DE102013210483B4 - Arretiereinrichtung für einen Nockenträger eines Schiebenockensystems - Google Patents

Arretiereinrichtung für einen Nockenträger eines Schiebenockensystems Download PDF

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Abstract

Arretiereinrichtung (13) für einen Nockenträger (2) eines Schiebenockensystems, umfassend ein Halteelement, welches im verbauten Zustand der Arretiereinrichtung (13) mit dem Nockenträger (2) axial gekoppelt ist und mit Arretiermitteln in Wirkverbindung steht, über welche das Halteelement in einzelnen Schaltstellungen des Nockenträgers (2) zugeordneten Arretierpositionen fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, – dass das Halteelement in einem Aktuatorgehäuse (12) für mindestens einen Aktuatorstift (10, 11) axial verschiebbar geführt ist – dass das Halteelement ein Haltebügel (14) ist, welcher axial verschiebbar im Aktuatorgehäuse (12) geführt und mit vorstehenden Schenkeln (19, 20) ausgestattet ist, mit denen der Haltebügel (14) im verbauten Zustand der Arretiereinrichtung (13) zumindest einen Abschnitt des Nockenträgers (2) axial beidseitig umgreift, – dass der Haltebügel (14) über zwei Laschen (15, 16) in axialen Durchgangsschlitzen (17, 18) des Aktuatorgehäuses (12) geführt ist, wobei die Schenkel (19, 20) die Laschen (15, 16) an axialen Enden des Haltebügels (14) jeweils zu U-förmigen Querschnitten verbinden – dass die Laschen (15, 16) keilförmig unter einem Winkel zueinander verlaufen und – dass die Arretiermittel ebenfalls in dem Aktuatorgehäuse (12) aufgenommen sind.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Arretiereinrichtung für einen Nockenträger eines Schiebenockensystems, umfassend ein Halteelement, welches im verbauten Zustand der Arretiereinrichtung mit dem Nockenträger axial gekoppelt ist und mit Arretiermitteln in Wirkverbindung steht, über welche das Halteelement in einzelnen Schaltstellungen des Nockenträgers zugeordneten Arretierpositionen fixierbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Schiebenockensystem, bei welchem eine vorgenannte Arretiereinrichtung zur Anwendung kommt.
  • Stand der Technik
  • Aus der DE 10 2011 052 912 A1 geht eine Arretiereinrichtung für einen Nockenträger eines Schiebenockensystems hervor, wobei diese Arretiereinrichtung im verbauten Zustand der Fixierung des Nockenträgers in unterschiedlichen Schaltstellungen dient. Zu diesem Zweck verfügt die Arretiereinrichtung über ein Halteelement, das im verbauten Zustand seitens eines Zylinderkopfs der das Schiebenockensystem aufweisenden Brennkraftmaschine in einer entsprechenden Ausnehmung axial verschiebbar geführt ist und den Nockenträger im Bereich eines Kulissenteils axial beidseitig mit vorstehenden Schenkeln umgreift. Das Halteelement steht zudem mit Arretiermitteln in Form einer Kugelarretierung in Verbindung, indem seitens des Halteelements eine Arretierkulisse ausgebildet ist, gegen welche eine Kugel vorgespannt ist.
  • Des Weiteren wird das Halteelement durch ein Stellelement radial durchragt, welches dabei zwischen einem Stellaktuator für den Nockenträger und dem Kulissenteil des Nockenträgers angeordnet ist. Hierbei wird bei Betätigung des Stellaktuators über dessen ausfahrbaren Aktuatorstift auf das Stellelement eingewirkt, welches daraufhin seitens des Kulissenteils des Nockenstücks in eine dort ausgestaltete Verschiebenut einfasst und in der Folge eine axiale Relativverschiebung des Nockenträgers gegenüber einer Grundnockenwelle einleitet. Hierbei wird der Nockenträger von einer Schaltstellung in eine andere Schaltstellung verschoben, in welcher das Halteelement mittels der Kugelarretierung wiederum fixiert ist und damit auch den Nockenträger in der eingenommenen Schaltstellung hält.
