweils einen Kreisring besitzt. Die Hohlzylinder sind in montiertem Zustand so angeordnet, dass zu ihnen gehörige Symmetrieachsen mit der Drehachse 22 identisch sind und der eine Hohlzylinder den anderen Hohlzylinder hülsenförmig umschließt, so dass die Schalteinheit 14 von der Schalteinheit 12 umschlossen wird. Die Symmetrieachsen sind jeweils Symmetrieachsen der Hohlzylinder bezüglich Rotationen um die Drehachsen 22.The switching units 12, 14 are arranged nested radially. The switching unit 12 has control means 32, 36, which are designed as elongated recesses. The switching unit 14 has control means 34, 38, which are designed as elongated recesses. In a development of the switching units 12, 14, the control means 32, 34, 36, 38 have a curved shape with curved sections. Except for the recesses, the switching units 12, 14 each have the shape of a straight hollow cylinder, which has a circular ring as the base and top surface. In the assembled state, the hollow cylinders are arranged such that their associated axes of symmetry are identical to the axis of rotation 22 and one hollow cylinder encloses the other hollow cylinder in a sleeve-like manner, so that the switching unit 14 is surrounded by the switching unit 12 . The axes of symmetry are in each case axes of symmetry of the hollow cylinders with regard to rotations about the axes of rotation 22.

Die Steuermittel 32, 34, 36, 38 bilden jeweils eine Steuerkulisse 24, 28, 26, 30. Die Schalteinheit 12 weist somit die Steuerkulissen 24, 26 auf. Die Schalteinheit 14 weist die Steuerkulissen 28, 30 auf. Die Umschalteinheit 10 umfasst ferner Schaltmittel 20, 21, relativ zu welchen sich die Nockenwelle 48 in einem Betriebsmodus dreht. In einem Betriebsmodus fährt das Schaltmittel 20 in die als Ausnehmungen ausgebildeten Steuermittel 32, 34 ein. Da die Steuermittel 32, 34 in einer Abwicklung eine teilweise gekrümmte Form aufweisen und sich die Nockenwelle 48 relativ zu dem Schaltmittel 20 dreht, wechselwirkt das Schaltmittel 20 mit Berandungen der Steuermittel 32, 34 und betätigt dadurch die Schalteinheiten 12, 14. Aufgrund dieses Betätigens und der Form der Steuermittel 32, 34 findet eine axiale Verlagerung der Schalteinheit 12 in eine Richtung 16 und der Schalteinheit 14 in eine Richtung 18 statt. Die Richtungen 16, 18 sind einander entgegengerichtet und jeweils parallel zu der Haupterstreckungsrichtung. Die zwei Schalteinheiten 12, 14 führen damit die zwei zeitlich überlappenden und entgegengerichteten Schaltvorgänge aus. Da die Steuermittel 32, 24 relativ zueinander projektionsspiegelsymmetrisch angeordnet sind, wirken bei der axialen Verlagerung der Schalteinheiten 12, 14 auf das Schaltmittel 20 gleich große aber in die entgegengesetzten Richtungen 16, 18 weisende axiale Kräfte. Daher heben sich die Kräfte im Wesentlichen auf.The control means 32, 34, 36, 38 each form a control link 24, 28, 26, 30. The switching unit 12 thus has the control links 24, 26. The switching unit 14 has the control links 28 , 30 . The switching unit 10 further comprises switching means 20, 21, relative to which the camshaft 48 rotates in an operating mode. In one operating mode, the switching means 20 moves into the control means 32, 34 designed as recesses. Since the control means 32, 34 have a partially curved shape in a development and the camshaft 48 rotates relative to the switching means 20, the switching means 20 interacts with boundaries of the control means 32, 34 and thereby actuates the switching units 12, 14. Due to this actuation and Depending on the shape of the control means 32, 34, the shifting unit 12 is shifted axially in a direction 16 and the shifting unit 14 is shifted in a direction 18. The directions 16, 18 are opposite to each other and parallel to the main extension direction. The two switching units 12, 14 thus carry out the two switching processes which overlap in time and are directed in opposite directions. Since the control means 32, 24 are arranged relative to one another in a projection-mirror symmetrical manner, axial forces acting on the switching means 20 when the switching units 12, 14 are axially displaced are of the same magnitude but pointing in opposite directions 16, 18. Therefore, the forces essentially cancel each other out.

