DE102011001711B4

DE102011001711B4 - Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Fertigen desselben

Info

Publication number: DE102011001711B4
Application number: DE102011001711.9A
Authority: DE
Inventors: Joachim Grünberger
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2023-06-07
Anticipated expiration: 2031-04-01
Also published as: DE102011001711A1; KR20120007016U; CN202810984U; KR200467402Y1

Abstract

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, wobei 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, wobei 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, 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.

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 der DE 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 zusammenwirkt, 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.
DE 199 08 286 A1 offenbart einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
DE 195 19 048 A1 und DE 10 2008 024 876 A1 offenbaren weiteren Stand der Technik.
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 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.
Die Funktion der Zentrierung des jeweiligen Schiebenockens und die Funktion der Drehmomentübertragung auf den jeweiligen Schiebenocken sind nicht nur funktional und räumlich getrennt, vielmehr sind an diesen Funktionen 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.
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 Nockenwelle, darauffolgendes des Anordnen einer Schiebehülse auf der jeweiligen Nockenwelle und darauffolgendes Anordnen und Fixieren einer weiteren Lagerhülse auf der jeweiligen Nockenwelle, 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 der 1 in teilgefertigtem Zustand;
3 einen Querschnitt durch den Ventiltrieb der 2 entlang der Schnittrichtung A-A; und
4 einen Querschnitt durch den Ventiltrieb der 2 entlang der Schnittrichtung B-B.

