WO2013053416A1 - Valve operating device for an internal combustion engine - Google Patents

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WO2013053416A1
WO2013053416A1 PCT/EP2012/003711 EP2012003711W WO2013053416A1 WO 2013053416 A1 WO2013053416 A1 WO 2013053416A1 EP 2012003711 W EP2012003711 W EP 2012003711W WO 2013053416 A1 WO2013053416 A1 WO 2013053416A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
link
cam
drive device
valve drive
cam element
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/003711
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Stolk
Alexander Von Gaisberg-Helfenberg
Original Assignee
Daimler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • 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
    • F01L13/0036—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 the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction

Definitions

  • the invention relates to a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • From DE 100 54 623 A1 is already a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle, with a rotatably, but axially displaceably mounted cam member for actuating a gas exchange valve and with a Ventilhubum- switching unit, the rotatably mounted link element, which forms a shift gate, and a non-rotatably connected to the cam member link engagement element for operative connection with the shift gate, which are provided in operative connection to implement a rotational movement of the cam member in an axial displacement movement of the cam member known.
  • the invention is in particular the object of providing a simple and inexpensive valve drive device. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.
  • the invention relates to a valve drive device, in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle, with at least one rotatably, but axially displaceably mounted cam member for actuating at least one gas exchange valve and with a Ventilhubumschaltü, the at least one rotatably mounted link element which forms at least partially at least one shift gate , And at least one rotatably connected to the at least one cam element link engagement element for operative connection with the shift gate, which are provided in operative connection to implement a rotational movement of the cam member in an axial displacement movement of the cam member. It is proposed that the cam element at least partially surrounds the link element.
  • valve drive device in particular of the link element and the cam elements, can be significantly simplified in terms of design, whereby in particular production costs can be reduced.
  • An embodiment according to the invention thus makes it possible to provide a simple and cost-effective valve drive device.
  • rotatable By “rotatable”, “rotationally fixed” or “axially displaceable” is meant here and below in particular rotatable, rotationally fixed or axially displaceable with respect to a cylinder head or another stationary component of the internal combustion engine Main axis of rotation of the cam element can be understood.
  • a "gate element” is to be understood as meaning, in particular, a component that forms the shifting gate, a unit comprising at least one slide track, which is intended to convert a rotational movement into an axial adjusting force.
  • a slide track is to be understood as meaning, in particular, a track for positively biasing a link engagement element on at least one side, preferably on both sides
  • the link track is preferably in the form of a web, in the form of a slot and / or in the form of a groove a shift shoe embracing the web, in the form of a pin engaging in the slot and / or in the form of a guided in the groove pins.
  • the at least one cam element is at least partially in the form of a hollow shaft piece.
  • the link element can be arranged completely within the cam element at least in a cross-sectional plane, whereby a particularly simple design of the link element can be achieved.
  • the link element at least partially passes through the at least one cam element.
  • the link element can be arranged particularly advantageous in the cam member.
  • the shift gate and the link engagement element are arranged within the cam member.
  • the shift gate and the link engagement element are shielded from an environment by the cam member, whereby the shift gate and the link engagement element are particularly advantageous protected.
  • it can be realized by a defined lubrication for the shift gate and the sliding engagement element.
  • the link element at least in the region of the shift gate on a cylindrical outer surface. As a result, the shift gate can be advantageously introduced into the link element.
  • a “cylindrical lateral surface” should be understood to mean, in particular, a radially outwardly facing surface of the link element, the link element having a circular cross-sectional area in a cross-sectional plane perpendicular to the main axis of rotation Have lateral surface.
  • the link element is made in one piece and forms at least two slide tracks of the shift gate.
  • the link element can be made structurally particularly simple.
  • one piece should be understood in particular at least materially connected connected, for example, by a welding process, a gluing process, a Anspritzrea and / or another, the skilled person appear useful process, and / or advantageously formed in one piece, such as by a Manufacture from a casting and / or by a production in a one- or multi-component injection molding process and advantageously from a single blank.
  • the valve drive device advantageously has at least one second cam element, which is completely penetrated by the gate element.
  • two coaxially arranged cam elements can be switched particularly easily by means of a control gate element.
  • a high component uniformity can be achieved in particular in the cam elements.
  • the integrally formed link element forms at least a second link track for the second cam element.
  • an embodiment of the link element can be further simplified, in particular if the internal combustion engine has more than two coaxially arranged cam elements and the link element has more than two slide tracks.
  • the valve drive device comprises at least one actuating mechanism, which is provided to bring the link engagement element independently in operative connection with the shift gate.
  • This makes it possible to dispense with an external control of the link engagement elements, whereby a particularly simple design of the cam elements with which the link engagement elements are connected, can be achieved.
  • autonomous should be understood to mean, in particular, independently of an external actuation actuation and, in particular, independently of an external actuation.
  • the link element is axially displaceable and the valve lift switching unit has to switch the valve lift by means of the link element only a Stellaktuator, which is provided for moving the link element, on.
  • a Stellaktuator which is provided for moving the link element, on.
  • This can be dispensed with a complex control, in particular the individual link engagement elements, whereby a cost-effective and simple control can be achieved.
  • the Stellaktuator which must be provided only for moving the link element, structurally simple and thus be designed inexpensively.
  • the at least one cam element is assigned only to a single cylinder.
  • an individual changeover can be realized for each cylinder, whereby a simple embodiment can be achieved, in particular in an internal combustion engine in which adjacent cylinders have different valve opening times.
  • the cam elements of the individual cylinders can have a high component uniformity, whereby a cost-effective production of the cam elements can be realized.
  • an internal combustion engine is proposed with a valve drive device according to the invention, whereby costs in a production of the internal combustion engine can be reduced.
  • FIG. 1 shows a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the valve drive device comprises a plurality of cam elements 10, 11, 12, each having at least one cam 25 for actuating a gas exchange valve.
  • the cams each comprise two immediately adjacent arranged partial cams 26, 27, which have different cam curves.
  • the partial cams 26, 27 can be assigned, for example, to a full stroke, a partial stroke or a zero stroke.
  • only one cam 25 is provided with a reference numeral in FIG.
  • the cam elements 10, 11, 12 are rotatably but axially displaceably mounted in a cylinder head.
  • a cam follower By an axial displacement movement of the cam elements 10, 11, 12 relative to the gas exchange valves, a cam follower, not shown, can be displaced from one of the partial cams 26, 27 to the other of the partial cams 26, 27.
  • the corresponding gas exchange valve According to a valve lift, for which the corresponding part cam 26, 27 is provided, the corresponding gas exchange valve is then subjected to a full stroke, a partial stroke or a zero stroke.
  • the cam elements 10, 11, 12 have discrete switching positions, which are assigned to the individual partial cams 26, 27.
  • the illustrated cam elements 10, 11, 12 can in principle be provided for an inlet side or an outlet side.
  • the internal combustion engine, for which the illustrated valve drive device is provided comprises on the inlet side and / or on the outlet side in each case a plurality of gas exchange valves per cylinder.
