WO2009027183A1 - Ventiltrieb einer brennkraftmaschine mit einem schaltbaren nockenfolger - Google Patents
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- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
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Definitions
- the invention relates to a valve train of an internal combustion engine with a switchable cam follower, in particular a roller tappet, for actuating at least one gas exchange valve with different valve lifts and / or valve timing or its temporary deactivation, wherein the cam follower has a cam starting device for an associated cam arrangement of a camshaft.
- valve controls are used to operate the internal combustion engine.
- the speed-dependent power development and torque development of the engine and its idling behavior should be used or adjusted as effectively as possible via the targeted use of changing valve strokes or valve timing or the temporary shutdown of individual valves or complete cylinders, and on the other hand the fuel consumption and exhaust emissions are minimized.
- larger valve lifts long stroke or full stroke
- shorter opening times allow higher peak engine power, but with increased fuel consumption and comparatively reduced torque.
- smaller valve strokes small lift or partial lift
- a temporary complete shutdown of one or more valves or one or more cylinders may ultimately contribute to fuel economy and exhaust emission reduction, particularly in multi-cylinder engines.
- camshaft timing systems employing different cam profiles, camshaft adjustments, and / or cam follower adjustments.
- fully automatic electromagnetic or electrohydraulic valve trains have already been proposed which completely replace the conventional camshaft control.
- valve overlap in particular the inlet timing changed, for example, be set to "late intake closing" to achieve a more stable idling at reduced engine speed and at high speeds increased peak performance or on “early intake closing” to increase engine power at medium speeds.
- an improved emission behavior can also be achieved via an independent adjustment of the exhaust camshaft.
- camshaft cam followers can be designed as rocker arms, towing or oscillating levers and bucket tappets, so-called switching cups.
- Known switchable bucket tappets consist essentially of two nested cylindrical body, which are mutually axially movable and lockable to each other via coupling means, wherein the respective cam force is transmitted through a cup bottom.
- a tap for a cam At a front end of the plunger is a tap for a cam and at the other end a contact surface for one end of a gas exchange valve or a push rod is provided.
- the cam lobe may be formed as a sliding surface or, in one embodiment as a roller tappet, as a rotatably mounted cam follower roller.
- Roll cam followers have the advantage over Gleit vom- cam followers in principle that the power transmission between the cam and cam follower is friction poorer.
- bucket tappets which communicate with a cam arrangement consisting of three cams.
- two outer contours, the same contoured, and an inner cam contoured differently are arranged.
- the bottom parts of the inner part and of the outer part of the tappet act as cam taps.
- the bottom of the inner part run-up surface for an inner small stroke cam and the bottom of the outer part run-up surface for two autonomoushubnocken be.
- DE 10 2004 039 705 A1 shows a bucket tappet, in which, conversely, the inner part bottom starting surface for a Quihubnocken and two circle segments of the outer part bottom run-up surface for two outer Kleinhubnocken, whereby relatively larger part strokes can be realized.
- This plunger may preferably be made of sheet metal.
- pivotable brake shoe-like segments can also be provided as coupling means.
- a disadvantage of the known switchable tappets has the effect that they have a comparatively high weight in the conventional construction of cast or forged parts and react relatively sluggishly to activation.
- the construction effort and the production costs are comparatively high.
- advantageous lightweight construction as proposed for example in DE 10 2004 039 705 A1, can be used in the her- conventional design with two nested hollow cylinders stiffness problems occur.
- the known coupling devices for the outer and inner parts are associated with a relatively large locking play, whereby undesirable tilting moments and clamping forces can occur, which impair the smooth operation of the lock.
- relatively high friction losses can occur both in the locking and unlocking and in the relative movement of the outer and inner parts.
- the invention is therefore based on the object to provide a switchable Nockenfol- ger, in particular a roller tappet, in which the disadvantages mentioned in terms of stiffness, friction and locking clearance are eliminated as far as possible and yet structurally simple and inexpensive to produce.
- the invention is based on the finding that in order to realize a simple variable valve control of an internal combustion engine, with plungers for actuating the gas exchange valves via a camshaft, controllable on the camshaft actuating elements and displaceable on the plungers cam contact surfaces can be arranged, in cooperation with an alternating positioning of the cam contact surfaces relative to the cams for generating different or no cam strokes and thus represent an effective control means for valve shutdown and / or Ventilhubumschaltun- gene.
- the invention is therefore based on a valve train of an internal combustion engine with a switchable cam follower, in particular a roller tappet, for actuating at least one gas exchange valve with different valve stroke and / or valve timing or for its temporary deactivation, wherein the cam follower has a cam starting device for an associated cam arrangement of a camshaft.
- At least one axially displaceably mounted cam follower roller and on the camshaft a radially displaceable switching segment is arranged on the cam follower roller from a first to a second axial position can be positioned so that the cam follower by means of a control of the switching segment at an associated cam arrangement with only one cam without cam contact can be switched off or switchable in an associated cam arrangement with a plurality of cams between different cam strokes.
- the control mechanism for switching over or shutting off the cam follower is displaced substantially into the camshaft.
- the cam follower roller is mounted axially displaceable.
- the plunger body thus requires no telescoping cylindrical parts and no coupling means for locking them.
- a technically very simple and stable roller tappet is formed, which is particularly fast and low-friction switchable. Since an undesired locking clearance is eliminated, the stroke transmission of the cam follower is at least almost free of play - without taking into account a valve clearance compensation device.
- the cam starting device exactly one axially displaceable cam follower roller and the associated cam assembly exactly on a cam
- a return spring holds the cam follower roller with not shifted switching segment in a normal position in which the cam during the camshaft rotation on the cam starting roller emigrates resp is moved and generates a cam contour corresponding cam cam
- the switching segment holds in a radially shifted switching position the cam follower roller against the restoring force of the return spring in a shutdown position in which the cam is free, that is not in contact with the cam follower.
- the cam follower roller is rotatable and axially displaceable in the plunger.
- a particularly cost-effective and space-saving sliding bearing is sufficient.
- it can also be an inner roller bearing, in particular a compact-built needle bearing on a bolt and / or an outer roller bearing on the outer diameter of the roller, advantageously also a needle bearing, may be provided, over which the cam-starting roller runs particularly low friction.
- the return spring which is preferably designed as a helical compression spring, acts on the roller from the outside with its spring force, that is to say from the edge of the cylindrical tappet body inwards.
- the axial basic position of the cam follower roller can be adjusted.
- the return spring presses the roller with a certain bias against an end stop for limiting a maximum travel of the cam roller in the return direction of the return spring and for fixing the roller in the home position.
- the shift segment which can be displaced radially on the camshaft, can be designed as a ring which extends adjacent to the cam on the circumference of the camshaft and which widens in a ramp-like manner, and which has an inner ring which extends over the camshaft.