  • Eine weitere Arretiervorrichtung für einen Nockenträger eines Schiebenockensystems ist in der DE 10 2010 052 173 A1 gezeigt. Das Schiebenockensystem umfasst Schiebenocken, die drehfest, aber axial verschiebbar auf einer Nockenwelle angeordnet sind, sowie eine Vorrichtung zum Verschieben der Schiebenocken auf unterschiedliche axiale Positionen. Das Halten eines Schiebenockens in einer axialen Position erfolgt mittels einer Arretiervorrichtung mit einem federbelasteten Arretierkörper. Der Arretierkörper wirkt mit Ausnehmungen am Schiebenocken zusammen, wobei die Ausnehmungen als Nutrillen am Außenumfang des Schiebenockens gestaltet sind.
  • Eine weitere Arretiervorrichtung ist in der DE 10 2011 050 484 A1 dargestellt. Das Schiebenockensystem umfasst ein axial auf einer Nockenwelle verschiebbaren Schiebenocken, der mittels einer Arretiervorrichtung in seiner axialen Position gehalten wird. Die Arretiervorrichtung umfasst ein erstes Rastelement mit mehreren Rastvertiefungen und ein mit dem ersten Rastelement zusammenwirkendes zweites Rastelement. Das erste Rastelement wird bereitgestellt durch eine zusammen mit dem jeweiligen Schiebenocken axial verschiebbare Schiebemuffe, die radial außen auf dem Schiebenocken positioniert ist.
  • Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Arretiereinrichtung für einen Nockenträger eines Schiebenockensystems zu schaffen, wobei sich durch diese Arretiereinrichtung eine exakte Arretierung des jeweiligen Nockenträgers in seinen einzelnen Schaltstellungen bei gleichzeitig kompaktem Aufbau realisieren lässt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Schiebenockensystem, bei welchem eine erfindungsgemäße Arretiereinrichtung zur Anwendung kommt, geht zudem aus den Ansprüchen 5 und 6 hervor.
  • Gemäß der Erfindung umfasst eine Arretiereinrichtung für einen Nockenträger eines Schiebenockensystems ein Halteelement, welches im verbauten Zustand der Arretiereinrichtung mit dem Nockenträger axial gekoppelt ist und mit Arretiermitteln in Wirkverbindung steht, über welche das Halteelement in einzelnen Schaltstellungen des Nockenträgers zugeordneten Arretierpositionen fixierbar ist. Mit anderen Worten verfügt die Arretiereinrichtung also über ein Halteelement, das im verbauten Zustand der Arretiereinrichtung in einem Schiebenockensystem axial mit einem Nockenträger gekoppelt ist, welcher auf einer Grundnockenwelle des Schiebenockensystems drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist. Des Weiteren sind Arretiermittel bei der Arretiereinrichtung vorgesehen, welche mit dem Halteelement zusammenwirken und das Halteelement dabei in Arretierpositionen fixieren, welche jeweils einzelnen Schaltstellungen des Nockenträgers zugeordnet sind. In der Folge wird der Nockenträger über die Arretiereinrichtung mittelbar in seinen Schaltstellungen arretiert.
  • Mit „axial” ist im Sinne der Erfindung generell eine Orientierung parallel zu einer Längsmittelachse einer jeweiligen Grundnockenwelle des Schiebenockensystems gemeint, auf welcher der jeweilige Nockenträger drehfest und in Richtung dieser Längsmittelachse verschiebbar angeordnet ist.
  • Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass das Halteelement in einem Aktuatorgehäuse für mindestens einen Aktuatorstift axial verschiebbar geführt ist. Mit anderen Worten ist also das Halteelement, welches im verbauten Zustand der Arretiereinrichtung gemeinsam axial mit dem Nockenträger läuft, bei axialen Verschiebungen seitens eines Aktuatorgehäuses geführt, welches der Aufnahme mindestens eines Aktuatorstifts dient.
