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Title:
SLIDING CAM ELEMENT FOR RECIPROCATING PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/178405
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a reciprocating piston internal combustion engine comprising at least one camshaft with at least one sliding cam element (1) with sliding cams (4 to 6a), which carry out different strokes and have different enveloping circles and which are operatively connected to actuating elements for gas exchange valves, and with at least one sliding slot (2) with sliding grooves (3) together with a sliding cam group. The sliding cam element (1) is arranged on a main shaft in a rotationally fixed but axially movable manner. The reciprocating piston internal combustion engine also comprises an actuating device with at least one actuating pin which can be moved out of a housing, said actuating device being fixable to a component of a cylinder head or to the cylinder head of the reciprocating piston internal combustion engine, and the actuating pin connects to at least one sliding groove (3) of the sliding slot (2) after the actuating pin moves out of the housing. A group of sliding cams (4 to 6 and 4a to 6a) is arranged on each side of the sliding slot (2), and the sliding cams (6 and 4a) with smaller enveloping circles are arranged adjacently to the sliding slot (2).

Inventors:
MANTEUFEL ARNE (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/058465
Publication Date:
December 05, 2013
Filing Date:
April 24, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F01L13/00
Foreign References:
DE102010013216A12010-10-07
DE102010060766A12012-05-24
DE102007027979A12009-01-02
DE102011018503A12012-10-25
DE19611641C11997-06-05
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Claims:
Patentansprüche

Hubkolbenbrennkraftmaschine mit zumindest einer Nockenwelle mit zumindest einem Schiebenockenelement (1 ) mit zumindest einer Gruppe von Schiebenocken (4 - 6, 4a - 6a), die unterschiedliche Hübe und unterschiedlich große Hüllkreise aufweisen und mit Betätigungselementen für Gaswechselventile in Wirkverbindung stehen, und mit zumindest einer Verschiebekulisse (2) mit zumindest einer Verschiebenut (3) neben zumindest einer Schiebenockengruppe, wobei das Schiebenockenelement (1 ) auf einer Grundwelle drehfest aber axial verschiebbar angeordnet ist, und mit einer Aktorvorrichtung mit zumindest einem aus einem Gehäuse heraus bewegbaren Aktorstift, wobei die Aktorvorrichtung an einem Bauteil eines Zylinderkopfes oder an dem Zylinderkopf der Hubkolbenbrennkraftmaschine befestigbar ist und der Aktorstift nach seiner Herausbewegung mit zumindest einer Verschiebenut (3) der Verschiebekulisse (2) in Verbindung tritt, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Verschiebekulisse (2) je eine Gruppe von Verschiebenocken (4 bis 6 und 4a bis 6a) angeordnet ist und dass neben der Verschiebekulisse (2) Schiebenocken (6 und 4a) mit kleineren Hüllkreisen angeordnet sind.

Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jede Gruppe vorzugsweise drei Schiebenocken (4 bis 6 und 4a bis 6a) mit kleinen, mittleren und großen Hüllkreisen aufweist, die bezüglich ihrer Lagen, ihrer Hübe und Hüllkreise in einer Achsrichtung des Schiebenockenelements in derselben Reihenfolgen angeordnet sind und dass der Schiebenocken (5 und 5a) mit dem größten Hüllkreis je in der Mitte der Gruppe der Schiebenocken (4 bis 6 und 4a bis 6a) angeordnet ist.

Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorvorrichtung zwei Aktorstifte auf- weist, die in Achsrichtung des Schiebenockenelements (1 ) nebeneinander angeordnet sind.

Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Verschiebekulisse (2) axial hinausragende Erstreckung der Aktorvorrichtung maximal die Breite des neben der Verschiebekulisse (2) angeordneten Schiebenockens (6 oder 4a) aufweist.

Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Verschiebekulisse (2) im Wesentlichen dem Hüllkreis des Schiebenockens (6) mit dem mittleren Hüllkreis entspricht.