- the camshaft in the radial direction supporting return spring is held elastically in a radial basic position, and which is radially displaceable over a in the interior of the camshaft diametrically to the return spring preferably with guide play positively guided actuating piston against the restoring force of the return spring in a switching position.
- the camshaft is preferably formed hollow, so that the actuating piston can be acted upon by a hydraulic pressure in the interior of the camshaft extending axial pressure oil supply.
- the cam-starting roller is connected coaxially with a control segment of the oppositely arranged control groove, in which the switching segment engages when moving into the switching position, so that a rotational movement of the camshaft, corresponding to the course of the ramp of the switching segment via tangential forces acting on the the cam follower facing away edge of the cam, act in one of the force of the return spring opposing axial adjustment movement is transferable.
- the switching device is thus advantageously designed such that the camshaft rotational movement takes on the task of axial displacement of the roller.
- a radial switching force thus only drives the switching segment, the tangential transmission of force to the roll via a lateral ramp of the switching segment. Since the Kraftüberrag substantially takes place via the camshaft rotational movement, a relatively low switching pressure is sufficient to move the scarf segment.
- an electromechanical or pneumatic actuation of the switching segment is possible.
- the switching segment and a cam lobe of the cam are arranged in the circumferential direction advantageously aligned at a predetermined angle to each other, so that the cam follower roller has taken its axial switching position, even before the cam lobe is moved over the cam chuck.
- This positioning in the circumferential direction is in particular ensures that the roller adjustment is completed shortly before a valve opening.
- the roller is held in its axial position via the ramp of the switching segment and / or via the adjacent cam flank.
- a radially displaceable switching segment is integrated in the inner cam, which engages in an extended switching position between the two cam rollers and presses against the restoring force of the return spring device in an axial switching position apart, so that the outer cam in the camshaft rotation to produce a first Nockenhubes emigrate over the cam chucks.
- the two cam followers are pushed together by the restoring force of the return spring against a stop in an axial home position that the inner cam during camshaft rotation to produce a different from the first cam lift second cam lift over both Nockenanlaufrollen.
- the two outer cams can be designed either as a large or small stroke cam and the inner cam according to either optional small or large stroke cam. It is also possible for the small lift cam or cams to be designed as zero lift cams, ie not to generate a valve lift.
- a particularly lightweight and cost-effective roller switch ram can be made in lightweight construction of a lightweight material, such as thin-walled steel sheet.
- the switching segment may for example consist of a sufficient strength properties having plastic.
- cam contour of the at least one cam of the associated cam arrangement has a base circle which sweeps over a larger circumferential angle in comparison to its cam lobe. The fact that the base circle is wider than the cam, a particularly low-friction downshift or switching between the axial parking positions of the cam roller (s) is ensured.
- roller tappet with the Hubabschalt- or Hub- switching mechanism according to the invention is thus particularly well suited for combinations with a hydraulic valve lash adjuster, so an integrated balance plunger, both in the conventional design, in which the control valve is acted upon by a spring in the closing direction, as well as in the newer RSHVA design (reverse spring hydraulic valve lash adjuster element), in which the control valve in the cam base circle area is held open by spring force.
- FIG. 1 is a perspective view from the front of a switchable roller tappet with a displaceable Rollenabgriff in a shutdown position and an associated cam arrangement of a camshaft with a switching segment for the realization of the switch-off,
- FIG. 2 shows the roller tappet of FIG. 1 in a view from behind
- FIG 3 shows the roller tappet of Figure 1 in a further view from the front with an improved view of the switching segment.
- FIG. 4 is a perspective view of the roller tappet from the front in a
- Fig. 5 is a perspective view of the roller tappet from the front in the
- Fig. 6 is a side view of the roller tappet of FIG. 5, but the front side directed to the switching segment.
- FIG. 1 shows a cam follower 1 designed as a switchable roller tappet and an associated cam arrangement 2 of a camshaft 3 of a valve train of an internal combustion engine in a motor vehicle for actuating and optionally shutting off an associated gas exchange valve, not shown.
- valve train according to the requirements of the variable valve timing with several such cam followers 1 and assigned
- the roller tappet 1 has a tappet body 4, preferably made of thin-walled sheet steel, on the front end of which facing the camshaft 3 a semicylindrical recess 5 for receiving a cam starting device 27 is formed.
- the cam starting device 27 essentially has a cam starting roller 6.
- This roller 6 is mounted in a manner not shown in the recess 5 rotatably and slidably axially slidably.
- the roller 6 is coaxially connected to the outer edge 8 of the recess 5 side facing a control groove 7, wherein roller 6 and cam groove 7 form a one-piece component.
- the roller 6 with the cam groove 7 is acted upon by a return spring 9 (FIG.
- the return spring 9 is formed as a helical compression spring.
- the end stop 10 is here a fixed in an unspecified transverse bore of the plunger 1 pin.
- the displaceable roller 6 opposite is the axially fixed camshaft 3 with the cam assembly 2.
- the cam assembly 2 has a cam 11 which is contoured with a radial cam lobe 12.
- the cam groove 7 is associated with a arranged on the camshaft 3 switching segment 13.
- the switching segment 13 is formed as a ring which widens in the direction of the ram edge 8 like a ramp.
- the ramp 14 is clearly visible.
- the ramp 14 is adapted in its maximum width 23 of the width of the cam 7, so that it engages positively in the groove 7. Outside a circumferentially extending region of maximum ramp width 23, ramp 14 tapers in the circumferential direction to either side.
- Fig. 3 the construction and the arrangement of the switching segment 13 is further illustrated.
- the segment ring 13 is radially displaceable on the camshaft 3 guided. This is based in a radial bore 15 in the interior of the camshaft 3, between an upper inner edge 16 of the segment ring 13 and a stop 17, designed as a helical compression spring return spring 18 from.
- This return spring 18 holds the segment ring 13 elastically in a radial basic position.
- Diametrically opposite the return spring 18, an actuating piston 19 is arranged, which is supported between a stop 20 and the opposite lower inner edge 21.
- the actuating piston 19 is sunk with guide play sealingly in the camshaft 3.
- the switching segment 13 is positively secured in the circumferential direction, so that a torque of the camshaft 3 is transferable to the switching segment 13 in the circumferential direction.
- a pressure channel 22 of the camshaft 3 designed as a hollow shaft of the actuating piston 19 against the restoring force of the spring 18 with entrainment of the segment ring 13 in the radial adjustment direction 24 (Fig. 6) extendable.
- Fig. 5 and Fig. 6 illustrate the orientation of the radial adjustment direction 24 of the switching segment 13 to the course of the ramp 14 and the cam lobe 12.