  • the illustrated cam elements 10, 11 are each provided for the actuation of two gas exchange valves, which are assigned to the same cylinder.
  • the cams 25 of the respective cam members 10, 11, 12 are respectively provided for the gas exchange valves of a single cylinder, i. in the assembled state, each of the cam elements 10, 11, 12 is associated with exactly one cylinder of the internal combustion engine and actuates the gas exchange valves arranged on the inlet side or outlet side of the cylinder.
  • a number of the cam elements 10, 11, 12 thus corresponds to a number of cylinders of the internal combustion engine.
  • the individual cam elements 10, 11, 12 are non-rotatably, but axially connected to each other displaced and form a camshaft.
  • the valve drive device comprises a Ventilhubumschaltiser 13.
  • the Ventilhubumschaltiser 13 includes a rotatably mounted link element 14, the shift gates 15, 16, 17 for the individual cam elements 10, 11, 12 is formed.
  • the valve lift switching unit 13 comprises link engagement elements provided for the operative connection with the switching scenes 15, 16, 17. ments 18, 19, 20, which are each connected to one of the cam elements 10, 11, 12.
  • cam elements 10, 11, 12 is the same as the number of cam elements 10, 11, 12. Basically, a design with less or more than the three illustrated cam elements 10, 11, 12 is conceivable, for example, in an in-line engine with four, five or six Cylinders and correspondingly many cam elements.
  • the slide tracks have at least in some areas an axial inclination.
  • one of the link engagement elements 18, 19, 20 is meshed with the corresponding shift gate 15, 16, 17, rotation of the cam element 10, 11, 12 about the main rotation axis 28 causes a force on the cam element 10, 11, 12 to act for displacement of the cam member 10, 11, 12 along the main axis of rotation 28 leads.
  • the link tracks in operative connection with the link engagement elements 18, 19, 20 act in the form of a transfer gear to implement a rotational movement in a linear movement.
  • the link element 14, which forms the shift gates 15, 16, 17 with the slide tracks, is made in one piece.
  • the link element 14 forms the shift gates 15, 16, 17 for all coaxially arranged cam elements 10, 1 1, 12 from.
  • the gate element 14 is formed as a cast and / or forging component and is formed from a single blank. Subsequently, the shift gates 15, 16, 17 are introduced.
  • the shift gates 15, 16, 17 are thus introduced by means of a machining process, in particular by milling.
  • the link engagement elements 18, 19, 20 are arranged on an inner circumference 29 of the cam elements 10, 11, 12.
  • the link engagement elements 18, 19, 20 are formed as pins, which are guided in both sides of the slide tracks of the shift gates 15, 16, 17.
  • the link engagement elements 18, 19, 20 are non-rotatably connected to the respective cam element 10, 1 1, 12, but can along their Haupterstreckungsnchtung, which extends with respect to the Haupttrotationsachse 28 in the radial direction, be moved.
  • Each of the cam elements 10, 11, 12 has exactly one of the link engagement elements 18, 19, 20.
  • Each of the link engagement elements 18, 19, 20 and thus also each of the cam elements 10, 11 12 is in turn exactly one of the shift gates 15, 16, 17, each having an equal number of slide tracks assigned.
  • the valve drive device comprises a plurality of actuating mechanisms 22, 23, each of which is provided, the associated link engagement element 18, 19 independently, ie without Actuation of a specially designed actuator to bring into operative connection with the corresponding shift gate 15, 16.
  • An actuating mechanism for the link engagement element 20 is not visible in FIG.
  • the actuating mechanisms 22, 23 each comprise a spring element which is supported on the associated cam element 10, 11 and which is directed towards the respective link engagement element 18, 19 in the direction of the link element 14 Exercise power.
  • the spring elements press the link engagement elements 18, 19 radially inwardly against the link element 14.
  • the link engagement elements 18, 19, 20 of all cam elements 10, 11th , 12 axially overlapping with a beginning of each of the slide tracks, which are provided for the circuit of the cam elements 10, 11, 12 from the first switching position to the second switching position arranged.
  • the link engagement elements 18, 19, 20 in the corresponding slide track as soon as a rotational angle of the corresponding cam member 10, 11, 12 fits, i. the beginning of the slide track is arranged in the radial direction in alignment with the guide engagement element 18, 19, 20.
  • An angular range during which the respective cam element 10, 11, 12 is displaced is defined by a phase position of the respective link engagement element 18, 19, 20 and a phase position of the associated shift gate 15, 16, 17. Since each cam member 10, 11, 12 has one of the link engagement elements 18, 19, 20 and one of the shift gates 15, 16, 17 is assigned, each of the cam elements 10, 11, 12 can be moved at a separate angle of rotation. The cam elements 10, 11, 12 thus each have an individual angle sensitivity.

Abstract

The invention relates to a valve operating device, in particular for an internal combustion engine in a motor vehicle, comprising at least one rotatably and axially movably mounted cam element (10, 11, 12) for actuating at least one gas exchange valve, and a valve lift conversion unit (13) that includes at least one non-rotatably arranged sliding guide element (14) which at least partially forms at least one movement-converting sliding guide (15, 16, 17) and which comprises at least one sliding guide engagement element (18, 19, 20) that is connected to the at least one cam element (10, 11, 12) for conjoint rotation therewith and is to be effectively connected to the at least one movement-converting sliding guide (15, 16, 17). When effectively connected, the sliding guide (15, 16, 17) and the sliding guide engagement element (18, 19, 20) convert a rotational movement of the at least one cam element (10, 11, 12) into an axial sliding movement of the at least one cam element (10, 11, 12). According to the invention, the at least one cam element (10, 11, 12) at least partially surrounds the sliding guide element (14).

Description

Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine  Valve train device for an internal combustion engine
Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Aus der DE 100 54 623 A1 ist bereits eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem drehbar, aber axial verschiebbar gelagerten Nockenelement zur Betätigung von einem Gaswechselventil und mit einer Ventilhubum- schalteinheit, die ein drehfest angeordnetes Kulissenelement, das eine Schaltkulisse ausbildet, und ein drehfest mit dem Nockenelement verbundenes Kulisseneingriffselement zur Wirkverbindung mit der Schaltkulisse aufweist, die in Wirkverbindung dazu vorgesehen sind, eine Drehbewegung des Nockenelements in eine axiale Verschiebebewegung des Nockenelements umzusetzen, bekannt. From DE 100 54 623 A1 is already a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle, with a rotatably, but axially displaceably mounted cam member for actuating a gas exchange valve and with a Ventilhubum- switching unit, the rotatably mounted link element, which forms a shift gate, and a non-rotatably connected to the cam member link engagement element for operative connection with the shift gate, which are provided in operative connection to implement a rotational movement of the cam member in an axial displacement movement of the cam member known.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Ventiltriebvorrichtung bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The invention is in particular the object of providing a simple and inexpensive valve drive device. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.