  • Eine derartige Ausgestaltung einer Arretiereinrichtung hat dabei den Vorteil, dass hierdurch eine Toleranzlage des jeweiligen Nockenträgers zu dem ihm zugeordneten Stellaktuator verbessert wird, da die Arretiereinrichtung unmittelbar zwischen diesen beiden relativ zueinander zu bewegenden Komponenten liegt. Dabei können auch wärmebedingte Toleranzschwankungen zumindest deutlich reduziert werden, welche ansonsten insbesondere bei allgemein bekannten Arretiereinrichtungen von Schiebenockensystemen, bei welchen Kugelarretierungen zwischen der Grundnockenwelle und dem jeweiligen Nockenträger vorgesehenen sind, aufgrund der unterschiedlichen Wärmedehnungen des Stahls der Grundnockenwelle und des Nockenträgers einerseits und des Aluminiums der Aufnahme des Aktuators andererseits auftreten.
  • Eine Verbesserung der Toleranzlage des Nockenträgers zum Aktuator hat dann auch den Vorteil, dass Einlauframpen an Verschiebekulissen des jeweiligen Nockenträgers verkürzt werden können, wodurch für eine Relativverschiebung des Nockenträgers zur Grundnockenwelle ein größerer Verschiebewinkel zur Verfügung steht und sich in der Folge auch Verschiebekräfte reduzieren. Da der Nockenträger nach einem Verschiebevorgang exakter in seiner jeweiligen Schaltstellung steht, kann eine Breite von Nockenkonturen des Nockenträgers vergrößert und damit auch die Breite eines jeweiligen Übertragungselements zu dem jeweiligen Gaswechselventil erhöht werden.
  • Des Weiteren hat die Platzierung einer Arretiereinrichtung zwischen Nockenträger und Aktuator gegenüber allgemein bekannten Arretierungen von Schiebenockensystemen, bei welchen Kugelarretierungen zwischen der Grundnockenwelle und dem jeweiligen Nockenträger sitzen, den Vorteil, dass ansonsten bei diesen allgemein bekannten Arretierungen vorzusehende Querbohrungen in der Grundnockenwelle entfallen können, wodurch sich die Steifigkeit der Grundnockenwelle erhöhen lässt. In der Folge kann die Grundnockenwelle mit einem geringeren Durchmesser oder auch als Hohlwelle und damit auch mit einem geringeren Gewicht ausgeführt werden. Schließlich ermöglicht die Führung des Halteelements auf Seiten des Aktuatorgehäuses eine kompakte Anordnung einer Arretiereinrichtung, da diese somit weitestgehend in den jeweiligen Aktuator des Nockenträgers integriert werden kann.
  • Zwar ist auch bei der DE 10 2011 052 912 A1 die Arretiereinrichtung zwischen dem jeweiligen Nockenträger und einem zugehörigen Aktuator vorgesehen, die Arretiereinrichtung ist aber radial zwischen dem Aktuator und dem jeweiligen Nockenträger zu platzieren, da das Halteelement seitens des Zylinderkopfs der jeweiligen Brennkraftmaschine verschiebbar geführt ist. Hierdurch vergrößert sich ein radialer Platzbedarf entsprechend.
  • Das Halteelement ist ein Haltebügel, welcher axial verschiebbar im Aktuatorgehäuse geführt und mit vorstehenden Schenkeln ausgestattet ist, mit denen der Haltebügel im verbauten Zustand der Arretiereinrichtung zumindest einen Abschnitt des Nockenträgers axial beidseitig umgreift. Diese Ausführung eines Halteelements hat dabei den Vorteil, dass im verbauten Zustand der erfindungsgemäßen Arretiereinrichtung problemlos eine formschlüssige Koppelung des als Haltebügel ausgeführten Halteelements mit dem zumindest einen Abschnitt des Nockenträgers realisiert werden kann. In der Folge wird der Haltebügel bei axialen Relativverschiebungen des jeweiligen Nockenträgers zur Grundnockenwelle stets mitbewegt und hält den Nockenträger ab Erreichen einer jeweiligen Schaltstellung in dieser Position.