- the adjustment direction 24 and the diameter of the cam lobe 12 are aligned here at an angle of 45 °.
- the plunger 1 is in a normal position in which the cam 11 emigrates in accordance with the camshaft rotation in the usual way on the start-up roller 6 and opens an associated gas exchange valve.
- the return spring 9 presses the roller 6 against the end stop 10 and holds it in this position.
- the ramp 14 engages the outer groove flank 25 and displaces the cam 7 against the force of the return spring 9 to the outside, so that the roller 6 is axially displaced radially out of the effective range of the cam 11 is positioned in a shutdown position , As a result, the cam lobe 12 is free, ie without generating a valve lift.
- the length of the ramp 14 and / or the adjacent cam flank 26 ensures that the roller 6 is held in the set position.
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem schaltbaren Nockenfolger (1), insbesondere einem Rollenstößel, zur Betätigung wenigstens eines Gaswechselventils mit unterschiedlichen Ventilhüben und/oder Ventilsteuerzeiten oder zu dessen zeitweiliger Deaktivierung, bei dem der Nockenfolger (1) eine Nockenanlaufeinrichtung (27) für eine zugeordnete Nockenanordnung (2) einer Nockenwelle (3) aufweist. Zur Vereinfachung und Kostenreduzierung des Rollenstößels (1), wobei dessen Aufbau eine hohe Steifigkeit aufweisen und der im Betrieb möglichst reibungsarm sowie wenig spielbehaftet sein soll, ist an der Nockenanlaufeinrichtung (27) wenigstens eine axial verschiebbar gelagerte Nockenanlaufrolle (6) und an der Nockenwelle (3) ein radial verschiebbares Schaltsegment (13) angeordnet, über das die Nockenanlaufrolle (6) aus einer ersten in eine zweite axiale Stellung positionierbar ist, so dass der Nockenfolger (1) mittels einer Ansteuerung des Schaltsegmentes (13) bei einer zugeordneten Nockenanordnung (6) mit nur einem Nocken (11), ohne Nockenkontakt abschaltbar oder bei einer zugeordneten Nockenanordnung mit mehreren Nocken, zwischen unterschiedlichen Nockenhüben umschaltbar ist.
Description
Bezeichnung der Erfindung
Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem schaltbaren Nockenfolger
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem schaltbaren Nockenfolger, insbesondere einem Rollenstößel, zur Betätigung wenigstens eines Gaswechselventils mit unterschiedlichen Ventilhüben und/oder Ventilsteuerzeiten oder zu dessen zeitweiliger Deaktivierung, bei dem der Nockenfolger eine Nockenanlaufeinrichtung für eine zugeordnete Nockenanordnung einer Nockenwelle aufweist.
Hintergrund der Erfindung
In modernen Kraftfahrzeugen werden zunehmend variable Ventilsteuerungen zum Betreiben der Brennkraftmaschine eingesetzt. Über den gezielten Einsatz von wechselnden Ventilhüben bzw. Ventilsteuerzeiten oder das zeitweilige Abschalten einzelner Ventile oder kompletter Zylinder sollen einerseits die drehzahlabhängige Leistungsentfaltung und Drehmomententwicklung des Motors sowie dessen Leerlaufverhalten möglichst effektiv genutzt bzw. eingestellt werden, und andererseits der Kraftstoffverbrauch sowie die Abgasemissionen minimiert werden. Grundsätzlich ermöglichen größere Ventilhübe (Großhub oder Vollhub) und kürzere Öffnungszeiten höhere Spitzenleistungen der Brennkraftmaschine, allerdings bei erhöhtem Kraftstoffverbrauch und vergleichsweise verringertem Drehmoment. Kleinere Ventilhübe (Kleinhub oder Teilhub) verbessern hingegen insbesondere das Drehmoment bei niedrigen Motordrehzahlen. Ein temporäres komplettes Abschalten eines oder mehrerer Ventile
bzw. eines Zylinders oder mehrerer Zylinder (Nullhub / Deaktivierung) kann schließlich, insbesondere bei vielzylindrigen Brennkraftmaschinen, zur Kraftstoffeinsparung und Abgasemissionsreduzierung beitragen.
Als variable Ventilsteuerungen sind zahlreiche verschiedene Konzepte mit Nockenwellensteuerungen entwickelt worden, die unterschiedliche Nockenprofile, Nockenwellenverstellungen und/oder Nockenfolgerverstellungen einsetzen. Weiterhin sind bereits vollautomatische elektromagnetische bzw. elektrohyd- raulische Ventiltriebe vorgeschlagen worden, welche die herkömmliche No- ckenwellensteuerung komplett ersetzen.
Bei einer Verdrehung der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle kann die Ventilüberschneidung, also insbesondere der Einlasszeitpunkt geändert, beispielsweise auf „spätes Einlassschließen" gestellt werden, um bei verringerter Motordrehzahl ein stabileres Leerlaufverhalten und bei hohen Drehzahlen eine gesteigerte Spitzenleistung zur erreichen oder auf „frühes Einlassschließen" gestellt werden, um die Motorleistung bei mittleren Drehzahlen zu erhöhen. Bei Ventiltrieben mit zwei Nockenwellen kann zudem über eine unabhängige Verstellung der Auslassnockenwelle ein besseres Emissionsverhalten erzielt wer- den.
Bei einer Umschaltung zwischen unterschiedlichen Nocken von den Zylindern bzw. Gaswechselventilen zugeordneten Nockenanordnungen der Nockenwelle wandern unterschiedliche Nockenkonturen über die Nockenfolger, wobei die Größe der Nocken, also die radiale Nockenerhebung, den Stellweg und damit den Ventilhub verändert, und die Schärfe der Nocken, das heißt das Nockenprofil, wiederum die Öffnungs- und Schließzeit beeinflusst.
Bei einer vollvariablen Ventilsteuerung werden schließlich unterschiedliche Nockenprofile, Nockenwellenverdrehungen und gegebenenfalls bei räumlichen Nockenprofilen axiale Nockenwellenverschiebungen in Wirkverbindung genutzt, um sowohl Hübe als auch Steuerzeiten möglichst frei zu variieren. Diese
Ventilsteuerungen erreichen eine ähnliche Variabilität wie elektrische Ventilsteuerungen ohne Nockenwelle.
Zur Erzeugung unterschiedlicher Ventilhübe an Gaswechselventilen über den Antrieb mittels Nockenwelle kommen vorwiegend schaltbare, direkt oder indirekt über die Nockenwelle beaufschlagbare Nockenfolger in Betracht, die zwischen den Ventilen und der Nockenwelle im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnet sind. Derartige Nockenfolger können als Kipphebel, Schlepp- oder Schwinghebel und Tassenstößel, sogenannte Schalttassen, ausgebildet sein.
