DE102011001711A1 - Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Fertigen desselben - Google Patents
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Abstract
Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, wobei zur Betätigung von Gaswechselventilen mindestens eine in Nockenwellenlagern (2, 3) drehbar gelagerte Nockenwelle (1) mit mindestens einem auf der Nockenwelle axial verschiebbaren Schiebenocken (5) vorgesehen ist, wobei der Schiebenocken (5) derart gelagert ist, dass trotz der axialen Verschiebbarkeit des Schiebenockens einerseits eine Zentrierung des Schiebenockens und andererseits eine Drehmomentübertragung auf den Schiebenocken gewährleistet ist, wobei der Schiebenocken (5) über eine auf der Nockenwelle axial verschiebbare Schiebehülse (15) derart axial verschiebbar auf der Nockenwelle gelagert ist, dass die Schiebehülse (15), die in Radialrichtung gesehen zwischen der Nockenwelle und dem Schiebenocken (5) positioniert und die an einem in Axialrichtung gesehen mittleren Abschnitt (16) des Schiebenockens (5) fest mit demselben verbunden ist, der Drehmomentübertragung auf den Schiebenocken dient, und wobei der Schiebenocken (5) über in Axialrichtung gesehen seitlich gegenüber der Schiebehülse (15) vorstehende seitliche Abschnitte (17) desselben an auf der Nockenwelle axial unverschiebbar befestigten Lagerhülsen (8) der Nockenwellenlager (2, 3) gegenüber den Lagerhülsen, die der Zentrierung des Schiebenockens (5) dienen, axial verschiebbar gelagert ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Fertigen eines solchen Ventiltriebs.
- Bei modernen Brennkraftmaschinen werden zur Optimierung der Ladungsbewegung im Brennraum variable Ventiltriebe verwendet, mit denen bei den Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine unterschiedliche Ventilhübe eingestellt werden können. Aus der
DE 196 11 641 C1 ist ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine bekannt, mit dem die Betätigung eines Gaswechselventils mit mehreren unterschiedlichen Hubkurven ermöglicht wird. Hierzu ist auf der Nockenwelle ein Schiebenocken mit mehreren Nockenbahnen drehfest aber axial verschieblich gelagert. Der Schiebenocken weist einen Kulissenabschnitt auf, in den ein Betätigungselement eines Aktuators in Form eines Stifts zur Erzeugung einer axialen Verschiebung des Schiebenockens eingreift. Durch die axiale Verschiebung des Schiebenockens wird beim jeweiligen Gaswechselventil ein unterschiedlicher Ventilhub eingestellt. Nach derDE 196 11 641 C1 ist der Schiebenocken nach der axialen Verschiebung desselben relativ zur Nockenwelle durch eine Arretiervorrichtung rastierbar. - Aus der
DE 10 2007 027 979 A1 ist ebenfalls ein Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit einem auf einer Nockenwelle axial verschiebbaren Schiebenocken bekannt. Der Schiebenocken weist nach diesem Stand der Technik eine Innenverzahnung auf, die zur Lagerung des Schiebenockens auf der Nockenwelle mit einer Außenverzahnung der Nockenwelle derart zusammen wirkt, dass trotz der axialen Verschiebbarkeit des Schiebenockens relativ zur Nockenwelle einerseits eine Zentrierung des Schiebenockens auf der Nockenwelle und andererseits eine Drehmomentübertragung von der Nockenwelle auf den Schiebenocken gewährleistet ist. - Die Funktion der Zentrierung sowie die Funktion der Drehmomentübertragung werden demnach nach dem Stand der Technik von ein und derselben Innenverzahnung des Schiebenockens sowie Außenverzahnung der Nockenwelle übernommen. Diese Art der Lagerung, die gleichzeitig die Zentrierfunktion und die Drehmomentübertragungsfunktion übernimmt, ist sehr toleranzempfindlich und nur mit großem Aufwand fertigbar.
- Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ventiltrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so zu verbessern, dass derselbe weniger toleranzempfindlich und mit geringerem Aufwand herstellbar ist. Weiterhin soll ein einfaches Verfahren zum Fertigen eines solchen Ventilstriebs geschaffen werden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Ventiltrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist der jeweilige Schiebenocken über eine auf der jeweiligen Nockenwelle axial verschiebbare Schiebehülse derart axial verschiebbar auf der jeweiligen Nockenwelle gelagert, dass die jeweilige Schiebehülse, die in Radialrichtung gesehen zwischen der jeweiligen Nockenwelle und dem jeweiligen Schiebenocken positioniert und die an einem in Axialrichtung gesehen mittleren Abschnitt des jeweiligen Schiebenockens fest mit demselben verbunden ist, der Drehmomentübertragung auf den jeweiligen Schiebenocken dient; wobei der jeweilige Schiebenocken über in Axialrichtung gesehen seitlich gegenüber der jeweiligen Schiebehülse vorstehende Abschnitte desselben an auf der Nockenwelle axial unverschiebbar befestigten Lagerhülsen der Nockenwellenlager gegenüber den Lagerhülsen, die der Zentrierung des jeweiligen Schiebenockens dienen, axial verschiebbar gelagert ist.
- Beim erfindungsgemäßen Ventiltrieb sind die Funktion der Zentrierung des jeweiligen Schiebenockens und die Funktion der Drehmomentübertragung auf den jeweiligen Schiebenocken nicht nur funktional und räumlich getrennt, vielmehr sind an diesen Funktion unterschiedliche Bauteilkombinationen beteiligt, nämlich an der Drehmomentübertragungsfunktion Nockenwelle, Schiebehülse und Schiebenocken und an der Zentrierungsfunktion Nockenwelle, Lagerhülsen und Schiebenocken. Dies erlaubt eine bedarfsindividuelle Auslegung der jeweiligen beteiligten Bauteile, eine Verringerung der Toleranzempfindlichkeit und eine einfache Herstellbarkeit des Ventiltriebs.
- Vorzugsweise weisen die Lagerhülsen und die Schiebehülsen an einem äußeren Umfang derselben jeweils mehrere Abflachungen auf, die am äußeren Umfang Tragschultern begrenzen, wobei die Abflachungen der Lagerhülsen gegenüber den Abflachungen der Schiebehülsen in Umfangsrichtung gesehen versetzt sind. Hierdurch wird eine einfache Fertigung bzw. Montage des Ventiltriebes unterstützt.
- Das Verfahren zum Fertigen eines solchen Ventiltriebs ist in Patentanspruch 9 definiert und umfasst zumindest die folgenden Schritte: a) Bereitstellen mindestens einer eine Außenverzahnung aufweisenden Nockenwelle, b) Bereitstellen von eine Innenverzahnung aufweisenden Lagerhülsen für Nockenwellenlager und mindestens einer eine Innenverzahnung aufweisenden Schiebehülse; c) Bereitstellen mindestens eines Schiebenockens; d) Anordnen und Fixieren einer Lagerhülse auf der jeweiligen Nockenwellen, darauffolgendes Anordnen einer Schiebehülse auf der jeweiligen Nockenwelle und darauffolgendes Anordnen und Fixieren einer weiteren Lagerhülse auf der jeweiligen Nockenwellen, wobei dies solange wiederholt wird, bis alle Schiebehülsen und Lagerhülsen auf der jeweiligen Nockenwelle positioniert sind; e) Fertigmaßbearbeiten der auf der jeweiligen Nockenwelle angeordneten Lagerhülsen und der oder jeder auf jeweiligen Nockenwelle angeordneten Schiebehülse unter Eliminierung von Rundlaufabweichungen; f) Ausbildung von Riefen, insbesondere Längsriefen, vorzugsweise mittels Materialaufwurf, an einer äußeren Fläche der oder jeder Schiebehülse; g) Anordnen und Fixieren des jeweiligen Schiebenockens auf der jeweiligen Schiebehülse.
- Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen schematischen Ausschnitt aus einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine; -
2 ein Detail des Ventiltriebs der1 in teilgefertigtem Zustand; -
3 einen Querschnitt durch den Ventiltrieb der2 entlang der Schnittrichtung A-A; und -
4 einen Querschnitt durch den Ventiltrieb der2 entlang der Schnittrichtung B-B. -
1 zeigt einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine im Bereich einer Nockenwelle1 eines Ventiltriebs der Brennkraftmaschine. Die in1 gezeigte Nockenwelle1 ist über Nockenwellenlager2 ,3 in einem nicht gezeigten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gelagert, der vorzugsweise aus einem Zylinderkopfunterteil und einem Nockenwellengehäuse zusammengesetzt ist. Zylinderkopfunterteil und Nockenwellengehäuse können auch einstückig ausgebildet sein. - Die in
1 gezeigte Nockenwelle1 ist als Einlassnockenwelle ausgeführt und dient der Steuerung von Einlassventilen4 der Brennkraftmaschine mit Hilfe von nicht gezeigten Rollenschlepphebeln. Zur Steuerung von nicht gezeigten Auslassventilen der Brennkraftmaschine ist eine nicht gezeigte Auslassnockenwelle vorhanden. Bei den Einlassventilen und Auslassventilen handelt es sich um Gaswechselventile der Brennkraftmaschine. - Pro Zylinder sind vorzugsweise zwei Einlassventile
4 und zwei nicht gezeigte Auslassventile vorgesehen, wobei die Einlassventile4 von der Einlassnockenwelle1 in bekannter Weise gesteuert betätigt werden. Die Auslassventile werden von der nicht gezeigten Auslassnockenwelle in bekannter Weise gesteuert betätigt. Hierzu weist die Einlassnockenwelle1 bzw. die nicht gezeigte Auslassnockenwelle jeweils mehrere Schiebenocken5 auf. - Zur Lagerung der in
1 sichtbaren Einlassnockenwelle1 sind die bereits erwähnten und als Radiallagereinrichtungen ausgebildeten Nockenwellenlager2 ,3 vorgesehen, welche einen unteren Lagerringkörper6 umfassen, der einstückig mit dem Nockenwellengehäuse4 ausgebildet sein kann. Weiterhin umfasst jedes Nockenwellenlager2 ,3 einen individuellen Lagerdeckel7 , der an dem unteren Lagerringkörper6 mit Hilfe von z. B. Schrauben befestigt ist, und eine auf der Einlassnockenwelle1 befestigte Lagerhülse B. Die Lagedeckel7 können zu einer Lagerbrücke zusammengefasst sein. - Gemäß
1 ist der Schiebenocken5 aus einem in der Mitte positionierten Kulissenabschnitt9 und zwei äußeren Nockenabschnitten10 gebildet. Jeder äußere Nockenabschnitt10 umfasst drei Nockenbahnen11 , wobei mit jeder der Nockenbahnen11 ein unterschiedlicher Ventilhub eingestellt wird. Der in1 dargestellte Schiebenocken5 umfasst demnach für jedes Ventil einen Nockenabschnitt10 mit drei Nockenbahnen11 , der axial verschiebbar ist. Es können auch mehrere Kulissenabschnitte seitlich außen neben den Nockenabschnitten10 vorhanden sein. Jedem Schiebenocken5 ist ein Aktuator12 zugeordnet, der Stifte13 aufweist, die mit an einer Mantelfläche des Kulissenabschnitts9 ausgebildeten Nuten14 des Schiebenockens5 zusammenwirken. Dadurch erfolgt eine axiale Verschiebung des Schiebenockens5 in einem Bereich zwischen zwei Nockenwellenlagern2 ,3 . - Durch die axiale Verschiebung des Schiebenockens
5 wird das jeweilige Gaswechselventil gezielt mit einer bestimmten Nockenbahn11 betätigt, so dass eine unterschiedliche Ventilhubeinstellung erfolgt. Das Zusammenwirken der Stifte13 des Aktuators12 mit den Nuten14 des Kulissenabschnitts9 ist dem hier angesprochenen Fachmann geläufig. - Zur Gewährleistung eines ordnungsgemäßen Funktion des Ventiltriebs muss der jeweilige Schiebenocken