Die Erfindung geht aus von einer Ventiltriebvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem drehbar, aber axial verschiebbar gelagerten Nockenelement zur Betätigung von zumindest einem Gaswechselventil und mit einer Ventilhubumschalteinheit, die zumindest ein drehfest angeordnetes Kulissenelement, das wenigstens eine Schaltkulisse zumindest teilweise ausbildet, und zumindest ein drehfest mit dem zumindest einen Nockenelement verbundenes Kulisseneingriffselement zur Wirkverbindung mit der Schaltkulisse aufweist, die in Wirkverbindung dazu vorgesehen sind, eine Drehbewegung des Nockenelements in eine axiale Verschiebebewegung des Nockenelements umzusetzen. Es wird vorgeschlagen, dass das Nockenelement das Kulissenelement zumindest teilweise umschließt. Dadurch kann ein Aufbau der Ventiltriebvorrichtung, insbesondere des Kulissenelements und der Nockenelemente, konstruktiv deutlich vereinfacht werden, wodurch insbesondere Herstellungskosten gesenkt werden können. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann somit eine einfache und kostengünstige Ventiltriebvorrichtung bereitgestellt werden. Unter„drehbar",„drehfest" oder„axial verschiebbar" soll hier und im Folgenden insbesondere drehbar, drehfest oder axial verschiebbar gegenüber einem Zylinderkopf oder einem anderen ortsfest angeordneten Bauteil der Brennkraftmaschine verstanden werden. Unter„axial" soll insbesondere axial in Bezug auf eine Hauptrotationsachse des Nockenelements verstanden werden. Unter einem„Kulissenelement" soll insbesondere ein die Schaltkulisse ausformendes Bauteil verstanden werden. Unter einer„Schaltkulisse" soll dabei eine Einheit mit wenigstens einer Kulissenbahn, die dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung in eine axiale Verstellkraft umzusetzen, verstanden werden. Unter einer„Kulissenbahn" soll insbesondere eine Bahn zur zumindest einseitigen, vorzugsweise beidseitigen, Zwangsführung eines Kulisseneingriffselements verstanden werden. Die Kulissenbahn ist vorzugsweise in Form eines Stegs, in Form eines Schlitzes und/oder in Form einer Nut ausgebildet. Das Kulisseneingriffselement ist vorzugsweise in Form eines den Steg umgreifenden Schaltschuhs, in Form eines in den Schlitz eingreifenden Pins und/oder in Form eines in der Nut geführten Pins ausgebildet. The invention relates to a valve drive device, in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle, with at least one rotatably, but axially displaceably mounted cam member for actuating at least one gas exchange valve and with a Ventilhubumschalteinheit, the at least one rotatably mounted link element which forms at least partially at least one shift gate , And at least one rotatably connected to the at least one cam element link engagement element for operative connection with the shift gate, which are provided in operative connection to implement a rotational movement of the cam member in an axial displacement movement of the cam member. It is proposed that the cam element at least partially surrounds the link element. As a result, a structure of the valve drive device, in particular of the link element and the cam elements, can be significantly simplified in terms of design, whereby in particular production costs can be reduced. An embodiment according to the invention thus makes it possible to provide a simple and cost-effective valve drive device. By "rotatable", "rotationally fixed" or "axially displaceable" is meant here and below in particular rotatable, rotationally fixed or axially displaceable with respect to a cylinder head or another stationary component of the internal combustion engine Main axis of rotation of the cam element can be understood. A "gate element" is to be understood as meaning, in particular, a component that forms the shifting gate, a unit comprising at least one slide track, which is intended to convert a rotational movement into an axial adjusting force. A slide track is to be understood as meaning, in particular, a track for positively biasing a link engagement element on at least one side, preferably on both sides The link track is preferably in the form of a web, in the form of a slot and / or in the form of a groove a shift shoe embracing the web, in the form of a pin engaging in the slot and / or in the form of a guided in the groove pins.
Vorzugsweise ist das zumindest eine Nockenelement zumindest teilweise in Form eines Hohlwellenstücks ausgebildet. Dadurch kann das Kulissenelement zumindest in einer Querschnittsebene vollständig innerhalb des Nockenelements angeordnet werden, wodurch eine besonders einfache Ausbildung des Kulissenelements erreicht werden kann. Preferably, the at least one cam element is at least partially in the form of a hollow shaft piece. As a result, the link element can be arranged completely within the cam element at least in a cross-sectional plane, whereby a particularly simple design of the link element can be achieved.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Kulissenelement das zumindest eine Nockenelement zumindest teilweise durchsetzt. Dadurch kann das Kulissenelement besonders vorteilhaft in dem Nockenelement angeordnet werden. It is further proposed that the link element at least partially passes through the at least one cam element. As a result, the link element can be arranged particularly advantageous in the cam member.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind wenigstens die Schaltkulisse und das Kulisseneingriffselement innerhalb des Nockenelements angeordnet. Dadurch sind die Schaltkulisse und das Kulisseneingriffselement gegenüber einer Umgebung durch das Nockenelement abgeschirmt, wodurch die Schaltkulisse und das Kulisseneingriffselement besonders vorteilhaft geschützt sind. Zudem kann dadurch eine definierte Schmierung für die Schaltkulisse und das Kulisseneingriffselement realisiert werden. Vorzugsweise weist das Kulissenelement zumindest im Bereich der Schaltkulisse eine zylinderförmige Mantelfläche auf. Dadurch kann die Schaltkulisse vorteilhaft in das Kulissenelement eingebracht werden. Unter einer„zylinderförmigen Mantelfläche" soll dabei insbesondere eine radial nach außen gewandte Oberfläche des Kulissenelements verstanden werden, wobei das Kulissenelement in einer Querschnittsebene senkrecht zu der Hauptrotationsachse eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweist. In an die Schaltkulissen angrenzenden Bereichen kann das Kulissenelement grundsätzlich eine von der Zylinderform abweichende Mantelfläche aufweisen. In a particularly advantageous embodiment, at least the shift gate and the link engagement element are arranged within the cam member. As a result, the shift gate and the link engagement element are shielded from an environment by the cam member, whereby the shift gate and the link engagement element are particularly advantageous protected. In addition, it can be realized by a defined lubrication for the shift gate and the sliding engagement element. Preferably, the link element, at least in the region of the shift gate on a cylindrical outer surface. As a result, the shift gate can be advantageously introduced into the link element. A "cylindrical lateral surface" should be understood to mean, in particular, a radially outwardly facing surface of the link element, the link element having a circular cross-sectional area in a cross-sectional plane perpendicular to the main axis of rotation Have lateral surface.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Kulissenelement einstückig ausgeführt ist und zumindest zwei Kulissenbahnen der Schaltkulisse ausbildet. Dadurch kann das Kulissenelement konstruktiv besonders einfach hergestellt werden. Unter„einstückig" soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfah- ren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. It is also proposed that the link element is made in one piece and forms at least two slide tracks of the shift gate. As a result, the link element can be made structurally particularly simple. By "one piece" should be understood in particular at least materially connected connected, for example, by a welding process, a gluing process, a Anspritzprozess and / or another, the skilled person appear useful process, and / or advantageously formed in one piece, such as by a Manufacture from a casting and / or by a production in a one- or multi-component injection molding process and advantageously from a single blank.