Auf analoge Weise, wie das Schaltmittel 20 mit den Steuerkulissen 24, 28 bzw. den Steuermitteln 32, 34 zusammenwirkt, wirken auch das Schaltmittel 21 und die Steuerkulissen 26, 30 bzw. die Steuermittel 36, 38 zusammen. Das Schaltmittel 20 schaltet die Schalteinheit 12 in die Richtung 16, das Schaltmittel 21 schaltet die Schalteinheit in die Richtung 18. Die Schaltmittel 20, 21 schalten also in einem Betriebsmodus die Schalteinheit 12 nacheinander in die entgegengesetzten Richtungen 16, 18. Der Schalteinheit 12 sind Nocken 40, 42 zugeordnet. Der Schalteinheit 14 sind Nocken 44, 46 zugeordnet. Die Nocken 40, 42 und die Nocken 44, 46 besitzen bei einer Drehung der Nockenwelle 48 phasenverschobene Grundkreisphasen.The switching means 21 and the control links 26, 30 or the control means 36, 38 also work together in a manner analogous to the way in which the switching means 20 interacts with the control links 24, 28 or the control means 32, 34. The switching means 20 switches the switching unit 12 in the direction 16, the switching means 21 switches the switching unit in the direction 18. The switching means 20, 21 thus switch the switching unit 12 successively in the opposite directions 16, 18 in one operating mode. The switching unit 12 are cams 40, 42 assigned. Cams 44 , 46 are associated with switching unit 14 . The cams 40, 42 and the cams 44, 46 have 48 phase-shifted base circle phases during rotation of the camshaft.

2 zeigt eine Ansicht einer Schaltvorrichtung mit der Nockenwelle 48, nachdem mit Hilfe des Schaltmittels 20 bei den Schaltvorgängen die Schalteinheiten 12, 14 auseinander bewegt wurden. Die Schalteinheit 12 umschließt in dieser Position einen im Vergleich zu der Position vor dem Schaltvorgang kleineren Teil der Schalteinheit 14 . Indem das Schaltmittel 21 mit den Steuerkulissen 26, 30 wechselwirkt, können die Schalteinheiten 12, 14 in Richtung der Haupterstreckungsrichtung zusammenbewegt werden und danach können wieder Schaltvorgänge stattfinden, bei welchen das Schaltmittel 20 mit den Steuerkulissen 24, 28 wechselwirkt. 2 shows a view of a switching device with the camshaft 48 after the switching units 12, 14 have been moved apart with the aid of the switching means 20 during the switching processes. In this position, the shifting unit 12 encloses a smaller part of the shifting unit 14 compared to the position before the shifting process. By the switching means 21 interacting with the control links 26, 30, the switching units 12, 14 can be moved together in the direction of the main extension direction and then switching operations can take place again, in which the switching means 20 interacts with the control links 24, 28.

3 zeigt eine Explosionsdarstellung der Schaltvorrichtung. In montiertem Zustand sind die Schalteinheit 12 und die ihr zugeordneten Nocken 40, 42 mittels Nut-FederVerbindungen, welche durch Nuten und Federn 50, 52, die auf der Nockenwelle 48 und dazu korrespondierenden Teilen der Schalteinheit 12 und der Nocken 40, 42 angeordnet sind, gebildet werden, in die Haupterstreckungsrichtung gegen die Nockenwelle 48 verschiebbar und in eine Umfangsrichtung der Nockenwelle 48 miteinander gekoppelt. 3 shows an exploded view of the switching device. In the assembled state, the switching unit 12 and the cams 40, 42 assigned to it are connected by means of tongue and groove connections, which are arranged on the camshaft 48 and corresponding parts of the switching unit 12 and the cams 40, 42 by means of grooves and tongues 50, 52. are formed, displaceable in the main extension direction against the camshaft 48 and coupled to one another in a circumferential direction of the camshaft 48 .

Claims (1)