5 einerseits relativ zur Nockenwelle1 zentriert sein, andererseits muss eine Drehmomentübertragung von der Nockenwelle1 auf den jeweiligen Schiebenocken5 gewährleistet werden. - Zur Bereitstellung der Drehmomentübertragungsfunktion von der Nockenwelle
1 auf den Schiebenocken5 ist der in1 gezeigte Schiebenocken5 über eine auf der Nockenwelle1 axial verschiebbar gelagerte Schiebehülse15 axial verschiebbar auf der Nockenwelle1 gelagert. - Die Schiebehülse
15 ist hierbei in Radialrichtung gesehen zwischen der Nockenwelle1 und dem Schiebenocken5 positioniert, wobei die Schiebehülse15 mit einem mittleren Abschnitt16 des Schiebenockens5 verdrehfest mit demselben verbunden ist. Die Drehmomentübertragung von der Nockenwelle1 auf den Schiebenocken5 erfolgt demnach ausgehend von der Nockenwelle1 auf die Schiebehülse15 und über die Schiebehülse15 letztendlich auf den Schiebenocken5 . - Die Bereitstellung der Zentrierung des Schiebenockens
5 auf der Nockenwelle1 erfolgt über die auf der Nockenwelle1 axial unverschiebbar befestigten Lagerhülsen8 , wobei der in1 gezeigte Schiebenocken5 über in Axialrichtung gesehen seitlich gegenüber der Schiebehülse15 vorstehende seitliche Abschnitte17 desselben an Abschnitten der auf der Nockenwelle1 axial unverschiebbar befestigten Lagerhülsen8 der Nockenwellenlager2 ,3 gegenüber den Lagerhülsen8 axial verschiebbar gelagert ist. - Die Zentrierung der Schiebenocken
5 auf der Nockenwelle1 erfolgt demnach über die Lagerhülsen8 , die axial unverschiebbar auf der Nockenwelle1 befestigt sind, und gegenüber welchen der Schiebenocken5 über die Schiebehülse15 axial verschiebbar ist. - Die Drehmomentübertragungsfunktion und die Zentrierungsfunktion für den jeweiligen Schiebenocken
5 sind demnach nicht nur funktional und räumlich voneinander getrennt, vielmehr werden diese Funktionen von unterschiedlichen Bauteilkombinationen bereitgestellt. - Die Drehmomentübertragungsfunktion wird von der Nockenwelle
1 , der auf der Nockenwelle1 axial verschiebbar jedoch verdrehfest angeordneten Schiebehülse15 und dem axialfest und verdrehfest auf der Schiebehülse15 angeordneten Schiebenocken5 bereitgestellt. - Die Zentrierungsfunktion wird von der Nockenwelle
1 , den auf der Nockenwelle1 axialfest und verdrehfest angeordneten Lagerhülsen8 und dem gegenüber den Lagerhülsen8 axial verschiebbaren Schiebenocken5 bereitgestellt. - Die Nockenwelle
1 verfügt über eine Außenverzahnung18 , die mit einer Innenverzahnung19 der Schiebehülse15 zusammen wirkt, wobei diese Verzahnungen18 ,19 ineinander greifen und die axiale Verschiebbarkeit der Schiebehülse15 auf der Nockenwelle1 sowie die Unverdrehbarkeit der Schiebehülse15 zur Nockenwelle1 und damit die axiale Verschiebbarkeit des Schiebenockens5 auf der Nockenwelle sowie die Drehmomentübertragung von der Nockenwelle1 über die Schiebehülse15 auf den Schiebenocken5 bereitstellen. - Die Lagerhülsen
8 sind mit der Nockenwelle1 insbesondere durch Aufpressen derselben auf die Nockenwelle1 kraftschlüssig verbunden, wobei die Lagerhülsen8 einerseits in Axialrichtung gegenüber der Nockenwelle1 unverschiebbar und andererseits in Umfangsrichtung gegenüber der Nockenwelle1 unverdrehbar bzw. verdrehfest mit derselben verbunden sind. Der jeweilige Schiebenocken5 ist über die in Axialrichtung gesehen seitlich gegenüber der jeweiligen Schiebehülse15 vorstehenden seitlichen Abschnitte17 an den Lagerhülsen8 der Nockenwellenlager2 ,3 gegenüber den Lagerhülsen8 axial verschiebbar gelagert. - Die Lagerhülsen