  • Abgesehen von einem Umgreifen zumindest eines Abschnitts des Nockenträgers mit vorstehenden Schenkeln kann eine formschlüssige Koppelung aber auch anderweitig verwirklicht sein, beispielsweise indem ein vorstehender Steg des Halteelements in einer umlaufenden Nut am Nockenträger läuft. Ferner ist das jeweilige Halteelement insbesondere mit einem Kulissenteil des jeweiligen Nockenträgers gekoppelt, umgreift also im Falle der Ausgestaltung als Haltebügel diesen Kulissenteil des Nockenträgers beidseitig.
  • Der Haltebügel ist über zwei Laschen in axialen Durchgangsschlitzen des Aktuatorgehäuses geführt, wobei die Schenkel die Laschen an axialen Enden des Haltebügels jeweils zu U-förmigen Querschnitten verbinden. Durch diese Maßnahme lässt sich eine präzise Führung des Haltebügels seitens des Aktuatorgehäuses darstellen, gleichzeitig wird aber durch die Verbindung der Laschen zu U-förmigen Querschnitten an den Enden des Haltebügels eine ausreichende Steifigkeit des Bügels gewährleistet, um den jeweiligen Nockenträger im verbauten Zustand der Arretiereinrichtung möglichst präzise in der jeweiligen Schaltstellung zu halten. Die Laschen verlaufen dabei keilförmig unter einem Winkel zueinander, wodurch insbesondere bei einem weiten Ausfahren des Haltbügels gegenüber dem Aktuatorgehäuse ein Verkippen des Haltebügels im Aktuatorgehäuse aufgrund der damit definierten Keilform unterbunden wird.
  • Die Arretiermittel sind ebenfalls in dem Aktuatorgehäuse aufgenommen. In der Folge wird somit sowohl die Führung des Halteelements als auch dessen Arretierung in den Arretierpositionen auf Seiten des Aktuatorgehäuses vorgenommen. Hierdurch lässt sich eine kompakte Arretiereinrichtung verwirklichen, die weitestgehend in das Aktuatorgehäuse des Stellaktuators des Schiebenockensystems integriert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Arretiermittel zumindest eine Kugel, die gegen je eine Arretierkulisse vorgespannt ist und in den Arretierpositionen jeweils in je einer Vertiefung dieser Arretierkulisse liegt. In der Folge wird eine Kugelarretierung ausgestaltet, über welche einerseits eine zuverlässige Fixierung des jeweiligen Halteelements in den Arretierpositionen dargestellt werden kann, andererseits aber Schiebebewegungen zwischen den Arretierpositionen durch Abrollen der Kugel an der Arretierkulisse mit geringer Reibung stattfinden.