Brennkraftmaschinenschaltvorrichtung für eine Ventiltriebumschalteinheit eines Ventiltriebs eines Brennkraftmotors, mit wenigstens einer Umschalteinheit (10), die zwei auf einer um eine Drehachse (22) drehbaren Nockenwelle (48) in axialer Richtung der Nockenwelle (48) verschiebbar gelagerte Schalteinheiten (12, 14) aufweist, welche mit der Nockenwelle (48) mechanisch gekoppelt und dadurch mit der Nockenwelle (48) um die Drehachse (22) mitdrehbar sind, wobei die zwei Schalteinheiten (12, 14) dazu vorgesehen sind, wenigstens zwei zumindest zeitlich teilweise überlappende, wenigstens teilweise entgegengerichtete Schaltvorgänge auszuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheiten (12, 14) jeweilige Steuermittel (32, 34, 36, 38) aufweisen, welche als lang gestreckte Ausnehmungen ausgebildet sind und in einer Abwicklung der Schalteinheiten (12, 14) eine gekrümmte Form mit kurvenförmigen Abschnitten aufweisen und jeweilige Steuerkulissen (24, 28, 26, 30) bilden, wobei die Umschalteinheit (10) Schaltmittel (20, 21) aufweist, wobei die Nockenwelle (48) relativ zu den Schaltmitteln (20, 21) drehbar ist, wobei die Schaltmittel (20, 21) in die Steuermittel (32, 34, 36, 38) einfahrbar sind, wodurch die Schalteinheiten (12, 14) axial und in entgegengesetzte Richtungen zu schalten sind, und wobei die Schalteinheiten (12, 14) radial ineinander geschachtelt angeordnet sind, wodurch eine der Schalteinheiten (12) die andere Schalteinheit (14) hülsenförmig umschließt.Internal combustion engine switching device for a valve drive switching unit of a valve drive of an internal combustion engine, with at least one switching unit (10) which has two switching units (12, 14) mounted on a camshaft (48) rotatable about an axis of rotation (22) so that they can be displaced in the axial direction of the camshaft (48), which are mechanically coupled to the camshaft (48) and thereby rotatable with the camshaft (48) about the axis of rotation (22), the two switching units (12, 14) being provided for this purpose, little to carry out at least two at least partially overlapping, at least partially opposite switching processes, characterized in that the switching units (12, 14) have respective control means (32, 34, 36, 38), which are designed as elongated recesses and in a development of the switching units (12, 14) have a curved shape with curved sections and form respective control links (24, 28, 26, 30), the switching unit (10) having switching means (20, 21), the camshaft (48) relative to the switching means (20, 21) can be rotated, wherein the switching means (20, 21) can be moved into the control means (32, 34, 36, 38), whereby the switching units (12, 14) can be switched axially and in opposite directions, and wherein the switching units (12, 14) are arranged nested radially in one another, as a result of which one of the switching units (12) encloses the other switching unit (14) in the form of a sleeve.
DE102007037358.0A 2007-08-08 2007-08-08 engine switching device Active DE102007037358B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007037358.0A DE102007037358B4 (en) 2007-08-08 2007-08-08 engine switching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007037358.0A DE102007037358B4 (en) 2007-08-08 2007-08-08 engine switching device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007037358A1 DE102007037358A1 (en) 2009-02-12
DE102007037358B4 true DE102007037358B4 (en) 2022-04-14

Family

ID=40226936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007037358.0A Active DE102007037358B4 (en) 2007-08-08 2007-08-08 engine switching device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007037358B4 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007037746B4 (en) 2007-08-10 2022-06-15 Mercedes-Benz Group AG Internal combustion engine valve train switching device
DE102007037747B4 (en) 2007-08-10 2022-06-15 Mercedes-Benz Group AG Internal combustion engine valve train switching device
DE102010020035A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-17 Volkswagen Ag Valve train for combustion engine, has selector gates exhibiting larger diameter in predetermined portion than outer diameter of cam piece such that cam piece is plunged into selector gates during axial displacement of another cam piece
DE102010060766B4 (en) * 2010-11-24 2023-06-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Sliding cam system for use in an internal combustion engine valve train
DE102011011803A1 (en) * 2011-02-19 2012-08-23 Volkswagen Ag Actuation module for at least one gas exchange valve of an internal combustion engine
DE102012004420A1 (en) 2012-03-08 2013-09-12 Daimler Ag Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung
JP5907089B2 (en) 2013-02-26 2016-04-20 マツダ株式会社 Engine valve gear
JP6015490B2 (en) * 2013-02-26 2016-10-26 マツダ株式会社 Engine valve gear
DE102015101295A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 Thyssenkrupp Ag Method for mounting a camshaft in a module body
DE102015011243A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 Audi Ag Valve train for an internal combustion engine and method for producing a corresponding valve train
DE102016007886B4 (en) * 2016-06-29 2020-01-09 Audi Ag Valve train for an internal combustion engine and method for producing a valve train
DE102021214169A1 (en) 2021-12-11 2023-06-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Slider cam assembly with sensor for detecting the position of the slide cams