Die Ventiltriebvorrichtung weist vorteilhafterweise zumindest ein zweites Nockenelement auf, das von dem Kulissenelement vollständig durchsetzt ist. Dadurch können zwei koaxial angeordnete Nockenelemente besonders einfach mittels eines Steuerkulissenelements geschaltet werden. Zudem kann eine hohe Bauteilgleichheit insbesondere bei den Nockenelementen erreicht werden. Unter„vollständig durchsetzt" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass das Kulissenelement in axialer Richtung durch das Nockenelement hindurchgreift. The valve drive device advantageously has at least one second cam element, which is completely penetrated by the gate element. As a result, two coaxially arranged cam elements can be switched particularly easily by means of a control gate element. In addition, a high component uniformity can be achieved in particular in the cam elements. By "fully penetrated" is to be understood in particular that the link element engages in the axial direction through the cam member.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das einstückig ausgebildete Kulissenelement zumindest eine zweite Kulissenbahn für das zweite Nockenelement ausbildet. Dadurch kann eine Ausgestaltung des Kulissenelements weiter vereinfacht werden, insbesondere wenn die Brennkraftmaschine mehr als zwei koaxial angeordnete Nockenelemente aufweist und das Kulissenelement mehr als zwei Kulissenbahnen aufweist. In addition, it is proposed that the integrally formed link element forms at least a second link track for the second cam element. As a result, an embodiment of the link element can be further simplified, in particular if the internal combustion engine has more than two coaxially arranged cam elements and the link element has more than two slide tracks.
Besonders vorteilhaft umfasst die Ventiltriebvorrichtung zumindest eine Betätigungsmechanik, die dazu vorgesehen ist, das Kulisseneingriffselement selbstständig in Wirkverbindung mit der Schaltkulisse zu bringen. Dadurch kann auf eine externe Ansteuerung der Kulisseneingriffselemente verzichtet werden, wodurch eine besonders einfache Aus- gestaltung der Nockenelemente, mit denen die Kulisseneingriffselemente verbunden sind, erreicht werden kann. Unter„selbstständig" soll dabei insbesondere unabhängig von einer externen Betätigungsaktuatorik und insbesondere unabhängig von einer externen An- steuerung verstanden werden. Particularly advantageously, the valve drive device comprises at least one actuating mechanism, which is provided to bring the link engagement element independently in operative connection with the shift gate. This makes it possible to dispense with an external control of the link engagement elements, whereby a particularly simple design of the cam elements with which the link engagement elements are connected, can be achieved. The term "autonomous" should be understood to mean, in particular, independently of an external actuation actuation and, in particular, independently of an external actuation.
Vorzugsweise ist das Kulissenelement axial verschiebbar und die Ventilhubumschaltein- heit weist zum Umschalten des Ventilhubs mittels des Kulissenelements lediglich einen Stellaktuator, der zum Verschieben des Kulissenelements vorgesehen ist, auf. Dadurch kann auf eine aufwendige Steuerung, insbesondere der einzelnen Kulisseneingriffselemente, verzichtet werden, wodurch eine kostengünstige und einfache Steuerung erreicht werden kann. Zudem kann der Stellaktuator, der lediglich zum Verschieben des Kulissenelements vorgesehen sein muss, konstruktiv einfach und damit kostengünstig ausgestaltet werden. Preferably, the link element is axially displaceable and the valve lift switching unit has to switch the valve lift by means of the link element only a Stellaktuator, which is provided for moving the link element, on. This can be dispensed with a complex control, in particular the individual link engagement elements, whereby a cost-effective and simple control can be achieved. In addition, the Stellaktuator, which must be provided only for moving the link element, structurally simple and thus be designed inexpensively.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Nockenelement lediglich einem einzigen Zylinder zugeordnet ist. Dadurch kann für jeden Zylinder eine individuelle Umschal- tung realisiert werden, wodurch insbesondere bei einer Brennkraftmaschine, bei der benachbarte Zylinder unterschiedliche Ventilöffnungszeiten aufweisen, eine einfache Ausgestaltung erreicht werden kann. Zudem können dabei die Nockenelemente der einzelnen Zylinder eine hohe Bauteilgleichheit aufweisen, wodurch eine kostengünstige Fertigung der Nockenelemente realisiert werden kann. Insbesondere ist es denkbar, für unterschiedlichste Brennkraftmaschinen, beispielweise Vierzylinder-Reihenmotoren und Sechszylinder-V-Motoren, gleiche Rohlinge für die Nockenelemente zu verwenden und die Nocken lediglich mit unterschiedlichen Nockenkonturen zu versehen. In addition, it is proposed that the at least one cam element is assigned only to a single cylinder. As a result, an individual changeover can be realized for each cylinder, whereby a simple embodiment can be achieved, in particular in an internal combustion engine in which adjacent cylinders have different valve opening times. In addition, while the cam elements of the individual cylinders can have a high component uniformity, whereby a cost-effective production of the cam elements can be realized. In particular, it is conceivable to use the same blanks for the cam elements for a wide variety of internal combustion engines, for example four-cylinder inline engines and six-cylinder V-engines, and to provide the cams with only different cam contours.
Ferner wird eine Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung vorgeschlagen, wodurch Kosten bei einer Herstellung der Brennkraftmaschine gesenkt werden können. Further, an internal combustion engine is proposed with a valve drive device according to the invention, whereby costs in a production of the internal combustion engine can be reduced.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Figur 1 zeigt eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Ventiltriebvorrichtung umfasst eine Mehrzahl von Nockenelementen 10, 11 , 12, die jeweils zumindest einen Nocken 25 zur Betätigung eines Gaswechselventils aufweisen. Die Nocken umfassen dabei jeweils zwei unmittelbar benachbart angeordnete Teilnocken 26, 27, die unterschiedliche Nockenkurven aufweisen. Die Teilnocken 26, 27 können dabei beispielsweise einem Vollhub, einem Teilhub oder einem Nullhub zugeordnet sein. Zur Vereinfachung ist in Figur 1 lediglich der eine Nocken 25 mit einem Bezugszeichen versehen. Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations. FIG. 1 shows a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle. The valve drive device comprises a plurality of cam elements 10, 11, 12, each having at least one cam 25 for actuating a gas exchange valve. The cams each comprise two immediately adjacent arranged partial cams 26, 27, which have different cam curves. The partial cams 26, 27 can be assigned, for example, to a full stroke, a partial stroke or a zero stroke. For simplicity, only one cam 25 is provided with a reference numeral in FIG.