8 sowie die Schiebehülse15 weisen an einem äußeren Umfang derselben jeweils mehrere Abflachungen20 bzw.21 auf, die am äußeren Umfang derselben Tragschultern22 bzw.23 begrenzen. - So kann
3 entnommen werden, dass über den äußeren Umfang der Schiebehülsen8 jeweils drei Abflachungen20 verteilt sind, die über den Umfang der jeweiligen Schiebehülse8 verteilten jeweils drei Tragschultern22 voneinander begrenzen.4 kann entnommen werden, dass auf analoge Art und Weise am äußeren Umfang der jeweiligen Schiebehülse15 drei Abflachungen21 verteilt sind, die drei Tragschultern23 voneinander begrenzen. - Die Abflachungen
20 der Lagerhülsen8 sind gegenüber den Abflachungen21 der Schiebehülse15 und damit die Tragschultern22 der Lagerhülsen8 gegenüber den Tragschultern23 der Schiebehülse15 in Umfangsrichtung gesehen zueinander versetzt, nämlich derart, dass in der axialen Projektion gesehen (siehe4 ) die Tragschultern22 der Lagerhülsen8 mit Ausnehmungen21 der Schiebehülse15 fluchten, und dass Tragschultern23 der Schiebehülse15 mit Ausnehmungen20 der Lagerhülsen8 fluchten. - Ein Außenradius der Tragschultern
22 der Lagerhülsen8 entspricht einem Außenradius der Tragschultern23 der Schiebehülse15 und einem Innenradius des Schiebenockens5 . - Der Schiebenocken
5 ist mit der Schiebehülse15 durch Ausbildung von insbesondere Riefen an den Tragschultern23 der Schiebehülse und durch anschließendes Aufpressen des Schiebenockens5 auf die Schiebehülse15 kraftschlüssig und formschlüssig verbunden, nämlich derart dass der Schiebenocken weder in Axialrichtung relativ zur Schiebehülse verschoben noch in Umfangsrichtung relativ zu derselben verdreht werden kann. - Wie bereits erwähnt, wirkt zur axialen Verschiebung des in
1 gezeigten Schiebenockens5 auf der Nockenwelle1 mit dem Schiebenocken5 der Aktuator12 zusammen, nämlich einer der Stifte13 mit einer der Nuten14 des Kulissenabschnitts9 des Schiebenockens5 , wobei die eigentliche Axialverschiebung des Schiebenockens5 auf der Nockenwelle1 über die Schiebehülse15 bereitgestellt wird. Um die Schiebehülse15 nach einer axialen Verschiebung derselben auf der Nockenwelle1 in ihren axialen Relativposition auf der Nockenwelle1 und damit den Schiebenocken5 in seiner axialen Relativposition relativ zu einem zu betätigenden Einlassventil4 zu rastieren, verfügt der Ventiltrieb über eine Arretiervorrichtung24 (siehe insbesondere2 ). - Die Arretiervorrichtung
24 wirkt derart zwischen der Nockenwelle1 und der Schiebehülse15 , dass in einer Querbohrung25 der Nockenwelle1 aufgenommene, durch mindestens ein Federelement26 beaufschlagte Rastkugeln27 mit an einer Innenfläche der Schiebehülse15 ausgebildeten Rastvertiefungen28 derart zusammenwirken, dass zur Rastierung die Rastkugeln27 der Nockenwelle1 in eine der Rastvertiefungen28 der Schiebehülse15 eingreifen. In1 und2 sind zwei Rastkugeln27 gezeigt. Es kann auch lediglich eine derartige Rastkugel je Schiebehülse vorhanden sein. - Zur Fertigung des in
1 bis4 in unterschiedlichen Darstellungen gezeigten Ventiltriebs wird so vorgegangen, dass zunächst eine Nockenwelle1 mit einer Außenverzahnung18 bereitgestellt wird, ebenso werden Lagerhülsen8 mit einer Innenverzahnung und Schiebehülsen15 mit einer Innenverzahnung sowie Schiebenocken5 bereitgestellt. - Sodann wird auf der Nockenwelle
1 eine erste Lagerhülse8 , die gleichzeitig einen sogenannten Nockenwellenkopf29 bereitstellt, auf der Nockenwelle1 positioniert und mit der Nockenwelle1 durch Aufpressen kraftschlüssig verbunden. - Anschließend wird eine Schiebehülse