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124305A1 (en) 1991-07-23 1993-01-28 Audi Ag Valve drive, esp. intake valve, for IC engine - has cams, positioned mirror-fashion on camshaft and levers, moved together in opposite direction by pressure medium
DE10241920A1 (en) 2002-09-10 2004-03-18 Bayerische Motoren Werke Ag Valve control system for IC engine has at least two cams per cylinder on a camshaft with axial adjustment and with one cam with a circular outer profile to switch off the valve action
DE102004055852A1 (en) 2004-09-30 2006-04-13 Bayerische Motoren Werke Ag Valve drive for internal combustion engine has switch curve device arranged to apply switching force only when cam device is in basic circle phase
DE102005006489A1 (en) 2005-02-12 2006-08-24 Audi Ag Camshaft for internal combustion engine has cam supports, adjacent to cylinders, which are coupled with each other whereby cam supports have common controller for accomplishing gear-shifting processes
DE102007016209A1 (en) 2007-04-04 2008-10-09 Audi Ag Valve gear for four-cylinder row internal-combustion engine, has cam supports arranged in corresponding end positions for operating charge-cycle valve controlled by cam shaft, and axially moving between end positions on shaft

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124305A1 (en) 1991-07-23 1993-01-28 Audi Ag Valve drive, esp. intake valve, for IC engine - has cams, positioned mirror-fashion on camshaft and levers, moved together in opposite direction by pressure medium
DE10241920A1 (en) 2002-09-10 2004-03-18 Bayerische Motoren Werke Ag Valve control system for IC engine has at least two cams per cylinder on a camshaft with axial adjustment and with one cam with a circular outer profile to switch off the valve action
DE102004055852A1 (en) 2004-09-30 2006-04-13 Bayerische Motoren Werke Ag Valve drive for internal combustion engine has switch curve device arranged to apply switching force only when cam device is in basic circle phase
DE102005006489A1 (en) 2005-02-12 2006-08-24 Audi Ag Camshaft for internal combustion engine has cam supports, adjacent to cylinders, which are coupled with each other whereby cam supports have common controller for accomplishing gear-shifting processes
DE102007016209A1 (en) 2007-04-04 2008-10-09 Audi Ag Valve gear for four-cylinder row internal-combustion engine, has cam supports arranged in corresponding end positions for operating charge-cycle valve controlled by cam shaft, and axially moving between end positions on shaft

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007037358A1 (en) 2009-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007037358B4 (en) engine switching device
DE10148177B4 (en) Valve train with valve lift switching for the gas exchange valves of a 4-stroke internal combustion engine
EP2464835B1 (en) Variable valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves
DE102009039733A1 (en) Valve drive for gas exchange valves of an internal combustion engine with axially displaceable cam units
DE102011101400B4 (en) Valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves
EP2585687A1 (en) Adjustable camshaft
WO2011012189A1 (en) Valve train device
WO2015185046A1 (en) Variable valve train for a cylinder unit of a reciprocating internal combustion engine
DE102012002026A1 (en) Variable-stroke valve drive for internal combustion engine, has eccentric shaft with eccentric cams having angular range, in which stroke of valve and of similar valve group vary differently from each other
WO2009065478A1 (en) Valve gear mechanism
DE102007052249A1 (en) Brennkraftmotorenventiltriebumschaltvorrichtung
EP2209973A1 (en) Valve gear mechanism
EP2994625A1 (en) Camshaft
DE3713646A1 (en) VALVE DRIVE FOR A MOTOR VEHICLE ENGINE
DE102014014598B4 (en) Adjustment shaft actuation for stroke-switchable valve drives of internal combustion engines
WO2017076482A1 (en) Valve train device
WO2016034336A1 (en) Camshaft with a shifting gate
DE102014014599B3 (en) Device for a valve drive for switching the stroke of gas exchange valves of an internal combustion engine
DE102012001303B4 (en) Verstellwellenbetätigung a valve train for internal combustion engines for the actuation of gas exchange valves
DE102011116117A1 (en) Valve train device for an internal combustion engine
WO2022112525A1 (en) Sliding-cam camshaft arrangement for an internal combustion engine, and method for switching a sliding-cam camshaft arrangement for an internal combustion engine
EP2981688A1 (en) Valve gear system for a combustion engine
DE10333916B4 (en) Method for grinding the cams of internal combustion engine camshafts
DE102015215974A1 (en) Valve control device for an internal combustion engine and method for operating a valve control device
WO2018068874A1 (en) Valve train device

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20130125

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MERCEDES-BENZ GROUP AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

Owner name: DAIMLER AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MERCEDES-BENZ GROUP AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, STUTTGART, DE

R020 Patent grant now final
R084 Declaration of willingness to licence
R085 Willingness to licence withdrawn