DE102010060766A1

DE102010060766A1 - Schiebenockensystem zur Verwendung bei einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102010060766A1
Application number: DE102010060766A
Authority: DE
Inventors: Frank Ickinger; Willi Schultz; Dietmar Schwarzenthal
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2030-11-25
Also published as: DE102010060766B4; CN202718723U

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schiebenockensystem (1) zur Verwendung bei einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit mindestens einem mehrstufigen Schiebenocken (2, 3) und einer mit diesem verbundenen Schaltkulisse (4). Bei einem solchen Schiebenockensystem ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schaltkulisse (4) aus zwei miteinander verbundenen Teilen (6, 7) gebildet ist, die als Blechumformteile ausgebildet sind, wobei jedes Teil (6, 7) der Schaltkulisse (4) eine Flanke (8, 9) einer Verstellnut (10) der Schaltkulisse (4) aufweist. Bei einem solchen Schiebenockensystem ist die Schaltkulisse baulich einfach und gewichtsreduziert gestaltet und kann zudem unkompliziert hergestellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schiebenockensystem zur Verwendung bei einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit mindestens einem mehrstufigen Schiebenocken und einer mit diesem verbundenen Schaltkulisse.
Wichtige Potenziale bei der motorischen Optimierung sind die Reduktion der Ladungswechselarbeiten, die Optimierung der Ladungsbewegung, die Beeinflussung des Restgasanteils, die Steuerung der Temperatur bei Verdichtungsbeginn und der Dosierung der Frischgasmasse. Um diese Maßnahmen umzusetzen, sind Variabilitäten im Ventiltrieb der Brennkraftmaschine erforderlich. In diesem Zusammenhang finden Schiebenockensysteme bei Ventiltrieben von Brennkraftmaschinen Verwendung.
Ein Schiebenockensystem der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2005 003 079 A1 bekannt. In dieser ist ein Schiebenockensystem mit einem zweistufigen Schiebenocken und einer mit diesem verbundenen Schaltkulisse beschrieben. Die Schaltkulisse weist eine Verstellnut zur Aufnahme eines Betätigungsstiftes eines Stellgliedes auf. Das Schiebenockensystem ist axial verschieblich und drehfest in einer Grundnockenwelle des Ventiltriebs gelagert. Die axiale Verschiebung des Schiebenockensystems relativ zur Grundnockenwelle erfolgt bei Drehung der Grundnockenwelle und damit der Drehung der Schaltkulisse aufgrund des Zusammenwirkens von Schaltkulisse und in deren Verstellnut eingreifendem Betätigungsstift des Stellgliedes.
Eine solche Schaltkulisse wird üblicherweise aus einem Vollteil, zum Beispiel durch Fräsen, hergestellt.
Aus der DE 950 433 B ist es bekannt, eine Schaltwalze eines Schaltgetriebes zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug aus zwei Kunststoff-Formteilen herzustellen. Die beiden Formteile kontaktieren sich im Bereich von Stirnseiten und es ist zwischen Flanken der beiden Formteile eine Verstellnut der Schaltwalze gebildet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schiebenockensystem der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Schaltkulisse baulich einfach und mit reduziertem Gewicht gestaltet ist und zudem unkompliziert hergestellt werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die Schaltkulisse aus zwei miteinander verbundenen Teilen gebildet ist, die als Blechumformteile ausgebildet sind, wobei jedes Teil der Schaltkulisse eine Flanke einer Verstellnut der Schaltkulisse aufweist.
Die Erfindung schlägt somit ein Schiebenockensystem vor, mit einer Schaltkulisse, welche in Form von zwei Teilen ausgebildet ist, die miteinander zusammengefügt werden. Jede Schaltkulissenhälfte besteht aus einem Blechumformteil, mit dem jeweils eine linke bzw. eine rechte Nutflanke gebildet ist. Beide Blechumformteile werden zusammengefügt, sodass sich eine Schaltkulisse mit einer Verstellnut ergibt.
Durch die Herstellung einer solchen Schaltkulisse aus zwei Blechumformteilen werden die Herstellkosten der Schaltkulisse und damit des Schiebenockensystems verringert. Die Blechumformteile erlauben es, die Schaltkulisse baulich einfach und gewichtsreduziert zu gestalten. Die Herstellung der Schaltkulisse ist mit geringem Aufwand möglich, da, ausgehend von einem Blech, durch Umformen des Blechs die Teile der Schaltkulisse hergestellt werden können.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das eine Teil in das andere Teil eingesteckt ist und damit auf diese Art und Weise die beiden Teile zusammengefügt sind. Insbesondere weist das eine, erste Teil einen Rohrabschnitt und das andere, zweite Teil einen Rohrabschnitt auf, wobei der Innendurchmesser des Rohrabschnitts des ersten Teils geringfügig größer ist als der Rohrabschnitt des zweiten Teils, wobei die beiden Teile im Bereich der Rohrabschnitte ineinandergesteckt sind. Die feste Verbindung der beiden Teile kann aufgrund Presspassung oder vorzugsweise mittels einer Schweißverbindung, insbesondere durch Elektronenstrahlschweißen erfolgen.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Teile stumpf zueinander angeordnet sind. In diesem Fall sind die beiden Teile somit nicht ineinandergesteckt. Bei stumpfer Anordnung der beiden Teile zueinander weisen insbesondere beide Teile einen Rohrabschnitt mit demselben Außendurchmesser und demselben Innendurchmesser auf und es sind die beiden Teile im Bereich der Rohrabschnitte stumpf zueinander angeordnet. In diesem Fall erfolgt die Verbindung der beiden Teile vorzugsweise durch Schweißen, insbesondere durch Elektronenstrahlschweißen.