Die Nockenelemente 10, 11 , 12 sind drehbar, aber axial verschiebbar in einem Zylinderkopf gelagert. Durch eine axiale Verschiebebewegung der Nockenelemente 10, 11 , 12 gegenüber den Gaswechselventilen kann ein nicht näher dargestellter Nockenfolger von dem einen der Teilnocken 26, 27 auf den anderen der Teilnocken 26, 27 verschoben werden. Entsprechend einem Ventilhub, für den der entsprechende Teilnocken 26, 27 vorgesehen ist, wird dann das entsprechende Gaswechselventil mit einem Vollhub, einem Teilhub oder einem Nullhub beaufschlagt. Die Nockenelemente 10, 11 , 12 weisen dabei diskrete Schaltstellungen auf, die den einzelnen Teilnocken 26, 27 zugeordnet sind. The cam elements 10, 11, 12 are rotatably but axially displaceably mounted in a cylinder head. By an axial displacement movement of the cam elements 10, 11, 12 relative to the gas exchange valves, a cam follower, not shown, can be displaced from one of the partial cams 26, 27 to the other of the partial cams 26, 27. According to a valve lift, for which the corresponding part cam 26, 27 is provided, the corresponding gas exchange valve is then subjected to a full stroke, a partial stroke or a zero stroke. The cam elements 10, 11, 12 have discrete switching positions, which are assigned to the individual partial cams 26, 27.
Die dargestellten Nockenelemente 10, 1 1 , 12 können grundsätzlich für eine Einlassseite oder eine Auslassseite vorgesehen sein. Die Brennkraftmaschine, für die die dargestellte Ventiltriebvorrichtung vorgesehen ist, umfasst an der Einlassseite und/oder an der Auslassseite jeweils mehrere Gaswechselventile je Zylinder. Die darstellten Nockenelemente 10, 11 sind jeweils zur Betätigung von zwei Gaswechselventilen, die dem gleichen Zylinder zugeordnet sind, vorgesehen. Die Nocken 25 der jeweiligen Nockenelemente 10, 11 , 12 sind dabei jeweils für die Gaswechselventile eines einzigen Zylinders vorgesehen, d.h. in montiertem Zustand ist jedes der Nockenelemente 10, 11 , 12 genau einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet und betätigt die an der Einlassseite oder Auslassseite des Zylinders angeordneten Gaswechselventile. Eine Anzahl der Nockenelemente 10, 11 , 12 entspricht somit einer Anzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine. Die einzelnen Nockenelemente 10, 11 , 12 sind drehfest, aber axial gegeneinander verschiebbar miteinander verbunden und bilden eine Nockenwelle aus. The illustrated cam elements 10, 11, 12 can in principle be provided for an inlet side or an outlet side. The internal combustion engine, for which the illustrated valve drive device is provided, comprises on the inlet side and / or on the outlet side in each case a plurality of gas exchange valves per cylinder. The illustrated cam elements 10, 11 are each provided for the actuation of two gas exchange valves, which are assigned to the same cylinder. The cams 25 of the respective cam members 10, 11, 12 are respectively provided for the gas exchange valves of a single cylinder, i. in the assembled state, each of the cam elements 10, 11, 12 is associated with exactly one cylinder of the internal combustion engine and actuates the gas exchange valves arranged on the inlet side or outlet side of the cylinder. A number of the cam elements 10, 11, 12 thus corresponds to a number of cylinders of the internal combustion engine. The individual cam elements 10, 11, 12 are non-rotatably, but axially connected to each other displaced and form a camshaft.
Um die Nockenelemente 10, 11 , 12 axial zu verschieben, umfasst die Ventiltriebvorrichtung eine Ventilhubumschalteinheit 13. Die Ventilhubumschalteinheit 13 umfasst ein drehfest angeordnetes Kulissenelement 14, das Schaltkulissen 15, 16, 17 für die einzelnen Nockenelemente 10, 11 , 12 ausbildet. Weiter umfasst die Ventilhubumschalteinheit 13 zur Wirkverbindung mit den Schaltkulissen 15, 16, 17 vorgesehene Kulisseneingriffsele- mente 18, 19, 20, die jeweils mit einem der Nockenelemente 10, 11 , 12 verbunden sind. Eine Anzahl der Schaltkulissen 15, 16, 17 und eine Anzahl der KulisseneingriffselementeTo move the cam elements 10, 11, 12 axially, the valve drive device comprises a Ventilhubumschalteinheit 13. The Ventilhubumschalteinheit 13 includes a rotatably mounted link element 14, the shift gates 15, 16, 17 for the individual cam elements 10, 11, 12 is formed. Furthermore, the valve lift switching unit 13 comprises link engagement elements provided for the operative connection with the switching scenes 15, 16, 17. ments 18, 19, 20, which are each connected to one of the cam elements 10, 11, 12. A number of shift gates 15, 16, 17 and a number of link engagement elements
18, 19, 20 ist dabei gleich wie die Anzahl der Nockenelemente 10, 11 , 12. Grundsätzlich ist auch eine Ausgestaltung mit weniger oder mehr als den drei dargestellten Nockenelemente 10, 11 , 12 denkbar, beispielsweise bei einem Reihenmotor mit vier, fünf oder sechs Zylindern und entsprechend vielen Nockenelementen. 18, 19, 20 is the same as the number of cam elements 10, 11, 12. Basically, a design with less or more than the three illustrated cam elements 10, 11, 12 is conceivable, for example, in an in-line engine with four, five or six Cylinders and correspondingly many cam elements.
Die Schaltkulissen 15, 16, 17 in Wirkverbindung mit den Kulisseneingriffselementen 18,The shift gates 15, 16, 17 in operative connection with the link engagement elements 18,
19, 20 sind dazu vorgesehen, eine Drehbewegung der Nockenelemente 10, 11 , 12 um ihre Hauptrotationsachse 28 in die axiale Verschiebebewegung entlang der Hauptrotationsachse 28 umzusetzen. Zum Verschieben der Nockenelemente 10, 11 , 12 umfassen die Schaltkulissen 15, 16, 17 jeweils zwei Kulissenbahnen. Die erste Kulissenbahn ist dazu vorgesehen, das der entsprechenden Schaltkulisse 15, 16, 17 zugeordnete Nockenelement 10, 11 , 12 entlang einer ersten Schaltrichtung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung zu verschieben. Die zweite Kulissenbahn ist dazu vorgesehen, das der entsprechenden Schaltkulisse 15, 16, 17 zugeordnete Nockenelement 10, 11 , 12 entlang einer zweiten Schaltrichtung von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung zu verschieben. 19, 20 are intended to implement a rotational movement of the cam elements 10, 11, 12 about their main axis of rotation 28 in the axial displacement movement along the main axis of rotation 28. To move the cam elements 10, 11, 12, the shift gates 15, 16, 17 each comprise two slide tracks. The first slide track is provided for shifting the cam element 10, 11, 12 associated with the corresponding shift gate 15, 16, 17 along a first shift direction from the first shift position to the second shift position. The second slide track is provided for shifting the cam element 10, 11, 12 associated with the corresponding shift gate 15, 16, 17 along a second shift direction from the second shift position to the first shift position.