Bekannte schaltbare Tassenstößel bestehen im Wesentlichen aus zwei ineinander gesteckte zylindrische Körper, die zueinander axial beweglich angeordnet und über Koppelmittel miteinander verriegelbar sind, wobei die jeweilige Nockenkraft über einen Tassenboden übertragen wird. An einem stirnseitigen Ende des Stößels ist ein Abgriff für einen Nocken und an dem anderen Ende eine Anlagefläche für ein Ende eines Gaswechselventils oder eine Stößelstange vorgesehen. Der Nockenabgriff kann als eine Gleitfläche oder bei einer Ausführung als Rollenstößel als eine drehbar gelagerte Nockenanlaufrolle ausgebildet sein. Rollen-Nockenfolger haben gegenüber Gleitflächen- Nockenfolgern prinzipiell den Vorteil, dass die Kraftübertragung zwischen Nocken und Nockenfolger reibungsärmer ist.
Die DE 102 04 673 A1 zeigt einen solchen Rollenstößel, bei dem im Innenteil zwei diametral gegenüberliegende federbelastete Kolben angeordnet sind. Die Kolben sind in einer Aufnahmebohrung geführt, die einer ringnutförmigen Aufnahme des Außenteils gegenüberliegt. Eine Lost-Motion-Feder positioniert Außen- und Innenteil so zueinander, dass die Aufnahmen zueinander fluchten. In einer Grundstellung sind die Kolben mittels Federkraft in die Ringnut einge- rückt. Dadurch ist der Nockenfolger verriegelt, wodurch er bei einer Nockenbeaufschlagung, abgesehen von einem gegebenenfalls integrierten hydraulischen Ventilspielausgleich, als starres Element wirkt. Durch eine hydraulische
Beaufschlagung der Verriegelungskolben werden diese in die innere Aufnahme zurückgefahren, wodurch sich die beiden Stößelteile bei einer Nockenbeaufschlagung teleskopartig ineinanderschieben, so dass sich die effektive Länge des Stößels verkürzt. Dementsprechend kann ein Nockenhub kompensiert oder eingeschränkt werden, so dass eine Nockenbeaufschlagung des Ventiltriebsgliedes keine oder eine eingeschränkte Betätigung eines zugeordneten Gaswechselventils zur Folge hat. Zudem ist eine Verdrehsicherung von Innenteil zu Außenteil vorgesehen.
Weiterhin sind Tassenstößel bekannt, die mit einer aus drei Nocken bestehenden Nockenanordnung kommunizieren. Dabei sind zwei äußere, gleich kontu- rierte, und ein innerer dazu unterschiedlich konturierter Nocken angeordnet. Als Nockenabgriff fungieren die Bodenteile des Innenteils und des Außenteils des Stößels. Dabei kann, wie in der DE 44 92 633 C1 gezeigt, der Boden des Innenteils Anlauffläche für einen inneren Kleinhubnocken und der Boden des Außenteils Anlauffläche für zwei Großhubnocken sein.
Die DE 10 2004 039 705 A1 zeigt einen Tassenstößel, bei dem umgekehrt der Innenteilboden Anlauffläche für einen Großhubnocken und zwei Kreissegmente des Außenteilbodens Anlauffläche für zwei äußere Kleinhubnocken sind, wodurch vergleichsweise größere Teilhübe realisierbar sind. Dieser Stößel kann vorzugsweise aus Blech gefertigt sein. Als Koppelmittel können neben den herkömmlichen hydraulisch betätigbaren Kolben oder anderen linear verlagerbaren Verriegelungsmitteln auch verschwenkbare bremsbackenartige Segmen- te vorgesehen sein.
Nachteilig bei den bekannten schaltbaren Stößeln wirkt sich aus, dass sie in der herkömmlichen Bauweise aus Guss- oder Schmiedeteilen ein vergleichsweise hohes Gewicht aufweisen und relativ träge auf eine Ansteuerung reagie- ren. Zudem sind der Konstruktionsaufwand und die Fertigungskosten vergleichsweise hoch. Bei einer an sich vorteilhaften Leichtbauweise, wie beispielsweise in der DE 10 2004 039 705 A1 vorgeschlagen, können bei der her-
kömmlichen Konstruktion mit zwei ineinander gesteckten Hohlzylindern Steifig- keitsprobleme auftreten. Weiterhin sind die bekannten Koppelvorrichtungen für Außen- und Innenteil mit einem relativ großen Verriegelungsspiel behaftet, wodurch unerwünschte Kippmomente und Klemmkräfte auftreten können, wel- che die Leichtgängigkeit der Verriegelung beeinträchtigen. Schließlich können sowohl bei der Verriegelung und Entriegelung als auch bei der Relativbewegung von Außen- und Innenteil verhältnismäßig hohe Reibungsverluste entstehen.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen schaltbaren Nockenfol- ger, insbesondere einen Rollenstößel, zu schaffen, bei dem die genannten Nachteile bezüglich Steifigkeit, Reibung und Verriegelungsspiel möglichst weit- gehend beseitigt sind und der dennoch konstruktiv einfach sowie kostengünstig herstellbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zur Realisierung einer einfachen variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine, mit Stößeln zur Betätigung der Gaswechselventile über eine Nockenwelle, an der Nockenwelle ansteuerbare Stellelemente und an den Stößeln verschiebbare Nockenanlaufflächen angeordnet werden können, die in Zusammenwirkung eine wechselnde Positionierung der Nockenanlaufflächen gegenüber den Nocken zur Erzeugung unterschiedlicher oder keiner Nockenhübe ermöglichen und somit ein effektives Steuerungsmittel für Ventilabschaltungen und/oder Ventilhubumschaltun- gen darstellen.
Die Erfindung geht daher aus von einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem schaltbaren Nockenfolger, insbesondere einem Rollenstößel, zur Betätigung wenigstens eines Gaswechselventils mit unterschiedlichen Ventil-
hüben und/oder Ventilsteuerzeiten oder zu dessen zeitweiliger Deaktivierung, bei dem der Nockenfolger eine Nockenanlaufeinrichtung für eine zugeordnete Nockenanordnung einer Nockenwelle aufweist. Zudem ist vorgesehen, dass an der Nockenanlaufeinrichtung wenigstens eine axial verschiebbar gelagerte Nockenanlaufrolle und an der Nockenwelle ein radial verschiebbares Schaltsegment angeordnet ist, über das die Nockenanlaufrolle aus einer ersten in eine zweite axiale Stellung positionierbar ist, so dass der Nockenfolger mittels einer Ansteuerung des Schaltsegmentes bei einer zugeordneten Nockenanordnung mit nur einem Nocken ohne Nockenkontakt abschaltbar oder bei einer zugeordneten Nockenanordnung mit mehreren Nocken zwischen unterschiedlichen Nockenhüben umschaltbar ist.