1 zeigt einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine im Bereich einer Nockenwelle 1 eines Ventiltriebs der Brennkraftmaschine. Die in 1 gezeigte Nockenwelle 1 ist über Nockenwellenlager 2, 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 Nockenwelle 1 ist als Einlassnockenwelle ausgeführt und dient der Steuerung von Einlassventilen 4 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 Einlassventile 4 von der Einlassnockenwelle 1 in bekannter Weise gesteuert betätigt werden. Die Auslassventile werden von der nicht gezeigten Auslassnockenwelle in bekannter Weise gesteuert betätigt. Hierzu weist die Einlassnockenwelle 1 bzw. die nicht gezeigte Auslassnockenwelle jeweils mehrere Schiebenocken 5 auf.
Zur Lagerung der in 1 sichtbaren Einlassnockenwelle 1 sind die bereits erwähnten und als Radiallagereinrichtungen ausgebildeten Nockenwellenlager 2, 3 vorgesehen, welche einen unteren Lagerringkörper 6 umfassen, der einstückig mit dem Nockenwellengehäuse ausgebildet sein kann. Weiterhin umfasst jedes Nockenwellenlager 2, 3 einen individuellen Lagerdeckel 7, der an dem unteren Lagerringkörper 6 mit Hilfe von z. B. Schrauben befestigt ist, und eine auf der Einlassnockenwelle 1 befestigte Lagerhülse 8. Die Lagedeckel 7 können zu einer Lagerbrücke zusammengefasst sein.
Gemäß 1 ist der Schiebenocken 5 aus einem in der Mitte positionierten Kulissenabschnitt 9 und zwei äußeren Nockenabschnitten 10 gebildet. Jeder äußere Nockenabschnitt 10 umfasst drei Nockenbahnen 11, wobei mit jeder der Nockenbahnen 11 ein unterschiedlicher Ventilhub eingestellt wird. Der in 1 dargestellte Schiebenocken 5 umfasst demnach für jedes Ventil einen Nockenabschnitt 10 mit drei Nockenbahnen 11, der axial verschiebbar ist. Es können auch mehrere Kulissenabschnitte seitlich außen neben den Nockenabschnitten 10 vorhanden sein. Jedem Schiebenocken 5 ist ein Aktuator 12 zugeordnet, der Stifte 13 aufweist, die mit an einer Mantelfläche des Kulissenabschnitts 9 ausgebildeten Nuten 14 des Schiebenockens 5 zusammenwirken. Dadurch erfolgt eine axiale Verschiebung des Schiebenockens 5 in einem Bereich zwischen zwei Nockenwellenlagern 2, 3.
Durch die axiale Verschiebung des Schiebenockens 5 wird das jeweilige Gaswechselventil gezielt mit einer bestimmten Nockenbahn 11 betätigt, so dass eine unterschiedliche Ventilhubeinstellung erfolgt. Das Zusammenwirken der Stifte 13 des Aktuators 12 mit den Nuten 14 des Kulissenabschnitts 9 ist dem hier angesprochenen Fachmann geläufig.
Zur Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Funktion des Ventiltriebs muss der jeweilige Schiebenocken 5 einerseits relativ zur Nockenwelle 1 zentriert sein, andererseits muss eine Drehmomentübertragung von der Nockenwelle 1 auf den jeweiligen Schiebenocken 5 gewährleistet werden.
Zur Bereitstellung der Drehmomentübertragungsfunktion von der Nockenwelle 1 auf den Schiebenocken 5 ist der in 1 gezeigte Schiebenocken 5 über eine auf der Nockenwelle 1 axial verschiebbar gelagerte Schiebehülse 15 axial verschiebbar auf der Nockenwelle 1 gelagert.
Die Schiebehülse 15 ist hierbei in Radialrichtung gesehen zwischen der Nockenwelle 1 und dem Schiebenocken 5 positioniert, wobei die Schiebehülse 15 mit einem mittleren Abschnitt 16 des Schiebenockens 5 verdrehfest mit demselben verbunden ist. Die Drehmomentübertragung von der Nockenwelle 1 auf den Schiebenocken 5 erfolgt demnach ausgehend von der Nockenwelle 1 auf die Schiebehülse 15 und über die Schiebehülse 15 letztendlich auf den Schiebenocken 5.
Die Bereitstellung der Zentrierung des Schiebenockens 5 auf der Nockenwelle 1 erfolgt über die auf der Nockenwelle 1 axial unverschiebbar befestigten Lagerhülsen 8, wobei der in 1 gezeigte Schiebenocken 5 über in Axialrichtung gesehen seitlich gegenüber der Schiebehülse 15 vorstehende seitliche Abschnitte 17 desselben an Abschnitten der auf der Nockenwelle 1 axial unverschiebbar befestigten Lagerhülsen 8 der Nockenwellenlager 2,3 gegenüber den Lagerhülsen 8 axial verschiebbar gelagert ist.