Vorzugsweise weist das Schiebenockensystem zwei mehrstufige Schiebenocken auf, wobei die Schaltkulisse zwischen den beiden Schiebenocken angeordnet ist. Mittels dieser beiden Schiebenocken lassen sich zwei Ventile der Brennkraftmaschine betätigen, entweder zwei Auslassventile oder zwei Einlassventile.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der mindestens eine, insbesondere jeder mehrstufige Schiebenocken dreistufig ausgebildet ist.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Es zeigt:
1 das erfindungsgemäße Schiebenockensystem in einer ersten Ausführungsform, veranschaulicht in einer Seitenansicht, senkrecht zu deren Drehachse gesehen,
2 die bei dem Schiebenockensystem gemäß 1 Verwendung findende Schaltkulisse, vor dem Fügen der beiden Teile der Schaltkulisse,
3 die in 2 veranschaulichten beiden Teile, nach deren Fügen,
4 für eine modifizierte Ausführungsform des Schiebenockensystems nach 1, eine Variante der Schaltkulisse, bei gefügten beiden Teilen der Schaltkulisse.
Das erste Ausführungsbeispiel des Schiebenockensystems 1 ist in den 1 bis 3 veranschaulicht:
Das Schiebenockensystem 1 ist durch zwei dreistufige Schiebenocken 2, 3 und eine zwischen diesen angeordnete Schaltkulisse 4 gebildet. Die Schiebenocken 2 und 3 kontaktieren die Schaltkulisse 4 auf den abgewandten Seiten der Schaltkulisse 4 und sind mit dieser fest verbunden, beispielsweise verschweißt.
Nicht veranschaulicht ist ein jedem mehrstufigen Schiebenocken 2 bzw. 3 zugeordneter Rollenschlepphebel, der in Abhängigkeit von der axialen Position des Schiebenockensystems den Schiebenocken 2 bzw. 3 im Bereich einer der drei Stufen dieses Schiebenockens mit der Rolle kontaktiert.
Einen axialen Durchgang des Schiebenockensystems 1 durchsetzt in gleichfalls nicht veranschaulichter Art und Weise eine Grundnockenwelle und das Schiebenockensystem 1 ist in dieser Grundnockenwelle drehfest, jedoch axial verschiebbar gelagert. Die Verschiebung erfolgt durch Einwirkung einer Schaltkraft in die Schaltkulisse 4. Die Drehachse des Schiebenockensystems 1 ist durch die Linie 5 veranschaulicht.
Die Schaltkulisse 4 ist durch zwei miteinander verbundene Teile 6, 7 gebildet. Diese sind als Blechumformteile ausgebildet, wobei jedes Teil 6 bzw. 7 der Schaltkulisse 4 eine Flanke 8 bzw. 9 einer Verstellnut 10 der Schaltkulisse 4 aufweist. Hierbei ist das eine Teil in das andere Teil eingesteckt. Das Teil 6 weist einen Rohrabschnitt 11 und das Teil 7 einen Rohrabschnitt 12 auf. Der Innendurchmesser des Rohrabschnitts 12, veranschaulicht durch die strichlierten Linien im Bereich dieses Rohrabschnitts 12, ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Rohrabschnitts 11 des Teils 6, sodass die beiden Teile 6 und 7 im Bereich der Rohrabschnitte 11 und 12 ineinander gesteckt werden können. Hierbei ist ein möglichst geringes Spiel vorzusehen. In der in 3 veranschaulichten, ineinander gesteckten Stellung der beiden Teile 6 und 7 werden diese miteinander verschweißt, insbesondere elektronenstrahlgeschweißt.
Die Verstellnut 10 dient der Aufnahme eines nicht veranschaulichten Betätigungsstiftes eines Stellgliedes.
Bei der modifizierten Ausführungsform gemäß 4 erfolgt die Anordnung der Schaltkulisse 4 in derselben Art und Weise zwischen den beiden Schiebenocken 2 und 3 sowie die Verbindung mit diesen gemäß dem zum Ausführungsbeispiel nach 1 geschilderten. Die in 4 veranschaulichte Schaltkulisse 4 unterscheidet sich von derjenigen nach den 1 bis 3 dadurch, dass die beiden als Blechumformteile gebildeten Teile 6 und 7 keine überlappenden Rohrabschnitte 11 und 12 aufweisen, sondern diese beiden Rohrabschnitte 11 und 12 sich stumpf, somit stirnseitig kontaktieren und in diesem Kontaktbereich die Verbindung der beiden Teile 6 und 7 erfolgt. Diese Verbindung erfolgt vorzugsweise durch Schweißen, insbesondere durch Elektronenstrahlschweißen. Die Trennfläche zwischen den beiden Teilen 6 und 7 ist in diesem Fall entsprechend der Kontur der Flanken 8 und 9 der Teile 6 bzw. 7 gewölbt ausgebildet. Diese umlaufende äußere Trennlinie der Trennfläche zwischen den beiden Teilen 6 und 7 ist mit der Bezugsziffer 13 bezeichnet.
Den 2 bis 4 ist schließlich anhand der strichlierten Linien zu entnehmen, dass die Teile 6 und 7, aufgrund der Herstellung aus einem Blech, dünnwandig ausgebildet sind. Der Materialbedarf zum Herstellen der Teile 6 und 7 ist damit gering und aufgrund des Ausgangsmaterials Blech ist auch der Herstellungsaufwand durch Umformen des Blechs gering.
Bezugszeichenliste