  • In Weiterbildung der Erfindung läuft die zumindest eine Kugel seitens des Aktuatorgehäuses in je einer Bohrung, wobei die je eine Arretierkulisse an dem Haltebügel ausgestaltet und die Vertiefungen der Arretierkulisse als Bohrungen in der jeweiligen Laschen des Haltebügels realisiert sind. Insbesondere ist die zumindest eine Kugel dabei über je ein Druckstück gegen die Arretierkulisse vorgespannt, wobei das je eine Druckstück jeweils in je einer Führungsbohrung verschiebbar geführt und über je ein Federelement mit je einer Schräge gegen die Kugel gespannt ist. Dies hat den Vorteil, dass somit eine problemlose Unterbringung der Arretiermittel in dem Aktuatorgehäuse möglich und gleichzeitig eine einfache Montage durchführbar ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung taucht das Halteelement in einer Mittelposition axial vollständig in das Aktuatorgehäuse ein. Hierdurch kann die erfindungsgemäße Arretiereinrichtung vormontiert ausgeführt und damit deren Montage vereinfacht werden, da das Aktuatorgehäuse mit dem vollständig eingetauchten Halteelement problemlos durch die jeweilige Aufnahmebohrung im Zylinderkopf durchgeschoben werden kann, wobei im weiteren Verlauf einer Montage des Schiebenockensystems dann eine Koppelung des Halteelements mit dem jeweiligen Nockenträger hergestellt wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Schiebenockensystems, bei welchem eine erfindungsgemäße Arretiereinrichtung zur Anwendung kommt, gezeigt in einer ersten Schaltstellung;
  • 2 eine Schnittansicht des Schiebenockensystems aus 1, geschnitten entlang einer Längsmittelachse einer Grundnockenwelle;
  • 3 eine Schnittansicht des Schiebenockensystems aus 1, geschnitten quer zu einer Längsmittelachse der Grundnockenwelle;
  • 4 eine perspektivische Ansicht des Schiebenockensystems, gezeigt in einer zweiten Schaltstellung; und
  • 5 eine perspektivische Ansicht des Schiebenockensystems, gezeigt in einer dritten Schaltstellung.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Aus 1 geht eine perspektivische Ansicht eines Schiebenockensystems für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine hervor. Dieses Schiebenockensystem setzt sich dabei aus einer – vorliegend nur abschnittsweise dargestellten – Grundnockenwelle 1, einen hierauf drehfest und axial verschiebbar angeordneten Nockenträger 2 und einem dem Nockenträger 2 zugeordneten Stellaktuator 3 zusammen. Zur drehfesten und axial verschiebbaren Führung ist die Grundnockenwelle 1 dabei im Bereich des Nockenträgers 2 an ihrem Außenumfang mit einem Keilwellenprofil 4 ausgestattet, auf welchem der Nockenträger 2 mit einem – insbesondere aus den 2 und 3 zu erkennenden – Keilnabenprofil 5 aufgesetzt ist.
  • Der Nockenträger 2 setzt sich vorliegend aus zwei Nockenteilen 6 und 7, sowie einem zwischenliegenden Kulissenteil 8 zusammen, wobei die Nockenteile 6 und 7 mehrere Einzelnocken mit unterschiedlichen Nockenkonturen umfassen, über welche im Zusammenspiel mit je einem zugeordneten Übertragungselement auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise unterschiedliche Öffnungs- und Schließbewegungen jeweils eines Gaswechselventils des Ventiltriebes dargestellt werden können. Jeder Nockenteil 6 bzw. 7 verfügt dabei über drei unterschiedliche Nockenkonturen, von welchen jede durch Einstellung je einer zugehörigen Schaltstellung des Nockenträgers 2 auf der Grundnockenwelle 1 in Überdeckung mit dem jeweiligen Übertragungselement gebracht werden kann, so dass in der Folge eine durch die jeweilige Nockenkontur definierte Bewegung auf das jeweilige Gaswechselventil übertragen wird. Die insgesamt drei diskreten Schaltstellungen des Nockenträgers 2 auf der Grundnockenwelle 1 werden dabei durch den zwischenliegenden Kulissenteil 8 im Zusammenspiel mit dem Stellaktuator 3 eingestellt, wobei der Kulissenteil 8 entweder einstückig mit den Nockenteilen 6 und 7 ausgeführt oder aber sowohl drehfest als auch axial starr mit den Nockenteilen 6 und 7 verbunden ist.
  • Der Kulissenteil 8 des Nockenträgers 2 ist an einem Außenumfang mit einer spiralartig verlaufenden Verschiebenut 9 ausgestattet, in welche seitens des Stellaktuators 3 je einer von zwei Aktuatorstiften 10 bzw. 11 einfassen kann, die in der Schnittansicht in 2 zu sehen sind. Die Aktuatorstifte 10 und 11 sind dabei verschiebbar in einem Aktuatorgehäuse 12 des Stellaktuators 3 geführt und können jeweils gezielt in einer Eingriffsstellung ausgefahren werden, in welcher sie – insbesondere über eine Einlauframpe – in die Verschiebenut 9 einlaufen können, so dass aufgrund des spiralartigen Verlaufs der Verschiebenut 9 und der ortsfesten Anordnung des Stellaktuators 3 in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eine axiale Relativverschiebung des Nockenträgers 2 zur Grundnockenwelle 1 eingeleitet wird.