Die Zentrierung der Schiebenocken 5 auf der Nockenwelle 1 erfolgt demnach über die Lagerhülsen 8, die axial unverschiebbar auf der Nockenwelle 1 befestigt sind, und gegenüber welchen der Schiebenocken 5 über die Schiebehülse 15 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 Nockenwelle 1 axial verschiebbar jedoch verdrehfest angeordneten Schiebehülse 15 und dem axialfest und verdrehfest auf der Schiebehülse 15 angeordneten Schiebenocken 5 bereitgestellt.
Die Zentrierungsfunktion wird von der Nockenwelle 1, den auf der Nockenwelle 1 axialfest und verdrehfest angeordneten Lagerhülsen 8 und dem gegenüber den Lagerhülsen 8 axial verschiebbaren Schiebenocken 5 bereitgestellt.
Die Nockenwelle 1 verfügt über eine Außenverzahnung 18, die mit einer Innenverzahnung 19 der Schiebehülse 15 zusammen wirkt, wobei diese Verzahnungen 18, 19 ineinander greifen und die axiale Verschiebbarkeit der Schiebehülse 15 auf der Nockenwelle 1 sowie die Unverdrehbarkeit der Schiebehülse 15 zur Nockenwelle 1 und damit die axiale Verschiebbarkeit des Schiebenockens 5 auf der Nockenwelle sowie die Drehmomentübertragung von der Nockenwelle 1 über die Schiebehülse 15 auf den Schiebenocken 5 bereitstellen.
Die Lagerhülsen 8 sind mit der Nockenwelle 1 insbesondere durch Aufpressen derselben auf die Nockenwelle 1 kraftschlüssig verbunden, wobei die Lagerhülsen 8 einerseits in Axialrichtung gegenüber der Nockenwelle 1 unverschiebbar und andererseits in Umfangsrichtung gegenüber der Nockenwelle 1 unverdrehbar bzw. verdrehfest mit derselben verbunden sind. Der jeweilige Schiebenocken 5 ist über die in Axialrichtung gesehen seitlich gegenüber der jeweiligen Schiebehülse 15 vorstehenden seitlichen Abschnitte 17 an den Lagerhülsen 8 der Nockenwellenlager 2,3 gegenüber den Lagerhülsen 8 axial verschiebbar gelagert.
Die Lagerhülsen 8 sowie die Schiebehülse 15 weisen an einem äußeren Umfang derselben jeweils mehrere Abflachungen 20 bzw. 21 auf, die am äußeren Umfang derselben Tragschultern 22 bzw. 23 begrenzen.
So kann 3 entnommen werden, dass über den äußeren Umfang der Lagerhülsen 8 jeweils drei Abflachungen 20 verteilt sind, die über den Umfang der jeweiligen Lagerhülse 8 verteilten jeweils drei Tragschultern 22 voneinander begrenzen. 4 kann entnommen werden, dass auf analoge Art und Weise am äußeren Umfang der jeweiligen Schiebehülse 15 drei Abflachungen 21 verteilt sind, die drei Tragschultern 23 voneinander begrenzen.
Die Abflachungen 20 der Lagerhülsen 8 sind gegenüber den Abflachungen 21 der Schiebehülse 15 und damit die Tragschultern 22 der Lagerhülsen 8 gegenüber den Tragschultern 23 der Schiebehülse 15 in Umfangsrichtung gesehen zueinander versetzt, nämlich derart, dass in der axialen Projektion gesehen (siehe 4) die Tragschultern 22 der Lagerhülsen 8 mit Abflachungen 21 der Schiebehülse 15 fluchten, und dass Tragschultern 23 der Schiebehülse 15 mit Abflachungen 20 der Lagerhülsen 8 fluchten.
Ein Außenradius der Tragschultern 22 der Lagerhülsen 8 entspricht einem Außenradius der Tragschultern 23 der Schiebehülse 15 und einem Innenradius des Schiebenockens 5.
Der Schiebenocken 5 ist mit der Schiebehülse 15 durch Ausbildung von insbesondere Riefen an den Tragschultern 23 der Schiebehülse und durch anschließendes Aufpressen des Schiebenockens 5 auf die Schiebehülse 15 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 Schiebenockens 5 auf der Nockenwelle 1 mit dem Schiebenocken 5 der Aktuator 12 zusammen, nämlich einer der Stifte 13 mit einer der Nuten 14 des Kulissenabschnitts 9 des Schiebenockens 5, wobei die eigentliche Axialverschiebung des Schiebenockens 5 auf der Nockenwelle 1 über die Schiebehülse 15 bereitgestellt wird. Um die Schiebehülse 15 nach einer axialen Verschiebung derselben auf der Nockenwelle 1 in ihren axialen Relativposition auf der Nockenwelle 1 und damit den Schiebenocken 5 in seiner axialen Relativposition relativ zu einem zu betätigenden Einlassventil 4 zu rastieren, verfügt der Ventiltrieb über eine Arretiervorrichtung 24 (siehe insbesondere 2).
Die Arretiervorrichtung 24 wirkt derart zwischen der Nockenwelle 1 und der Schiebehülse 15, dass in einer Querbohrung 25 der Nockenwelle 1 aufgenommene, durch mindestens ein Federelement 26 beaufschlagte Rastkugeln 27 mit an einer Innenfläche der Schiebehülse 15 ausgebildeten Rastvertiefungen 28 derart zusammenwirken, dass zur Rastierung die Rastkugeln 27 der Nockenwelle 1 in eine der Rastvertiefungen 28 der Schiebehülse 15 eingreifen. In 1 und 2 sind zwei Rastkugeln 27 gezeigt. Es kann auch lediglich eine derartige Rastkugel 27 je Schiebehülse 15 vorhanden sein.