15 mit der Innenverzahnung19 auf die Außenverzahnung18 der Nockenwelle1 aufgeschoben und in einer relativen Axialposition auf der Nockenwelle1 über eine entsprechende Arretiervorrichtung24 rastiert. - Anschließend wird eine weitere Lagerhülse
8 auf der Nockenwelle1 angeordnet und durch Verpressen auf der Nockenwelle1 kraftschlüssig fixiert. - Dieses abwechselnde Positionieren von Lagerhülsen
8 und Schiebehülsen15 auf der Nockenwelle1 wird solange wiederholt, bis alle Schiebehülsen15 und Lagerhülsen8 auf der jeweiligen Nockenwelle1 positioniert sind. - Die Lagerhülsen
8 und die jeweilige Schiebehülse15 sind in Axialrichtung der Nockenwelle1 (siehe insbesondere1 ) voneinander beabstandet, nämlich derart, dass die jeweilige Schiebhülse15 und damit der auf der jeweiligen Schiebehülse15 aufgenommene Schiebnocken5 in Axialrichtung der Nockenwelle1 axial verschiebbar ist. - Die so mit den Lagerhülsen
8 und den Schiebehülsen15 vormontierte Nockenwelle1 wird anschließend einer Fertigmaßbearbeitung im Bereich der äußeren Umfangsflächen der Lagerhülsen8 und der Schiebehülsen15 unterzogen, zum Beispiel durch eine Schleifbearbeitung. Hierbei werden Rundlaufabweichungen im Bereich der Lagerhülsen8 und Schiebehülsen15 eliminiert. - Im Anschluss hieran werden im Bereich der Schiebehülsen
15 , nämlich im Bereich der Tragschultern23 derselben, durch vorzugsweise Rollieren Riefen ausgebildet, wodurch hierbei im Bereich der Tragschultern23 Material aufgeworfen wird. - Sodann wird ein Schiebnocken
5 auf der jeweiligen Schiebehülse15 durch axiales Aufschieben angeordnet und mit derselben verpresst, wobei sich das beim Rollieren bzw. Ausbilden der Riefen aufgeworfene Material der Schiebehülse15 in den Schiebenocken5 eingräbt und so eine kraftschlüssige sowie formschlüssige Verbindung zwischen denselben ausbildet. - Da beim axialen Aufschieben des Schiebenockens
5 auf die mit den Riefen versehene Schiebehülse15 auch im Bereich einer radial inneren Fläche der Schiebehülse15 Material aufgeworfen wird, sind die Abflachungen20 im Bereich der Lagerhülsen8 ausgebildet. - Da die Montage von einer axialen Seite aus erfolgt, muss lediglich an einer axialen Seite jedes Schiebenockens
5 eine Lagerhülse8 mit den Abflachungen20 im Bereich des Abschnitts der Lagerhülse8 vorhanden sein, an welchen der jeweilige seitliche Abschnitt17 des Schiebenockens15 axial verschiebbar angreift. An der gegenüberliegenden Seite des Schiebenockens5 kann die Lagerhülse8 am jeweiligen Abschnitt derselben, an welchem der Schiebenocken15 über den jeweiligen Abschnitt17 axial verschiebbar angreift, bezogen auf den jeweiligen Schiebenocken5 ohne derartige Abflachungen20 auskommen. - Bei der Fertigmaßbearbeitung der auf der vormontierten Nockenwelle
1 angeordneten Lagerhülsen8 und Schiebehülsen15 erfolgt auch die Bearbeitung der Abflachungen20 ,21 sowie der Tragschultern22 ,23 . - Nach beendeter Montage bzw. Fertigung sind die Schiebenocken
5 fest mit den Schiebehülsen15 verbunden und auf den Lagerhülsen8 mit minimaler Rundlaufabweichung gleitend gelagert. - Die Schiebenocken
5 können über die Schiebehülsen15 auf der Nockenwelle1 relativ zur Nockenwelle1 und den Lagerhülsen8 axial verschoben werden. Die Schiebenocken5 können über einen nicht gezeigten Anschlag der Schiebehülsen15 an den Lagerhülsen8 in den jeweiligen Endlagen genau positioniert werden. - Der erfindungsgemäße Ventiltrieb erlaubt eine genaue Zentrierung sowie Drehmomentübertragung auf die Schiebenocken