  • Ein Verlauf der Verschiebenut 9 ist dabei so gewählt, dass diese Axialverschiebungen jeweils in Grundkreisphasen der Nockenkonturen der beiden Nockenteile 6 und 7 stattfindet. Durch Zusammenspiel des Aktuatorstifts 11 mit der Verschiebenut 9 werden dabei axiale Verschiebungen des Nockenträgers 2 zwischen der aus den 1 und 2 hervorgehenden ersten Schaltstellung des Nockenträgers 2 und einer aus 4 hervorgehenden zweiten Schaltstellung bewirkt, wohingegen der Aktuatorstift 10 im Zusammenspiel mit der Verschiebenut 9 Verschiebebewegungen des Nockenträgers 2 zwischen der Schaltstellung in 4 und der aus 5 hervorgehenden Schaltstellung einleitet.
  • Das Schiebenockensystem ist zudem mit einer Arretiereinrichtung 13 ausgestattet, über welche der Nockenträger 2 in seinen diskreten Schaltstellungen arretiert und damit an einer ungewollten axialen Relativverschiebung zur Grundnockenwelle 1 gehindert wird. Hierbei umfasst diese Arretiereinrichtung 13 ein Halteelement in Form eines Haltebügels 14, der in dem Aktuatorgehäuse 12 des Stellaktuators 3 axial, d. h. parallel zur Längsmittelachse der Grundnockenwelle 1, und damit auch parallel zu einer Verschiebebewegung des Nockenträgers 2 auf der Grundnockenwelle 1 geführt ist. Wie in Zusammenschau aus den Schnittansichten in 2 und 3 ersichtlich ist, setzt sich dieser Haltebügel 14 dabei aus zwei Laschen 15 und 16 zusammen, die in jeweils einem axialen Durchgangsschlitz 17 bzw. 18 des Aktuatorgehäuses 12 laufen und an axialen Enden des Haltebügels 14 über in Richtung des Nockenträgers 2 vorstehende Schenkel 19 und 20 jeweils zu je einem U-förmigen Querschnitt verbunden sind. Die Schenkel 19 und 20 stehen hierbei soweit in Richtung des Nockenträgers 2 und insbesondere des Kulissenteils 8 vor, dass der Haltebügel 14 den Kulissenteil 8 mit den Schenkeln 19 und 20 axial beidseitig umgreift. In der Folge wird eine formschlüssige Verbindung zwischen Haltebügel 14 und Kulissenteil 8 ausgestaltet, so dass sich der Haltebügel 14 bei Verschiebung des Nockenträgers 2 und damit auch des, Kulissenteiles 8 auf der Grundnockenwelle 1 entsprechend in dem Aktuatorgehäuse 12 mitverschiebt.
  • Des Weiteren laufen die Laschen 15 und 16, wie in 3 im Querschnitt zu erkennen ist, keilförmig unter einem Winkel zueinander, wodurch der Haltebügel bei Bewegung in Arretierpositionen, in welchen der Haltebügel 14 axial aus dem Aktuatorgehäuse 12 vorsteht, also den in den 2 und 5 zu sehenden Positionen, nicht um die Führung im Aktuatorgehäuse 12 verkippen kann. Denn aufgrund des keilförmigen Verlaufs der Laschen 15 und 16 zueinander und demzufolge auch der Durchgangsschlitze 17 und 18 wird ein Verkippen aufgrund der Keilform formschlüssig unterbunden.