Zur Fertigung des in 1 bis 4 in unterschiedlichen Darstellungen gezeigten Ventiltriebs wird so vorgegangen, dass zunächst eine Nockenwelle 1 mit einer Außenverzahnung 18 bereitgestellt wird, ebenso werden Lagerhülsen 8 mit einer Innenverzahnung und Schiebehülsen 15 mit einer Innenverzahnung sowie Schiebenocken 5 bereitgestellt.
Sodann wird auf der Nockenwelle 1 eine erste Lagerhülse 8, die gleichzeitig einen sogenannten Nockenwellenkopf 29 bereitstellt, auf der Nockenwelle 1 positioniert und mit der Nockenwelle 1 durch Aufpressen kraftschlüssig verbunden.
Anschließend wird eine Schiebehülse 15 mit der Innenverzahnung 19 auf die Außenverzahnung 18 der Nockenwelle 1 aufgeschoben und in einer relativen Axialposition auf der Nockenwelle 1 über eine entsprechende Arretiervorrichtung 24 rastiert.
Anschließend wird eine weitere Lagerhülse 8 auf der Nockenwelle 1 angeordnet und durch Verpressen auf der Nockenwelle 1 kraftschlüssig fixiert.
Dieses abwechselnde Positionieren von Lagerhülsen 8 und Schiebehülsen 15 auf der Nockenwelle 1 wird solange wiederholt, bis alle Schiebehülsen 15 und Lagerhülsen 8 auf der jeweiligen Nockenwelle 1 positioniert sind.
Die Lagerhülsen 8 und die jeweilige Schiebehülse 15 sind in Axialrichtung der Nockenwelle 1 (siehe insbesondere 1) voneinander beabstandet, nämlich derart, dass die jeweilige Schiebhülse 15 und damit der auf der jeweiligen Schiebehülse 15 aufgenommene Schiebnocken 5 in Axialrichtung der Nockenwelle 1 axial verschiebbar ist.
Die so mit den Lagerhülsen 8 und den Schiebehülsen 15 vormontierte Nockenwelle 1 wird anschließend einer Fertigmaßbearbeitung im Bereich der äußeren Umfangsflächen der Lagerhülsen 8 und der Schiebehülsen 15 unterzogen, zum Beispiel durch eine Schleifbearbeitung. Hierbei werden Rundlaufabweichungen im Bereich der Lagerhülsen 8 und Schiebehülsen 15 eliminiert.
Im Anschluss hieran werden im Bereich der Schiebehülsen 15, nämlich im Bereich der Tragschultern 23 derselben, durch vorzugsweise Rollieren Riefen ausgebildet, wodurch hierbei im Bereich der Tragschultern 23 Material aufgeworfen wird.
Sodann wird ein Schiebnocken 5 auf der jeweiligen Schiebehülse 15 durch axiales Aufschieben angeordnet und mit derselben verpresst, wobei sich das beim Rollieren bzw. Ausbilden der Riefen aufgeworfene Material der Schiebehülse 15 in den Schiebenocken 5 eingräbt und so eine kraftschlüssige sowie formschlüssige Verbindung zwischen denselben ausbildet.
Da beim axialen Aufschieben des Schiebenockens 5 auf die mit den Riefen versehene Schiebehülse 15 auch im Bereich einer radial inneren Fläche der Schiebehülse 15 Material aufgeworfen wird, sind die Abflachungen 20 im Bereich der Lagerhülsen 8 ausgebildet.
Da die Montage von einer axialen Seite aus erfolgt, muss lediglich an einer axialen Seite jedes Schiebenockens 5 eine Lagerhülse 8 mit den Abflachungen 20 im Bereich des Abschnitts der Lagerhülse 8 vorhanden sein, an welchen der jeweilige seitliche Abschnitt 17 des Schiebenockens 5 axial verschiebbar angreift. An der gegenüberliegenden Seite des Schiebenockens 5 kann die Lagerhülse 8 am jeweiligen Abschnitt derselben, an welchem der Schiebenocken 5 über den jeweiligen Abschnitt 17 axial verschiebbar angreift, bezogen auf den jeweiligen Schiebenocken 5 ohne derartige Abflachungen 20 auskommen.
Bei der Fertigmaßbearbeitung der auf der vormontierten Nockenwelle 1 angeordneten Lagerhülsen 8 und Schiebehülsen 15 erfolgt auch die Bearbeitung der Abflachungen 20, 21 sowie der Tragschultern 22, 23.
Nach beendeter Montage bzw. Fertigung sind die Schiebenocken 5 fest mit den Schiebehülsen 15 verbunden und auf den Lagerhülsen 8 mit minimaler Rundlaufabweichung gleitend gelagert.
Die Schiebenocken 5 können über die Schiebehülsen 15 auf der Nockenwelle 1 relativ zur Nockenwelle 1 und den Lagerhülsen 8 axial verschoben werden. Die Schiebenocken 5 können über einen nicht gezeigten Anschlag der Schiebehülsen 15 an den Lagerhülsen 8 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