Description:
Bezeichnung der Erfindung

Schiebenockenelement für Hubkolbenbrennkraftmaschinen

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Hubkolbenbrennkraftmaschine mit zumindest einer Nockenwelle mit zumindest einem Schiebenockenelement mit zumindest einer Gruppe von Schiebenocken, die unterschiedliche Hübe und unterschiedliche Hüllkreise aufweisen und mit Betätigungselementen für Gaswechselventile in Wirkverbindung stehen, und mit zumindest einer Verschiebekulisse mit zumindest einer Verschiebenut neben einer Schiebenockengruppe, wobei das Schiebenockenelement auf einer Grundwelle drehfest aber axial verschiebbar angeordnet ist, und mit einer Aktorvorrichtung mit zumindest einem aus einem Gehäuse heraus bewegbaren Aktorstift, wobei die Aktorvorrichtung an einem Bauteil eines Zylinderkopfes oder an dem Zylinderkopf der Hubkolbenbrennkraftmaschine befestigbar ist und der Aktorstift nach seiner Herausbewegung mit zumindest einer Verschiebenut (3) der Verschiebekulisse (2) in Verbindung tritt.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges Schiebenockenelement ist aus der DE- 106 1 1 641 C1 bekannt. Bei diesem Schiebenockenelement sind auf beiden Seiten einer Schiebeno- ckengruppe Verschiebekulissen angeordnet, die mit Aktorstiften in Wirkverbindung stehen. Der Hüllkreis des größten Schiebenockens, der neben einer Verschiebekulisse angeordnet ist, gibt die Größe des Außendurchmes- sers der Verschiebekulisse an, so dass Verschiebekulissen mit großem Durchmesser zur Anwendung kommen. Dadurch ist die Masse des Schiebeno- ckenelements unerwünscht hoch. Weiterhin erhöht sich die Umfangsgeschwindigkeit zwischen den Verschiebenuten und dem Aktorstift aufgrund des großen Durchmessers der Verschiebekulissen. Beide Faktoren beeinflussen die Kontaktkraft am Aktorstift beim Verschieben des Schiebenockenelements.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Schiebenockenelement so auszubilden und zu verbessern, dass die beschriebenen Nachteile vermieden werden und eine merkliche Entlastung der Masse des Schiebenockenelements und der Belastung der Aktorstifte eintritt. Dies soll mit einfachen kostengünstigen Mitteln erreicht werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass beidseits der Verschiebekulisse je eine Gruppe von Schiebenocken angeordnet ist und dass neben der Verschiebekulisse Schiebenocken mit kleineren Hüllkreisen angeordnet sind. Weist ein Schiebenockenelement eine Gruppe von Schiebenocken und eine Verschiebekulisse auf, so ist es ohne Weiteres möglich, die Verschiebekulisse neben einem Nocken mit dem kleinsten Hüllkreis anzuordnen.

Befindet sich aber beidseits der Verschiebekulisse je eine Gruppe von Schiebenocken und sind die Verschiebenocken der Gruppen, wie beim Stand der Technik, in der Reihenfolge größter - mittlerer - und kleinster Hüllkreis angeordnet, so ist zwangsweise ein Schiebenocken mit größtem Hüllkreis neben der Verschiebekulisse angeordnet und diktiert damit den Außendurchmesser der Verschiebekulisse. Die Verschiebenocken der beiden Gruppen müssen nämlich, wenn jede Gruppe mit einem gleich betätigten Gaswechselventil in Wirkverbindung steht, in der gleichen Reihenfolge entlang des Schiebenockenelements angeordnet werden. Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird die Reihenfolge der nebeneinander angeordneten Verschiebenocken einer Gruppe geändert und der Verschiebenocken mit dem größten Durchmesser in die Mitte der Gruppe verlegt. Dadurch befindet sich neben der Verschiebekulisse auf der einen Seite ein Schiebenocken mit kleinstem Hüllkreis und auf der anderen Seite ein Verschiebenocken mit mittlerem Hüllkreis, der dann das Maß für den Außendurchmesser der Verschiebekulisse vorgibt.