  • Zur Fixierung des Haltebügels 14 in den einzelnen diskreten Schaltstellungen des Nockenträgers 2 zugeordneten Arretierpositionen, ist die Arretiereinrichtung 13 zudem mit Arretiermitteln in Form von Kugelarretierungen ausgestattet. Zu diesem Zweck ist an einander abgewandten Flächen der Laschen 15 und 16 je eine Arretierkulisse ausgestaltet, indem die Laschen 15 und 16 pro Arretierposition mit je einer Bohrung 21 durchsetzt sind. Ferner werden gegen diese Arretierkulissen Kugeln 22 und 23 vorgespannt, so dass bei Erreichen einer jeweils einer diskreten Schaltstellung entsprechenden Arretierposition die Kugeln 22 und 23 in die dann jeweils mit ihnen überdeckende Bohrung 21 fallen und in der Folge einem ungewollten Verlassen der eingenommenen Arretierposition einen Widerstand entgegensetzen.
  • In 3 ist zu erkennen, dass die Kugeln 22 und 23 jeweils in je einer Bohrung 24 bzw. 25 des Aktuatorgehäuses 12 laufen und jeweils über je eine Schräge je eines Druckstücks 26 bzw. 27 gegen die jeweilige Lasche 15 bzw. 16 angedrückt werden. Die Druckstücke 26 und 27 sind dabei jeweils in je einer Führungsbohrung 28 bzw. 29 des Aktuatorgehäuses 12 verschiebbar geführt und mit ihrer Schräge über je ein Federelement 30 bzw. 31 gegenüber je einem Federanschlag 32 bzw. 33 gegen die jeweilige Kugel 22 bzw. 23 vorgespannt.
  • In der Folge können die Arretiermittel der Arretiereinrichtung 13 dadurch montiert werden, dass zunächst die Kugeln 22 und 23 über die Bohrungen 24 und 25 eingelegt und anschließend die Druckstücke 26 und 27 mit den Federelementen 30 und 31 über die Federanschläge 32 und 33 an die Kugeln 22 und 23 angedrückt werden, so dass die Kugeln 22 und 23 gegen den in den Durchgangsschlitzen 17 und 18 befindlichen Haltebügel 14 gespannt werden. Bei Betrieb wird über die Druckstücke 26 und 27 mit Hilfe der Federelemente 30 und 31 stets ein Andrücken der Kugeln 22 und 23 an die Laschen 15 und 16 des Haltebügels 14 und damit auch deren Eindrücken in die Bohrungen 21 bei Erreichen einer jeweiligen Arretierposition gewährleistet.
  • Wie aus der die zweite Schaltstellung des Nockenträgers 2 zeigenden 4 hervorgeht, taucht der Haltebügel 14 in dieser Schaltstellung vollständig in das Aktuatorgehäuse 12 ein. Hierdurch können der Haltebügel 14 und das Aktuatorgehäuse 12 eine vormontierbare Baugruppe bilden, welche bei Montage der Arretiereinrichtung 13 gemeinsam durch eine entsprechende Aufnahmebohrung für den Stellaktuator 3 in dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingeschoben werden. Schließlich zeigt 5 noch die dritte Schaltstellung des Nockenträgers 2, in welcher dieser aus der in 1 hervorgehenden ersten Schaltstellung über die zweite Schaltstellung aus 4 durch entsprechendes Zusammenspiel des Stellaktuators 3 mit der Verschiebenut 9 des Kulissenteils 8 überführt worden ist.