Die Kulissenbahnen weisen zumindest in Teilbereichen eine axiale Schrägstellung auf. Wenn eines der Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 in die entsprechende Schaltkulisse 15, 16, 17 eingespurt ist, bewirkt eine Drehung des Nockenelements 10, 11 , 12 um die Hauptrotationsachse 28, dass auf das Nockenelement 10, 11 , 12 eine Kraft wirkt, die zur Verschiebung des Nockenelements 10, 11 , 12 entlang der Hauptrotationsachse 28 führt. Die Kulissenbahnen in Wirkverbindung mit den Kulisseneingriffselementen 18, 19, 20 wirken dabei in Form eines Umsetzgetriebes zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung. The slide tracks have at least in some areas an axial inclination. When one of the link engagement elements 18, 19, 20 is meshed with the corresponding shift gate 15, 16, 17, rotation of the cam element 10, 11, 12 about the main rotation axis 28 causes a force on the cam element 10, 11, 12 to act for displacement of the cam member 10, 11, 12 along the main axis of rotation 28 leads. The link tracks in operative connection with the link engagement elements 18, 19, 20 act in the form of a transfer gear to implement a rotational movement in a linear movement.
Das Kulissenelement 14 ist größtenteils radial innerhalb der Nockenelemente 10, 11 , 12 angeordnet. Die Nockenelemente 10, 11 , 12 umschließen das Kulissenelement 14. Die Nockenelemente 10, 11 , 12 sind in Form von Hohlwellenstücken ausgebildet. Das Kulissenelement 14 durchsetzt die Nockenelemente 11 , 12 vollständig und das in axialer Richtung außen angeordnete Nockenelement 10 teilweise. Die Schaltkulissen 15, 16, 17 und die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 sind innerhalb der Nockenelemente 10, 11 , 12, d.h. in einem von den Nockenelementen 10, 11 , 12 umspannten Innenraum, angeordnet. Das Kulissenelement 14 ist in Form einer Welle ausgebildet. In Bereichen, in denen es die Schaltkulissen 15, 16, 17 aufweist, weist das Kulissenelement 14 eine nach außen orientierte zylinderförmige Mantelfläche 21 auf, in die die Schaltkulissen 15, 16, 17 eingebracht sind. Die Kulissenbahnen sind damit nach außen gewandt. Die Kulissenbahnen sind als Nuten ausgeführt, die in das Kulissenelement 14 eingebracht sind. In Bezug auf den Zylinderkopf ist das Kulissenelement 14 drehfest angeordnet. The link element 14 is largely radially disposed within the cam elements 10, 11, 12. The cam elements 10, 11, 12 enclose the gate element 14. The cam elements 10, 11, 12 are in the form of hollow shaft pieces. The link element 14 passes through the cam elements 11, 12 completely and the cam element 10 arranged in the axial direction outside partially. The shift gates 15, 16, 17 and the link engagement elements 18, 19, 20 are within the cam elements 10, 11, 12, that is arranged in one of the cam elements 10, 11, 12 spanned interior. The link element 14 is in the form of a shaft. In areas in which it has the switching scenes 15, 16, 17, the link element 14 has an outwardly oriented cylindrical surface area 21, in which the shift gates 15, 16, 17 are introduced. The slide tracks are thus turned outwards. The slide tracks are designed as grooves, which are introduced into the link element 14. With respect to the cylinder head, the link element 14 is arranged rotationally fixed.
Das Kulissenelement 14, das die Schaltkulissen 15, 16, 17 mit den Kulissenbahnen ausbildet, ist einstückig ausgeführt. Das Kulissenelement 14 bildet dabei die Schaltkulissen 15, 16, 17 für sämtliche, koaxial angeordnete Nockenelemente 10, 1 1 , 12 aus. Das Kulissenelement 14 ist als ein Guss- und/oder Schmiedebauteil ausgebildet und wird aus einem einzigen Rohling geformt. Anschließend werden die Schaltkulissen 15, 16, 17 eingebracht. Die Schaltkulissen 15, 16, 17 werden damit mittels eines spanabhebenden Verfahrens, insbesondere durch Fräsen, eingebracht. The link element 14, which forms the shift gates 15, 16, 17 with the slide tracks, is made in one piece. The link element 14 forms the shift gates 15, 16, 17 for all coaxially arranged cam elements 10, 1 1, 12 from. The gate element 14 is formed as a cast and / or forging component and is formed from a single blank. Subsequently, the shift gates 15, 16, 17 are introduced. The shift gates 15, 16, 17 are thus introduced by means of a machining process, in particular by milling.
Die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 sind an einem Innenumfang 29 der Nockenelemente 10, 11 , 12 angeordnet. Die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 sind als Pins ausgebildet, die in den Kulissenbahnen der Schaltkulissen 15, 16, 17 beidseitig geführt werden. Die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 sind drehfest mit dem jeweiligen Nockenelement 10, 1 1 , 12 verbunden, können aber entlang ihrer Haupterstreckungsnchtung, die in Bezug auf die Hauptrotationsachse 28 in radialer Richtung verläuft, verschoben werden. Jedes der Nockenelemente 10, 11 , 12 weist dabei genau eines der Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 auf. Jedem der Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 und damit auch jedem der Nockenelemente 10, 11 12 ist wiederum genau eine der Schaltkulissen 15, 16, 17, die jeweils alle eine gleiche Anzahl von Kulissenbahnen aufweisen, zugeordnet. The link engagement elements 18, 19, 20 are arranged on an inner circumference 29 of the cam elements 10, 11, 12. The link engagement elements 18, 19, 20 are formed as pins, which are guided in both sides of the slide tracks of the shift gates 15, 16, 17. The link engagement elements 18, 19, 20 are non-rotatably connected to the respective cam element 10, 1 1, 12, but can along their Haupterstreckungsnchtung, which extends with respect to the Haupttrotationsachse 28 in the radial direction, be moved. Each of the cam elements 10, 11, 12 has exactly one of the link engagement elements 18, 19, 20. Each of the link engagement elements 18, 19, 20 and thus also each of the cam elements 10, 11 12 is in turn exactly one of the shift gates 15, 16, 17, each having an equal number of slide tracks assigned.
Um die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 in Eingriff mit der entsprechenden Schaltkulisse 15, 16, 17 zu bringen, umfasst die Ventiltriebvorrichtung eine Mehrzahl von Betätigungsmechaniken 22, 23, die jeweils dazu vorgesehen sind, das ihr zugeordnete Kulisseneingriffselement 18, 19 selbstständig, d.h. ohne Ansteuerung eines speziell dafür vorgesehenen Aktuators, in Wirkverbindung mit der entsprechenden Schaltkulisse 15, 16 zu bringen. Eine Betätigungsmechanik für das Kulisseneingriffselement 20 ist dabei in Figur 1 nicht sichtbar. Die Betätigungsmechaniken 22, 23 umfassen jeweils ein Federelement, das sich an dem zugehörigen Nockenelement 10, 11 abstützt und das auf das jeweilige Kulisseneingriffselement 18, 19 eine in Richtung des Kulissenelements 14 gerichtete Kraft ausübt. Die Federelemente drücken die Kulisseneingriffselemente 18, 19 radial nach innen gegen das Kulissenelement 14. In order to bring the link engagement elements 18, 19, 20 into engagement with the corresponding shift gate 15, 16, 17, the valve drive device comprises a plurality of actuating mechanisms 22, 23, each of which is provided, the associated link engagement element 18, 19 independently, ie without Actuation of a specially designed actuator to bring into operative connection with the corresponding shift gate 15, 16. An actuating mechanism for the link engagement element 20 is not visible in FIG. The actuating mechanisms 22, 23 each comprise a spring element which is supported on the associated cam element 10, 11 and which is directed towards the respective link engagement element 18, 19 in the direction of the link element 14 Exercise power. The spring elements press the link engagement elements 18, 19 radially inwardly against the link element 14.