Bei diesem Aufbau wird vorteilhaft der Steuerungsmechanismus zum Umschalten oder Abschalten des Nockenfolgers im wesentlichen in die Nockenwelle verlagert. An dem Rollenstößel ist lediglich die Nockenanlaufrolle axial verschiebbar gelagert. Der Stößelkörper benötigt somit keine ineinander verschiebbaren zylindrischen Teile sowie keine Koppelmittel zu deren Verriegelung. Dadurch ist ein technisch sehr einfacher und stabiler Rollenstößel gebildet, der besonders schnell und reibungsarm schaltbar ist. Da ein unerwünsch- tes Verriegelungsspiel entfällt, ist die Hubübertragung des Nockenfolgers - ohne Berücksichtigung einer Ventilspielausgleichseinrichtung - zumindest nahezu spielfrei.
Während für die Implementierung schaltbarer Nockenfolger in bestehende Brennkraftmaschinen aufgrund der Bauraumverhältnisse in der Regel Änderungen am Zylinderkopf notwendig sind, sind dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Rollenstößel die Steuerungsmittel zur Verschiebung der Rolle in der Nockenwelle angeordnet sind, keine oder allenfalls geringfügige derartige Änderungen am Zylinderkopf für den Einbau des Ventiltriebs mit den neuar- tigen Rollenstößeln erforderlich. Die Serienfertigung bedarf somit keine oder allenfalls geringfügige Umstellungen in der Zylinderkopffertigung, welches sich besonders kostengünstig auswirkt.
Bei einem erfindungsgemäßen abschaltbaren Rollenstößel weist die Nockenanlaufeinrichtung genau eine axial verschiebbare Nockenanlaufrolle und die zugeordnete Nockenanordnung genau einen Nocken auf, wobei eine Rückstell- feder die Nockenanlaufrolle bei nicht verschobenem Schaltsegment in einer Grundstellung hält, in der der Nocken bei der Nockenwellendrehung über die Nockenanlaufrolle auswandert bzw. bewegt wird sowie einen seiner Nockenkontur entsprechenden Nockenhub erzeugt, und wobei das Schaltsegment in einer radial verschobenen Schaltstellung die Nockenanlaufrolle gegen die Rückstell kraft der Rückstellfeder in einer Abschaltstellung hält, in welcher der Nocken frei läuft, also nicht in Kontakt mit der Nockenanlaufrolle ist.
Demnach ist die Nockenanlaufrolle drehbar und axial verschiebbar im Stößel angeordnet. Zur Lagerung ist ein besonders kostengünstiges und bauraumspa- rendes Gleitlager ausreichend. Es kann jedoch auch eine innere Wälzlagerung, insbesondere ein kompakt bauendes Nadellager auf einem Bolzen und/oder ein äußeres Wälzlager am Außendurchmesser der Rolle, vorteilhaft ebenfalls ein Nadellager, vorgesehen sein, über welche die Nockenanlaufrolle besonders reibungsarm läuft.
Die bevorzugt als eine Schraubendruckfeder ausgebildete Rückstellfeder beaufschlagt die Rolle von außen mit ihrer Federkraft, also vom Rand des zylindrischen Stößelkörpers nach innen. Über deren axiale Länge in entspanntem Zustand kann die axiale Grundstellung der Nockenanlaufrolle eingestellt wer- den. Vorteilhaft drückt die Rückstellfeder die Rolle mit einer bestimmten Vorspannung gegen einen Endanschlag zur Begrenzung eines maximalen Stellweges der Nockenanlaufrolle in Rückstellrichtung der Rückstellfeder und zur Fixierung der Rolle in der Grundposition.
Das radial auf der Nockenwelle verschiebbare Schaltsegment kann als ein benachbart zu dem Nocken auf dem Umfang der Nockenwelle geführter, sich rampenförmig verbreiternder Ring ausgebildet sein, der über eine sich im Inne-
ren der Nockenwelle in radialer Richtung abstützende Rückstellfeder in einer radialen Grundstellung elastisch gehalten ist, und der über einen im Inneren der Nockenwelle diametral zu der Rückstellfeder vorzugsweise mit Führungsspiel formschlüssig geführten Betätigungskolben gegen die Rückstellkraft der Rückstellfeder in eine Schaltstellung radial verschiebbar ist. Über den Betätigungskolben wird somit das Schaltsegment gleichzeitig zur Kraftübertragung in Umfangsrichtung gesichert. Die Nockenwelle ist vorzugsweise hohl ausgebildet, so dass der Betätigungskolben über eine im Inneren der Nockenwelle verlaufende axiale Druckölzuführung mit einem Hydraulikdruck beaufschlagbar ist.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Nockenanlaufrolle koaxial mit einer dem Schaltsegment gegenüberliegend angeordneten Steuernut verbunden ist, in die das Schaltsegment beim Verschieben in die Schaltstellung eingreift, so dass eine Drehbewegung der Nockenwelle, entsprechend des Verlaufs der Rampe des Schaltsegmentes über Tangentialkräfte, die auf die der Nockenanlaufrolle abgewandten Flanke der Steuernut wirken, in eine der Kraft der Rückstellfeder entgegengerichtete axiale Stellbewegung transferierbar ist.
Die Schalteinrichtung ist vorteilhaft also so ausgeführt, dass die Nockenwel- lendrehbewegung die Aufgabe der axialen Verschiebung der Rolle übernimmt. Eine radiale Schaltkraft fährt also lediglich das Schaltsegment aus, die tangentiale Kraftübertragung auf die Rolle erfolgt über eine seitliche Rampe des Schaltsegments. Da die Kraftüberrag ung im wesentlichen über die Nockenwellendrehbewegung erfolgt, ist zum Verschieben des Schalsegmentes ein relativ geringer Schaltdruck ausreichend. Grundsätzlich ist auch eine elektromechani- sche oder pneumatische Betätigung des Schaltsegmentes möglich.