Claims

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, wobei 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, wobei 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, 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 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) kraftschlüssig verbunden sind.
Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülsen (8) mit der jeweiligen Nockenwelle (1) durch Aufpressen derselben auf die jeweilige Nockenwelle (1) kraftschlüssig verbunden sind.
Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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 5, dadurch gekennzeichnet, dass federbeaufschlagte Rastkugeln (27) der Arretiervorrichtung in einer Querbohrung (25) der jeweiligen Nockenwelle (1) aufgenommen sind und zur Rastierung der jeweiligen Schiebehülse (15) auf der jeweiligen Nockenwelle (1) in Rastvertiefungen (28) der jeweiligen Schiebehülse (15) eingreifen.
Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 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 einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Schiebenocken (5) mit der jeweiligen Schiebehülse (15) durch 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 (18) aufweisenden Nockenwelle (1), b) Bereitstellen von eine Innenverzahnung (19) aufweisenden Lagerhülsen (8) für Nockenwellenlager (2, 3) und mindestens einer eine Innenverzahnung (19) aufweisenden Schiebehülse (15); c) Bereitstellen mindestens eines Schiebenockens (5); d) Anordnen und Fixieren einer Lagerhülse (8) auf der jeweiligen Nockenwelle (1), darauffolgendes Anordnen einer Schiebehülse (15) auf der jeweiligen Nockenwelle (1) und darauffolgendes Anordnen und Fixieren einer weiteren Lagerhülse (8) auf der jeweiligen Nockenwelle (1), wobei dies solange wiederholt wird, bis alle Schiebehülsen (15) und Lagerhülsen (8) auf der jeweiligen Nockenwelle (1) positioniert sind; e) Fertigmaßbearbeiten der auf der jeweiligen Nockenwelle (1) angeordneten Lagerhülsen (8) und der oder jeder auf jeweiligen Nockenwelle (1) angeordneten Schiebehülse (15) unter Eliminierung von Rundlaufabweichungen; f) Ausbildung von Riefen an einer äußeren Fläche der oder jeder Schiebehülse (15); g) Anordnen und Fixieren des jeweiligen Schiebenockens (5) auf der jeweiligen Schiebehülse (15).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Fertigmaßbearbeiten der auf der jeweiligen Nockenwelle (1) angeordneten Lagerhülsen (8) und der oder jeder auf der jeweiligen Nockenwelle (1) angeordneten Schiebehülse (15) an einem äußeren Umfang derselben jeweils mehrere Abflachungen (20, 21), die am äußeren Umfang Tragschultern (22, 23) begrenzen, bearbeitet werden.