5 . Da an der Bereitstellung der Zentrierungsfunktion und Drehmomentübertragungsfunktion unterschiedliche Bauteilkombinationen beteiligt sind, können die jeweiligen Bauteile bedarfsgerecht individuell ausgelegt werden, sodass die Toleranzempfindlichkeit des Ventiltriebs gesenkt werden kann. Weiterhin ist eine einfache Fertigung des Ventiltriebs gewährleistet. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Nockenwelle
- 2
- Nockenwellenlager
- 3
- Nockenwellenlager
- 4
- Einlassventil
- 5
- Schiebenocken
- 6
- Lagerringkörper
- 7
- Lagedeckel
- 8
- Lagerhülse
- 9
- Kulissenabschnitt
- 10
- Nockenabschnitte
- 11
- Nockenbahn
- 12
- Aktuator
- 13
- Stift
- 14
- Nut
- 15
- Schiebehülse
- 16
- Abschnitt
- 17
- Abschnitt
- 18
- Außenverzahnung
- 19
- Innenverzahnung
- 20
- Abflachung
- 21
- Abflachung
- 22
- Tragschulter
- 23
- Tragschulter
- 24
- Arretiervorrichtung
- 25
- Querbohrung
- 26
- Federelement
- 27
- Rastkugel
- 28
- Rastvertiefung
- 29
- Nockenwellenkopf
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- 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.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19611641 C1 [0002, 0002]
- DE 102007027979 A1 [0003]
Claims (10)
- Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, wobei zur Betätigung von Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine mindestens eine in Nockenwellenlagern (
2 ,3 ) drehbar gelagerte Nockenwelle (1 ) mit mindestens einem auf der jeweiligen Nockenwelle (1 ) axial verschiebbaren Schiebenocken (5 ) vorgesehen ist, wobei der jeweilige Schiebenocken (5 ) derart gelagert ist, dass trotz der axialen Verschiebbarkeit des jeweiligen Schiebenockens (5 ) relativ zur jeweiligen Nockenwelle (1 ) einerseits eine Zentrierung des jeweiligen Schiebenockens (5 ) und andererseits eine Drehmomentübertragung auf den jeweiligen Schiebenocken (5 ) gewährleistet ist, dadurch gekennzeichnet, dass a) der jeweilige Schiebenocken (5 ) über eine auf der jeweiligen Nockenwelle (1 ) axial verschiebbare Schiebehülse (15 ) derart axial verschiebbar auf der jeweiligen Nockenwelle (1 ) gelagert ist, dass die jeweilige Schiebehülse (15 ), die in Radialrichtung gesehen zwischen der jeweiligen Nockenwelle (1 ) und dem jeweiligen Schiebenocken (5 ) positioniert und die an einem in Axialrichtung gesehen mittleren Abschnitt (16 ) des jeweiligen Schiebenockens (5 ) fest mit demselben verbunden ist, der Drehmomentübertragung auf den jeweiligen Schiebenocken (5 ) dient, b) der jeweilige Schiebenocken (5 ) über in Axialrichtung gesehen seitlich gegenüber der jeweiligen Schiebehülse (15 ) vorstehende seitliche Abschnitte (17 ) desselben an auf der Nockenwelle (1 ) axial unverschiebbar befestigten Lagerhülsen (8 ) der Nockenwellenlager (2 ,3 ) gegenüber den Lagerhülsen (8 ), die der Zentrierung des jeweiligen Schiebenockens (5 ) dienen, axial verschiebbar gelagert ist. - Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (
1 ) eine Außenverzahnung (18 ) und die jeweilige Schiebehülse (15 ) eine Innenverzahnung (19 ) trägt, wobei diese ineinander greifenden Verzahnungen (18 ,19 ) die axiale Verschiebbarkeit der jeweiligen Schiebehülse (15 ) und damit des jeweiligen Schiebenockens (5 ) auf der jeweiligen Nockenwelle (1 ) und die Drehmomentübertragung von der jeweiligen Nockenwelle (1 ) über die jeweilige Schiebehülse (15 ) auf den jeweiligen Schiebenocken (5 ) bereitstellen. - Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülsen (
8 ) mit der jeweiligen Nockenwelle (1 ) durch insbesondere Aufpressen derselben auf die jeweilige Nockenwelle (1 ) kraftschlüssig verbunden sind. - Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Schiebehülse (
15 ) nach einer axialen Verschiebung derselben auf der jeweiligen Nockenwelle (1 ) in ihrer axialen Relativposition auf der jeweiligen Nockenwelle (1 ) und damit der jeweilige Schiebenocken (5 ) in seiner axialen Relativposition relativ zu einem zu betätigenden Gaswechselventil durch eine Arretiervorrichtung (24 ) rastierbar ist. - Ventiltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass federbeaufschlagte Rastkugeln (
27 ) der Arretiervorrichtung in einer Bohrung (27 ) der jeweiligen Nockenwelle aufgenommen sind und zur Rastierung der jeweiligen Schiebehülse (15 ) auf der jeweiligen Nockenwelle in Rastvertiefungen (28 ) der jeweiligen Schiebehülse eingreifen. - Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülsen (
8 ) und die Schiebehülsen (15 ) an einem äußeren Umfang derselben jeweils mehrere Abflachungen (20 ,21 ) aufweisen, die am äußeren Umfang Tragschultern (22 ,23 ) begrenzen, wobei die Abflachungen (20 ) der Lagerhülsen (8 ) gegenüber den Abflachungen (21 ) der Schiebehülsen (15 ) in Umfangsrichtung gesehen versetzt sind. - Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenradius der Tragschultern (
22 ) der Lagerhülsen (8 ) einem Außenradius der Tragschultern (23 ) der jeweiligen Schiebehülse (15 ) und einem Innenradius des jeweiligen Schiebenockens (5 ) entspricht. - Ventiltrieb nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Schiebenocken (
5 ) mit der jeweiligen Schiebehülse (15 ) durch insbesondere Ausbildung von Riefen an den Tragschultern (23 ) der jeweiligen Schiebehülse (15 ) und durch Aufpressen des jeweiligen Schiebenockens (5 ) auf die jeweiligen Schiebehülse (15 ) kraftschlüssig und formschlüssig verbunden ist. - Verfahren zum Fertigen eines Ventiltriebs nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen mindestens einer eine Außenverzahnung aufweisenden Nockenwelle, b) Bereitstellen von eine Innenverzahnung aufweisenden Lagerhülsen für Nockenwellenlager und mindestens einer eine Innenverzahnung aufweisenden Schiebehülse; c) Bereitstellen mindestens eines Schiebenockens; d) Anordnen und Fixieren einer Lagerhülse auf der jeweiligen Nockenwelle, darauffolgendes Anordnen einer Schiebehülse auf der jeweiligen Nockenwelle und darauffolgendes Anordnen und Fixieren einer weiteren Lagerhülse auf der jeweiligen Nockenwellen, wobei dies solange wiederholt wird, bis alle Schiebehülsen und Lagerhülse auf der jeweiligen Nockenwelle positioniert sind; e) Fertigmaßbearbeiten der auf der jeweiligen Nockenwelle angeordneten Lagerhülsen und der oder jeder auf jeweiligen Nockenwelle angeordneten Schiebehülse unter Eliminierung von Rundlaufabweichungen; f) Ausbildung von Riefen an einer äußeren Fläche der oder jeder Schiebehülse; g) Anordnen und Fixieren des jeweiligen Schiebenockens auf der jeweiligen Schiebehülse.
- Ventiltrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Fertigmaßbearbeiten der auf der jeweiligen Nockenwelle angeordneten Lagerhülsen und der oder jeder auf jeweiligen Nockenwelle angeordneten Schiebehülse an einem äußeren Umfang derselben jeweils mehrere Abflachungen, die am äußeren Umfang Tragschultern begrenzen, bearbeitet werden.
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