Das Schaltsegment und eine Nockenerhebung des Nockens sind in Umfangsrichtung vorteilhaft in einem vorbestimmten Winkel zueinander ausgerichtet angeordnet, so dass die Nockenanlaufrolle ihre axiale Schaltstellung eingenommen hat, noch bevor die Nockenerhebung über die Nockenanlaufrolle bewegt wird. Durch diese Positionierung in Umfangsrichtung wird insbesondere
erreicht, dass die Rollenverstellung kurz vor einer Ventilöffnung beendet ist. Während des Durchlaufs der Nockenerhebung in der Abschaltstellung wird die Rolle über die Rampe des Schaltsegmentes und/oder über die benachbarte Nockenflanke in ihrer axialen Position gehalten.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Rollenstößels mit einer einzelnen Anlaufrolle wird auf einfache Weise eine Ventilabschaltung ermöglicht. Bei einer, für eine Ventilumschaltung zwischen einem Großhub und einem Kleinhub besonders vorteilhaften weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Nockenanlaufeinrichtung zwei axial beabstandete und verschiebbar gelagerte sowie von einer Rückstellfedereinrichtung gegeneinandergerichtet beaufschlagte Nockenanlaufrollen und die Nockenanordnung zwei äußere, gleich kontuherte Nocken und einen inneren dazu unterschiedlich konturierten Nocken aufweisen. Dabei ist in den inneren Nocken ein radial verschiebbares Schaltsegment integriert, das in einer ausgefahrenen Schaltstellung zwischen die beiden Nockenanlaufrollen eingreift und sie gegen die Rückstell kraft der Rückstellfedereinrichtung in eine axiale Umschaltstellung auseinander drückt, so dass die äußeren Nocken bei der Nockenwellendrehung zur Erzeugung eines ersten Nockenhubes über die Nockenanlaufrollen auswandern. Bei in eine radiale Grundstellung eingefahrenem Schaltsegment sind die beiden Nockenanlaufrollen durch die Rückstellkraft der Rückstellfedereinrichtung gegen einen Anschlag hingegen in eine axiale Grundstellung soweit zusammen geschoben, dass der innere Nocken bei der Nockenwellendrehung zur Erzeugung eines von dem ersten Nockenhub verschiedenen zweiten Nockenhubes über beide Nockenanlaufrollen auswandert.
Dabei können die beiden äußeren Nocken wahlweise als Groß- oder Kleinhubnocken und der innere Nocken entsprechend wahlweise als Klein- oder Großhubnocken ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass der oder die Kleinhub- nocken als Nullhubnocken ausgebildet sind, also keinen Ventilhub erzeugen.
Ein besonders leichter und kostengünstiger Rollenschaltstößel kann in Leichtbauweise aus einem Leichtbauwerkstoff, beispielsweise dünnwandigem Stahlblech, hergestellt sein. Der erfindungsgemäße Aufbau mit einem einteiligen Stößelkörper, an dem eine oder zwei verschiebbare Rollen gelagert sind, und der in die Nockenwelle verlagerten Steuerung, zeigt eine vergleichsweise hohe Steifigkeit, so dass die Leichtbauweise für den erfindungsgemäßen Rollenstößel besonders geeignet ist. Zur weiteren Gewichtsreduzierung kann das Schaltsegment beispielsweise aus einem ausreichende Festigkeitseigenschaften aufweisenden Kunststoff bestehen.
Da Nockenfolger häufig mit einer integrierter hydraulischen Ventilspielaus- gleichseinrichtung zum automatischen Ausgleich eines Ventilspiels ausgestattet sind, kann schließlich vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Nockenkontur des wenigstens einen Nockens der zugeordneten Nockenanordnung einen Grundkreis aufweist, der im Vergleich zu seiner Nockenerhebung einen größeren Umfangswinkel überstreicht. Dadurch, dass der Grundkreis breiter ist als der Nocken, wird eine besonders reibungsarme Rückschaltung bzw. Umschal- tung zwischen den axialen Stellpositionen der Nockenanlaufrolle(n) sichergestellt. Der Rollenstößel mit dem erfindungsgemäßem Hubabschalt- bzw. Hub- umschaltmechanismus ist somit besonders gut für Kombinationen mit einer hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung, also eines integrierten Ausgleichsstößels, sowohl in der herkömmlichen Bauweise, bei der das Steuerventil von einer Feder in Schließrichtung beaufschlagt ist, als auch in der neueren RSHVA - Bauweise (Reverse Spring Hydraulisches Ventilspielausgleichsele- ment), bei der das Steuerventil im Nocken-Grundkreisbereich durch Federkraft offen gehalten wird, geeignet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einer Ausführungsform näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von vorne eines schaltbaren Rollenstößels mit einem verschiebbaren Rollenabgriff in einer Abschaltstellung sowie eine zugehörige Nockenanordnung einer Nockenwelle mit einem Schaltsegment zur Realisierung der Abschaltstel- lung,
Fig. 2 den Rollenstößel der Fig. 1 in einer Ansicht von hinten,
Fig. 3 den Rollenstößel der Fig. 1 in einer weiteren Ansicht von vorne mit verbessertem Blick auf das Schaltsegment,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Rollenstößels von vorne in einer
Grundstellung,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Rollenstößels von vorne in der
Abschaltstellung bei weiter gedrehter Nockenwelle, und
Fig. 6 eine Seitenansicht des Rollenstößels gemäß Fig. 5, jedoch stirnseitig auf das Schaltsegment gerichtet.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Demnach zeigt Fig. 1 einen als schaltbaren Rollenstößel ausgebildeten No- ckenfolger 1 und eine zugeordnete Nockenanordnung 2 einer Nockenwelle 3 eines Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug, zur Betätigung und wahlweise zur Abschaltung eines nicht dargestellten zugeordneten Gaswechselventils.
Zweckmäßigerweise wird der Ventiltrieb je nach Anforderung an die variable Ventilsteuerung mit mehreren derartigen Nockenfolgern 1 und zugeordneten
Nockenanordnungen 2 zur Beaufschlagung jeweils eines oder mehrerer Gas-
wechselventile eines oder mehrerer Zylinder der Brennkraftmaschine ausgeführt sein.
Der Rollenstößel 1 weist einen, vorzugsweise aus dünnwandigem Stahlblech gefertigten, Stößelkörper 4 auf, an dessen der Nockenwelle 3 zugewandtem stirnseitige Ende eine halbzylindrische Vertiefung 5 zur Aufnahme einer Nockenanlaufeinrichtung 27 ausgebildet ist. Die Nockenanlaufeinrichtung 27 weist im Wesentlichen eine Nockenanlaufrolle 6 auf. Diese Rolle 6 ist auf nicht näher dargestellte Weise in der Vertiefung 5 drehbar und axial verschiebbar gleitge- lagert. Die Rolle 6 ist auf der dem Außenrand 8 der Vertiefung 5 zugewandten Seite koaxial mit einer Steuernut 7 verbunden, wobei Rolle 6 und Steuernut 7 ein einteiliges Bauteil bilden. Die Rolle 6 mit der Steuernut 7 ist von einer zwischen dem Stößelrand 8 und der Stirnseite der Steuernut 7 gelagerten Rückstellfeder 9 (Fig. 4) in Richtung eines gegenüberliegend angeordneten Endan- Schlags 10 mit einer Federkraft beaufschlagt. Die Rückstellfeder 9 ist als eine Schraubendruckfeder ausgebildet. Der Endanschlag 10 ist hier ein in einer nicht näher bezeichneten Querbohrung des Stößels 1 fixierter Stift.