Das Kulissenelement 14 ist innerhalb der Nockenelemente 10, 11 , 12 axial verschiebbar angeordnet, um die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 wahlweise in Eingriff mit der entsprechenden Kulissenbahn für die erste Schaltrichtung oder in Eingriff mit der Kulissenbahn für die zweite Schaltrichtung zu bringen. Zur Umschaltung des Ventilhubs um- fasst die Ventiltriebvorrichtung einen einzelnen Stellaktuator 24, der dazu vorgesehen ist, das Kulissenelement 14 axial zu verschieben. Das Kulissenelement 14 weist zwei Schaltstellungen auf, die den Schaltstellungen der Nockenelemente 10, 11 , 12 entsprechen. The link element 14 is axially slidably disposed within the cam members 10, 11, 12 to bring the link engagement elements 18, 19, 20 selectively engaged with the corresponding slide track for the first shift direction or into engagement with the slide track for the second shift direction. To switch the valve lift, the valve drive device comprises a single actuating actuator 24, which is provided to displace the link element 14 axially. The link element 14 has two switching positions which correspond to the switching positions of the cam elements 10, 11, 12.
Wird das Kulissenelement 14 ausgehend von einem Betriebszustand, in dem sämtliche Nockenelemente 10, 11 , 12 der Ventiltriebvorrichtung in die erste Schaltstellung geschaltet sind, von seiner ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung geschaltet, sind die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 sämtlicher Nockenelemente 10, 11 , 12 axial überschneidend mit einem Beginn von jeweils den Kulissenbahnen, die für die Schaltung der Nockenelemente 10, 11 , 12 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung vorgesehen sind, angeordnet. Bei einer Drehbewegung der Nockenelemente 10, 11 , 12 greifen daher die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 in die entsprechende Kulissenbahn ein, sobald ein Drehwinkel des entsprechenden Nockenelements 10, 11 , 12 passt, d.h. der Beginn der Kulissenbahn in radialer Richtung fluchtend mit dem Kulisseneingriffselement 18, 19, 20 angeordnet ist. If the link element 14, starting from an operating state in which all the cam elements 10, 11, 12 of the valve drive device are switched to the first switching position, switched from its first switching position to the second switching position, the link engagement elements 18, 19, 20 of all cam elements 10, 11th , 12 axially overlapping with a beginning of each of the slide tracks, which are provided for the circuit of the cam elements 10, 11, 12 from the first switching position to the second switching position arranged. In a rotational movement of the cam members 10, 11, 12, therefore, engage the link engagement elements 18, 19, 20 in the corresponding slide track, as soon as a rotational angle of the corresponding cam member 10, 11, 12 fits, i. the beginning of the slide track is arranged in the radial direction in alignment with the guide engagement element 18, 19, 20.
Ein Winkelbereich, während dem das jeweilige Nockenelement 10, 11 , 12 verschoben wird, ist dabei durch eine Phasenlage des jeweiligen Kulisseneingriffselements 18, 19, 20 und eine Phasenlage der zugehörigen Schaltkulisse 15, 16, 17 definiert. Da jedes Nockenelement 10, 11 , 12 eines der Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 aufweist und einer der Schaltkulissen 15, 16, 17 zugeordnet ist, kann jedes der Nockenelemente 10, 11 , 12 bei einem eigenen Drehwinkel verschoben werden. Die Nockenelemente 10, 11 , 12 weisen somit jeweils eine individuelle Winkelsensitivität auf. An angular range during which the respective cam element 10, 11, 12 is displaced is defined by a phase position of the respective link engagement element 18, 19, 20 and a phase position of the associated shift gate 15, 16, 17. Since each cam member 10, 11, 12 has one of the link engagement elements 18, 19, 20 and one of the shift gates 15, 16, 17 is assigned, each of the cam elements 10, 11, 12 can be moved at a separate angle of rotation. The cam elements 10, 11, 12 thus each have an individual angle sensitivity.
Sobald das Kulissenelement 14 mittels des Stellaktuators 24 verschoben wird, werden sämtliche Nockenelemente 10, 11 , 12, die mit dem Kulissenelement 14 gekoppelt sind, geschaltet. Die einzelnen Nockenelemente 10, 11 , 12 werden dabei automatisch und selbstständig entsprechend der Schaltstellung des Kulissenelements 14 verschoben, sobald das jeweilige Nockenelement 10, 11 , 12 den entsprechenden Drehwinkel, bei dem eine Verschiebung des Nockenelements 10, 11 , 12 eingeleitet wird, aufweist. As soon as the link element 14 is displaced by means of the adjusting actuator 24, all cam elements 10, 11, 12 which are coupled to the link element 14 are switched. The individual cam elements 10, 11, 12 are automatically and independently shifted according to the switching position of the link element 14 as soon as the respective cam element 10, 11, 12, the corresponding rotational angle at which a displacement of the cam member 10, 11, 12 is initiated.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
Nockenelement cam member
Nockenelement cam member
Nockenelement cam member
Ventilhubumschalteinheit Ventilhubumschalteinheit
Kulissenelement link element
Schaltkulisse shift gate
Schaltkulisse shift gate
Schaltkulisse shift gate
Kulisseneingriffselement Backdrop engagement element
Kulisseneingriffselement Backdrop engagement element
Kulisseneingriffselement Backdrop engagement element
Mantelfläche lateral surface
Betätigungsmechanik actuating mechanism
Betätigungsmechanik actuating mechanism
Stellaktuator positioning actuator
Nocken cam
Teilnocken partial cams
Teilnocken partial cams
Hauptrotationsachse Main axis of rotation
Innenumfang inner circumference

Claims

Patentansprüche claims
1. Ventiltriebvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem drehbar, aber axial verschiebbar gelagerten Nockenelement (10, 11 , 12) zur Betätigung von zumindest einem Gaswechselventil und mit einer Ventilhubumschalteinheit (13), die zumindest ein drehfest angeordnetes Kulissenelement (14), das wenigstens eine Schaltkulisse (15, 16, 17) zumindest teilweise ausbildet, und zumindest ein drehfest mit dem zumindest einen Nockenelement (10, 11 , 12) verbundenes Kulisseneingriffselement (18, 19, 20) zur Wirkverbindung mit der zumindest einen Schaltkulisse (15, 16, 17) aufweist, die in Wirkverbindung dazu vorgesehen sind, eine Drehbewegung des zumindest einen Nockenelements (10, 11 , 12) in eine axiale Verschiebebewegung des zumindest einen Nockenelements (10, 11 , 12) umzusetzen, 1. Valve drive device, in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle, with at least one rotatably, but axially displaceably mounted cam element (10, 11, 12) for actuating at least one gas exchange valve and a Ventilhubumschalteinheit (13), the at least one rotatably mounted link element (14 ), which at least partially forms at least one shift gate (15, 16, 17), and at least one link engagement element (18, 19, 20) connected to the at least one cam element (10, 11, 12) for operative connection with the at least one shift gate (FIG. 15, 16, 17), which are provided in operative connection to convert a rotational movement of the at least one cam element (10, 11, 12) into an axial displacement movement of the at least one cam element (10, 11, 12),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das zumindest eine Nockenelement (10, 11 , 12) das Kulissenelement (14) zumindest teilweise umschließt.  the at least one cam element (10, 11, 12) at least partially surrounds the link element (14).
2. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 1 , 2. Valve drive device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das zumindest eine Nockenelement (10, 11 , 12) zumindest teilweise in Form eines Hohlwellenstücks ausgebildet ist. the at least one cam element (10, 11, 12) is formed at least partially in the form of a hollow shaft piece.
3. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 3. Valve drive device according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Kulissenelement (14) das zumindest eine Nockenelement (10, 11 , 12) zumindest teilweise durchsetzt.  the link element (14) at least partially passes through at least one cam element (10, 11, 12).
4. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Valve drive device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
wenigstens die Schaltkulisse (15, 16, 17) und das Kulisseneingriffselement (18, 19, 20) innerhalb des Nockenelements (10, 11 , 12) angeordnet sind.  at least the shift gate (15, 16, 17) and the link engagement element (18, 19, 20) within the cam member (10, 11, 12) are arranged.
5. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Valve drive device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Kulissenelement (14) zumindest im Bereich der Schaltkulisse (15, 16, 17) eine zylinderförmige Mantelfläche (21 ) aufweist.  the gate element (14) has a cylindrical lateral surface (21) at least in the region of the gate (15, 16, 17).
6. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Valve drive device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Kulissenelement (14) einstückig ausgeführt ist und zumindest zwei Kulissenbahnen der Schaltkulisse (15, 16, 17) ausbildet.  the link element (14) is made in one piece and at least two slide tracks of the shift gate (15, 16, 17) is formed.
7. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Valve drive device according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch  marked by
zumindest ein zweites Nockenelement (11 , 12), das von dem Kulissenelement (14) vollständig durchsetzt ist.  at least one second cam element (11, 12), which is completely penetrated by the link element (14).
8. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 7, 8. Valve drive device according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das einstückig ausgebildete Kulissenelement (14) zumindest eine zweite Schaltkulisse (16, 17) für das zweite Nockenelement (11 , 12) ausbildet. the integrally formed link element (14) forms at least one second shift link (16, 17) for the second cam element (11, 12).
9. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. Valve drive device according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch  marked by
zumindest eine Betätigungsmechanik (22, 23), die dazu vorgesehen ist, das Kulisseneingriffselement (18, 19, 20) selbstständig in Wirkverbindung mit der Schaltkulisse (15, 16, 17) zu bringen.  at least one actuating mechanism (22, 23), which is provided to bring the link engagement element (18, 19, 20) independently in operative connection with the shift gate (15, 16, 17).
10. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. Valve drive device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Kulissenelement (14) axial verschiebbar ist und die Ventilhubumschalteinheit (13) zum Umschalten des Ventilhubs mittels des Kulissenelements (14) lediglich einen Stellaktuator (24), der zum Verschieben des Kulissenelements (14) vorgesehen ist, aufweist.  the link element (14) is axially displaceable and the valve lift switching unit (13) for switching the valve lift by means of the link element (14) only a Stellaktuator (24) which is provided for displacing the link element (14).
1 1. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 1 1. Valve drive device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das zumindest eine Nockenelement (10, 1 1 , 12) lediglich einem einzigen Zylinder zugeordnet ist.  the at least one cam element (10, 11, 12) is associated with only one single cylinder.
12. Brennkraftmaschine mit einer Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 12. Internal combustion engine with a valve drive device according to one of the preceding claims.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014161619A1 (en) * 2013-03-30 2014-10-09 Daimler Ag Valve train mechanism for an internal combustion engine of a motor vehicle
WO2017016625A1 (en) * 2015-07-29 2017-02-02 Daimler Ag Valve train mechanism, internal combustion engine comprising a valve train mechanism and method for operating a valve train mechanism
CN106837464A (en) * 2015-10-29 2017-06-13 丰田自动车株式会社 Variable valve actuator for air

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013009757A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-11 Daimler Ag Valve train device for an internal combustion engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4416505A1 (en) * 1994-05-10 1995-11-16 Bayerische Motoren Werke Ag Cam shaft with turnable cams
DE10054623A1 (en) 2000-11-03 2002-05-08 Audi Ag Device for changeover of cam pack on camshaft to operate gas exchange valves has actuating element in form of pin movable radially outwards and in extended state interacting with slide tracks in guide section
DE102009037270A1 (en) * 2009-08-10 2011-03-03 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves
DE102009039733A1 (en) * 2009-09-02 2011-03-10 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Valve drive for gas exchange valves of an internal combustion engine with axially displaceable cam units
DE102009037268B3 (en) * 2009-08-10 2011-04-07 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Variable valve drive for internal combustion engines for actuating gas exchange valves
DE102009017242B4 (en) * 2009-04-09 2011-09-22 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4416505A1 (en) * 1994-05-10 1995-11-16 Bayerische Motoren Werke Ag Cam shaft with turnable cams
DE10054623A1 (en) 2000-11-03 2002-05-08 Audi Ag Device for changeover of cam pack on camshaft to operate gas exchange valves has actuating element in form of pin movable radially outwards and in extended state interacting with slide tracks in guide section
DE102009017242B4 (en) * 2009-04-09 2011-09-22 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves
DE102009037270A1 (en) * 2009-08-10 2011-03-03 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves
DE102009037268B3 (en) * 2009-08-10 2011-04-07 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Variable valve drive for internal combustion engines for actuating gas exchange valves
DE102009039733A1 (en) * 2009-09-02 2011-03-10 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Valve drive for gas exchange valves of an internal combustion engine with axially displaceable cam units

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014161619A1 (en) * 2013-03-30 2014-10-09 Daimler Ag Valve train mechanism for an internal combustion engine of a motor vehicle
WO2017016625A1 (en) * 2015-07-29 2017-02-02 Daimler Ag Valve train mechanism, internal combustion engine comprising a valve train mechanism and method for operating a valve train mechanism
US10458295B2 (en) 2015-07-29 2019-10-29 Daimler Ag Valve train device, internal combustion engine comprising a valve train device and method for operating a valve train device
CN106837464A (en) * 2015-10-29 2017-06-13 丰田自动车株式会社 Variable valve actuator for air
CN106837464B (en) * 2015-10-29 2019-01-15 丰田自动车株式会社 Variable valve actuator for air

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