1: Schiebenockensystem
2: Schiebenocken
3: Schiebenocken
4: Schaltkulisse
5: Drehachse
6: Teil
7: Teil
8: Flanke
9: Flanke
10: Verstellnut
11: Rohrabschnitt
12: Rohrabschnitt
13: Trennlinie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005003079 A1 [0003]
DE 950433 B [0005]

Claims

Schiebenockensystem (1) zur Verwendung bei einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit mindestens einem mehrstufigen Schiebenocken (2, 3) und einer mit diesem verbundenen Schaltkulisse (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkulisse (4) aus zwei miteinander verbundenen Teilen (6, 7) gebildet ist, die als Blechumformteile ausgebildet sind, wobei jedes Teil (6, 7) der Schaltkulisse (4) eine Flanke (8, 9) einer Verstellnut (10) der Schaltkulisse (4) aufweist.
Schiebenockensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (6) in das andere Teil (7) eingesteckt ist.
Schiebenockensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eine, erste Teil (7) einen Rohrabschnitt (12) und das andere, zweite Teil (6) einen Rohrabschnitt (11) aufweist, wobei der Innendurchmesser des Rohrabschnitts (12) des ersten Teils (7) geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Rohrabschnitts (11) des zweiten Teils (6), und die beiden Teile (6, 7) im Bereich der Rohrabschnitte (11, 12) ineinander gesteckt sind.
Schiebenockensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (6, 7) stumpf zueinander angeordnet sind.
Schiebenockensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (6, 7) denselben. Außendurchmesser und denselben Innendurchmesser aufweisen und die beiden Teile (6, 7) im Bereich der Rohrabschnitte (11, 12) stumpf zueinander angeordnet sind.
Schiebenockensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile miteinander verschweißt sind, insbesondere mittels Elektronenstrahlschweißen miteinander verbunden sind.
Schiebenockensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei mehrstufige Schiebenocken (2, 3) aufweist wobei die Schaltkulisse (4) zwischen den beiden Schiebenocken (2, 3) angeordnet ist.
Schiebenockensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine, insbesondere jeder mehrstufige Schiebenocken (2, 3) dreistufig ausgebildet ist.