Der verschiebbaren Rolle 6 gegenüber befindet sich die axial feststehende Nockenwelle 3 mit der Nockenanordnung 2. Die Nockenanordnung 2 weist einen Nocken 11 auf, der mit einer radialen Nockenerhebung 12 konturiert ist. Der Steuernut 7 ist ein an der Nockenwelle 3 angeordnetes Schaltsegment 13 zugeordnet. Das Schaltsegment 13 ist als ein Ring ausgebildet, der sich in Richtung zum Stößelrand 8 rampenartig verbreitert. In der rückwärtigen Dar- Stellung in Fig. 2 ist die Rampe 14 deutlich erkennbar. Die Rampe 14 ist in ihrer maximalen Breite 23 der Breite der Steuernut 7 angepasst, so dass sie formschlüssig in die Nut 7 eingreift. Außerhalb eines sich über den Umfang erstreckenden Bereichs mit der maximalen Rampenbreite 23 verjüngt sich die Rampe 14 in Umfangshchtung nach beiden Seiten.
In Fig. 3 ist der Aufbau und die Anordnung des Schaltsegmentes 13 weiter verdeutlicht. Der Segmentring 13 ist auf der Nockenwelle 3 radial verschiebbar
geführt. Dazu stützt sich in einer Radialbohrung 15 im Inneren der Nockenwelle 3, zwischen einem oberen Innenrand 16 des Segmentringes 13 und einem Anschlag 17, eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Rückstellfeder 18 ab. Diese Rückstellfeder 18 hält den Segmentring 13 elastisch in einer radialen Grundstellung. Diametral gegenüber der Rückstellfeder 18 ist ein Betätigungskolben 19 angeordnet, der sich zwischen einem Anschlag 20 und dem gegenüberliegenden unteren Innenrand 21 abstützt. Der Betätigungskolben 19 ist mit Führungsspiel dichtend in der Nockenwelle 3 versenkt. Durch den Betätigungskolben 19 ist das Schaltsegment 13 in Umfangsrichtung formschlüssig gesichert, so dass ein Drehmoment der Nockenwelle 3 auf das Schaltsegment 13 in Umfangsrichtung übertragbar ist. Über einen Druckkanal 22 der als Hohlwelle ausgebildeten Nockenwelle 3 ist der Betätigungskolben 19 gegen die Rückstell kraft der Feder 18 unter Mitnahme des Segmentringes 13 in radialer Stellrichtung 24 (Fig. 6) ausfahrbar.
Fig. 5 und Fig. 6 verdeutlichen die Orientierung der radialen Stellrichtung 24 des Schaltsegmentes 13 zum Verlauf der Rampe 14 und zur Nockenerhebung 12. Die Stellrichtung 24 und der Durchmesser der Nockenerhebung 12 sind hier in einem Winkel von 45° ausgerichtet.
Im Folgenden wird die Funktionsweise des Schaltstößels 1 erläutert:
In Fig. 4 befindet sich der Stößel 1 in einer Grundstellung, bei welcher der Nocken 11 entsprechend der Nockenwellendrehbewegung in üblicher Weise über die Anlaufrolle 6 auswandert und ein zugeordnetes Gaswechselventil öffnet. Die Rückstellfeder 9 drückt dabei die Rolle 6 gegen den Endanschlag 10 und hält sie in dieser Position.
Soll, nachdem das Ventil wieder geschlossen ist und der Nocken 11 im Grund- kreis abläuft, der nächste Nockenhub ausgelassen werden, also das Ventil abgeschaltet werden, so wird ein hydraulischer Steuerdruck im Druckkanal 22 aufgebaut, der den Betätigungskolben 19 radial weg von der Rückstellfeder 18
ausfährt und damit den Segmentring 13 nach radial außen bewegt (Fig. 3). Der Segmentring 13 greift daraufhin in seinem schmalen Bereich, also außerhalb der Rampe 14, in die Steuernut 7 ein. Über die weitere Drehung der Nockenwelle 3 greift die Rampe 14 an der äußeren Nutflanke 25 an und verdrängt die Steuernut 7 gegen die Kraft der Rückstellfeder 9 nach außen, so dass die Rolle 6 axial verschoben radial außerhalb des Wirkungsbereiches des Nockens 11 in eine Abschaltstellung positioniert wird. In der Folge läuft die Nockenerhebung 12 frei, also ohne Erzeugung eines Ventilhubes. Während des Durchlaufs der Nockenerhebung 12 sorgt die Länge der Rampe 14 und/oder die benachbarte Nockenflanke 26 dafür, dass die Rolle 6 in der eingestellten Position gehalten wird.
Soll der Stößel 1 wieder aktiviert werden, wird der Steuerdruck verringert, so dass das Schaltsegment 13 durch die Rückstellfeder 18 wieder zurückgeholt, also radial eingefahren wird. In der Folge fährt die Rolle 6 angetrieben durch die Kraft der Rückstellfeder 9 wieder in ihre Grundstellung zurück, indem sie in axialer Richtung unter dem Nockengrundkreis hinweg gleitet. Durch die Ausrichtung des Schaltsegmentes 13 in Umfangsrichtung gegenüber der Nockenerhebung 12 ist sichergestellt, dass die axiale Rollenverstellung beendet ist, kurz bevor bei der weiteren Nockenwellendrehung die Nockenerhebung 12 die Rolle 6 beaufschlagt, also kurz vor der Öffnung des Gaswechselventils.
Bezugszeichenliste
1 Nockenfolger, Rollenstößel
2 Nockenanordnung
3 Nockenwelle
4 Stößel körper
5 Vertiefung
6 Nockenanlaufrolle
7 Steuernut
8 Stößelrand
9 Anlaufrollen-Rückstellfeder
10 Endanschlag
11 Nocken
12 Nockenerhebung
13 Schaltsegment, Segmentring
14 Schaltsegmentrampe
15 Radialbohrung
16 Innenwandabschnitt
17 Federanschlag
18 Schaltsegment-Rückstellfeder
19 Betätigungskolben
20 Kolbenanschlag
21 Innenwandabschnitt
22 Druckölzuführung, Druckkanal
23 Rampenbreite
24 Radiale Stellrichtung
25 Steuernutflanke
26 Nockenflanke
27 Nockenanlaufeinrichtung
Claims
1. Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem schaltbaren Nockenfol- ger (1 ), insbesondere einem Rollenstößel, zur Betätigung wenigstens eines Gaswechselventils mit unterschiedlichen Ventilhüben und/oder Ventilsteuerzeiten oder zu dessen zeitweiliger Deaktivierung, bei dem der Nockenfolger (1 ) eine Nockenanlaufeinrichtung (27) für eine zuge- ordnete Nockenanordnung (2) einer Nockenwelle (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Nockenanlaufeinrichtung (27) wenigstens eine axial verschiebbar gelagerte Nockenanlaufrolle (6) und an der Nockenwelle (3) ein radial verschiebbares Schaltsegment (13) angeordnet ist, über das die Nockenanlaufrolle (6) aus einer ersten Stellung in eine zweite axiale Stellung positionierbar ist, so dass der Nockenfolger (1 ) mittels einer Ansteuerung des Schaltsegmentes (13) bei einer zugeordneten Nockenanordnung (6) mit nur einem Nocken (11 ) ohne Nockenkontakt abschaltbar oder bei einer zugeordneten Nockenanordnung mit mehreren Nocken zwischen unterschiedlichen Nockenhüben umschalt- bar ist.
2. Ventiltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenanlaufeinrichtung (27) genau eine axial verschiebbare Nockenanlaufrolle (6) und die zugeordnete Nockenanordnung (2) genau einen Nocken (11 ) aufweist, wobei eine Rückstellfeder (9) die Nockenanlaufrolle (6) bei nicht verschobenem Schaltsegment (13) in einer Grundstellung hält, in welcher der Nocken (11 ) bei der Nockenwellendrehung über die Nockenanlaufrolle (6) auswandert und einen seiner Nockenkontur entsprechenden Nockenhub erzeugt, und wobei das Schaltsegment (13) in einer radial verschobenen Schaltstellung die Nockenanlaufrolle (6) gegen die Rückstell kraft der Rückstellfeder (9) in einer Abschaltstellung hält, in der der Nocken (11 ) frei läuft.
3. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Nockenanlaufrolle (6) beaufschlagende Rückstellfeder (9) als eine Schraubendruckfeder ausgebildet ist, über deren axiale Länge in ent- spanntem Zustand die axiale Grundstellung der Nockenanlaufrolle (6) einstellbar ist.
4. Ventiltrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endanschlag (10) zur Begrenzung eines maxi- malen Stellweges der Nockenanlaufrolle (6) in Rückstellrichtung der
Rückstellfeder (9) angeordnet ist.
5. Ventiltrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltsegment (13) als ein benachbart zu dem Nocken (11 ) auf dem Umfang der Nockenwelle (3) geführter, sich ram- penförmig verbreiternder Ring ausgebildet ist, der über eine sich im Inneren der Nockenwelle (3) in radialer Richtung (24) abstützende Rückstellfeder (18) in einer radialen Grundstellung elastisch gehalten ist, und der über einen im Inneren der Nockenwelle (3) diametral zu der Rück- stellfeder (18) geführten Betätigungskolben (19) gegen die Rückstell kraft der Rückstellfeder (18) in eine Schaltstellung radial verschiebbar ist.
6. Ventiltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (19) über eine im Inneren der Nockenwelle (3) verlaufen- de Druckölzuführung (22) hydraulisch beaufschlagbar ist.
7. Ventiltrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenanlaufrolle (6) koaxial mit einer dem Schaltsegment (13) gegenüberliegend angeordneten Steuernut (7) verbunden ist, in die das Schaltsegment (13) beim Verschieben in die Schaltstellung eingreift, so dass eine Drehbewegung der Nockenwelle (3), entsprechend des Verlaufs der Rampe (14) des Schaltsegmentes (13) über Tangentialkräfte, die auf die der Nockenanlaufrolle (6) abgewandte Flanke (25) der Steuernut (7) wirken, in eine der Kraft der Rückstellfeder (9) entgegengerichtete axiale Stellbewegung transferierbar ist.
8. Ventiltrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltsegment (13) und eine Nockenerhebung (12) des Nockens (11 ) in Umfangsrichtung in einem vorbestimmten Winkel zueinander ausgerichtet sind, so dass die Nockenanlaufrolle (6) ihre axiale Schaltstellung eingenommen hat, bevor die Nockenerhebung (12) über die Nockenanlaufrolle (6) auswandert.
9. Ventiltrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenanlaufrolle (6) über die Länge der Rampe (14) des Schaltsegmentes (13) und/oder über eine benachbarte No- ckenflanke (26) während des Durchlaufs der Nockenerhebung (12) in der Abschaltstellung in ihrer axialen Position gehalten wird.
10. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenanlaufrolle (6) gleitgelagert oder wälzgelagert ist.
11. Ventiltrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenanlaufrolle (6) am Außenumfang ein Gleitlager oder Wälzlager aufweist.
12. Ventiltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenanlaufeinrichtung zwei axial beabstandete, verschiebbar gelagerte, von einer Rückstellfedereinrichtung gegeneinandergerichtet beaufschlagte Nockenanlaufrollen und die Nockenanordnung zwei äußere, gleich konturierte Nocken und einen inneren dazu unterschiedlich kontu- rierten Nocken aufweist, und dass in den inneren Nocken ein radial verschiebbares Schaltsegment integriert ist, das in einer ausgefahrenen Schaltstellung zwischen die beiden Nockenanlaufrollen eingreift und sie gegen die Rückstell kraft der Rückstellfedereinrichtung in eine axiale Umschaltstellung auseinander drückt, so dass die äußeren Nocken bei der Nockenwellendrehung zur Erzeugung eines ersten Nockenhubes über die Nockenanlaufrollen auswandern, und dass bei in eine radiale Grundstellung eingefahrenem Schaltsegment die beiden Nockenanlaufrollen durch die Rückstell kraft der Rückstellfedereinrichtung gegen einen Anschlag in eine axiale Grundstellung soweit zusammengeschoben sind, dass der innere Nocken bei der Nockenwellendrehung zur Erzeugung eines von dem ersten Nockenhub verschiedenen zweiten Nocken- hubes über beide Nockenanlaufrollen auswandert.
13. Ventiltrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden äußeren Nocken wahlweise als Groß- oder Kleinhubnocken und der innere Nocken entsprechend wahlweise als Klein- oder Großhubnocken ausgebildet sind.
14. Ventiltrieb nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kleinhubnocken wahlweise als ein Nullhubnocken ausgebildet ist.
15. Ventiltrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (4) des Nockenfolgers (1 ) und/oder das Schaltsegment (13) wenigsten teilweise in einer Leichtbauweise aus Blech und/oder Kunststoff gefertigt sind.
16. Ventiltrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Nockenfolger (1 ) mit einer zugehörigen Ventilspielausgleichseinrichtung die Nockenkontur des wenigstens einen Nockens (11 ) der zugeordneten Nockenanordnung (2) einen Grundkreis aufweist, der im Vergleich zu seiner Nockenerhebung (12) einen größeren Umfangswinkel überstreicht.
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Legal Events
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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