  • Mittels einer erfindungsgemäßen Arretiereinrichtung können eine Toleranzlage bei Arretierung eines Nockenträgers verbessert, sowie die Belastbarkeit einer Grundnockenwelle beeinträchtigende Bohrungen vermieden werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Grundnockenwelle
    2
    Nockenträger
    3
    Stellaktuator
    4
    Keilwellenprofil
    5
    Keilnabenprofil
    6
    Nockenteil
    7
    Nockenteil
    8
    Kulissenteil
    9
    Verschiebenut
    10
    Aktuatorstift
    11
    Aktuatorstift
    12
    Aktuatorgehäuse
    13
    Arretiereinrichtung
    14
    Haltebügel
    15
    Lasche
    16
    Lasche
    17
    Durchgangsschlitz
    18
    Durchgangsschlitz
    19
    Schenkel
    20
    Schenkel
    21
    Bohrung
    22
    Kugel
    23
    Kugel
    24
    Bohrung
    25
    Bohrung
    26
    Druckstück
    27
    Druckstück
    28
    Führungsbohrung
    29
    Führungsbohrung
    30
    Federelement
    31
    Federelement
    32
    Federanschlag
    33
    Federanschlag

Claims (6)

  1. Arretiereinrichtung (13) für einen Nockenträger (2) eines Schiebenockensystems, umfassend ein Halteelement, welches im verbauten Zustand der Arretiereinrichtung (13) mit dem Nockenträger (2) axial gekoppelt ist und mit Arretiermitteln in Wirkverbindung steht, über welche das Halteelement in einzelnen Schaltstellungen des Nockenträgers (2) zugeordneten Arretierpositionen fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, – dass das Halteelement in einem Aktuatorgehäuse (12) für mindestens einen Aktuatorstift (10, 11) axial verschiebbar geführt ist – dass das Halteelement ein Haltebügel (14) ist, welcher axial verschiebbar im Aktuatorgehäuse (12) geführt und mit vorstehenden Schenkeln (19, 20) ausgestattet ist, mit denen der Haltebügel (14) im verbauten Zustand der Arretiereinrichtung (13) zumindest einen Abschnitt des Nockenträgers (2) axial beidseitig umgreift, – dass der Haltebügel (14) über zwei Laschen (15, 16) in axialen Durchgangsschlitzen (17, 18) des Aktuatorgehäuses (12) geführt ist, wobei die Schenkel (19, 20) die Laschen (15, 16) an axialen Enden des Haltebügels (14) jeweils zu U-förmigen Querschnitten verbinden – dass die Laschen (15, 16) keilförmig unter einem Winkel zueinander verlaufen und – dass die Arretiermittel ebenfalls in dem Aktuatorgehäuse (12) aufgenommen sind.
  2. Arretiereinrichtung (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiermittel zumindest eine Kugel (22, 23) umfassen, die gegen je eine Arretierkulisse vorgespannt ist und in den Arretierpositionen jeweils in je einer Vertiefung dieser Arretierkulisse liegt.
  3. Arretiereinrichtung (13) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kugel (22, 23) seitens des Aktuatorgehäuses (12) in je einer Bohrung (24, 25) läuft und die je eine Arretierkulisse an dem Haltebügel (14) ausgestaltet ist, wobei die Vertiefungen als Bohrungen (21) in der jeweiligen Lasche (15, 16) des Haltebügels (14) realisiert sind.
  4. Arretiereinrichtung (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement in einer Mittelposition axial vollständig in das Aktuatorgehäuse (12) eintaucht.
  5. Schiebenockensystem für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend mindestens einen Nockenträger (2), welcher auf einer Grundnockenwelle (1) drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist, wobei der mindestens eine Nockenträger (2) über je eine Arretiereinrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einzelnen Schaltstellungen arretierbar ist.
  6. Schiebenockensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Halteelement der je einen Arretiereinrichtung (13) jeweils axial mit je einem Kulissenteil (8) des mindestens einen Nockenträgers (2) gekoppelt ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE102011050484A1 (de) * 2011-05-19 2012-11-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine und Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE102011052912A1 (de) * 2011-08-23 2013-02-28 Dr.Ing.H.C.F.Porsche Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine und Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010052173A1 (de) * 2010-11-22 2012-05-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Arretierung von Schiebenocken eines Schiebenockensystems
DE102011050484A1 (de) * 2011-05-19 2012-11-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine und Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE102011052912A1 (de) * 2011-08-23 2013-02-28 Dr.Ing.H.C.F.Porsche Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine und Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine

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