Diese Ausgestaltung ist auch dann von großer Bedeutung, wenn die Aktorvor- richtung zwei Aktorstifte aufweist, die in Achsrichtung des Schiebenockenelements nebeneinander angeordnet sind. Dann werden die Breite der Aktorvorrichtung und die Breite des neben der Verschiebekulisse angeordneten Schiebenockens so aufeinander abgestimmt, dass die Erstreckung der Aktorvorrichtung über den Rand der Verschiebekulisse hinaus maximal die Breite des ne- ben der Verschiebekulisse angeordneten Schiebenockens aufweist. Der Außendurchmesser der Verschiebekulisse wird so gewählt, dass er im Wesentlichen dem Hüllkreis des mittleren Schiebenockens entspricht. Mit diesen erfindungsgemäßen Merkmalen wird ein Schiebenockenelement zur Verfügung gestellt, das eine Schiebekulisse mit geringster Masse und geringstem Außen- durchmesser aufweist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist.

Es zeigen: eine perspektivische Ansicht eines Schiebenockenelements mit zwei Gruppen von Schiebenocken und einer Verschiebekulisse dazwischen,

eine weitere perspektivische Ansicht eines Schiebenockenelements gemäß Figur 1 ,

einen Schnitt durch ein Schiebenockenelement gemäß Figur 1 und

eine Seitenansicht des Schiebenockenelements.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

In den Figuren 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 allgemein ein Schiebenockenelement bezeichnet, das eine Verschiebekulisse 2 mit einer Verschiebenut 3 aufweist. Beidseits der Verschiebekulisse 2 sind je eine Gruppe von Schiebenocken 4, 5, 6 und 4a, 5a und 6a vorgesehen. Die Nocken 4 und 4a haben den kleinsten Hub und damit den kleinsten Hüllkreis, wogegen die Nocken 5 und 5a den größten Hub und damit den größten Hüllkreis aufweisen und die Nocken 6 und 6a einen mittleren Hub und einen mittleren Hüllkreis haben.

Wie Figur 2 weiterhin zu entnehmen ist, sind auch die Hübe der Nocken 4, 5 und 6 sowie 4a, 5a und 6a verdreht zueinander angeordnet, so dass nicht nur die Hübe der Verschiebenocken untereinander variieren, sondern auch ihre Lage.

Den Figuren 1 bis 4 ist weiterhin zu entnehmen, dass das Schiebenockenelement 1 Innenverzahnungen 7 aufweist, die mit Außenverzahnungen auf einer nicht dargestellten Grundwelle in Wirkverbindung stehen, so dass das Schiebenockenelement auf der Grundwelle drehfest aber axial verschiebbar angeordnet ist. Die Arretierung des Schiebenockenelements passend zu dem jewei- ligen Schiebenocken und einem ebenfalls nicht dargestellten Betätigungselement für die Gaswechselventile wird durch Rillen 8 im Inneren der Verschiebekulisse sichergestellt, die mit zumindest einem nicht dargestellten Arretierkörper in der Grundwelle in Wirkverbindung stehen. Wie den Abbildungen eindeutig zu entnehmen ist, befindet sich der Schiebenocken mit dem größten Hub und damit mit dem größten Durchmesser jeweils in der Mitte der Gruppen der Schiebenocken. Dadurch befindet sich neben der Verschiebekulisse 2 auf der linken Seite gemäß den Figuren 1 bis 3 der No- cken 6 mit dem mittleren Hub und dem mittleren Hüllkreis wogegen auf der rechten Seite der Schiebekulisse ein Verschiebenocken mit kleinstem Hub und kleinstem Hüllkreis angeordnet ist. Damit gibt der Hüllkreis des Schiebenockens mit dem mittleren Hub das Maß für den Außendurchmesser vor.

Bezugszeichenliste

Schiebenockenelement

Verschiebekulisse

Verschiebenut

, 4a Schiebenocken

, 5a Schiebenocken

, 6a Schiebenocken

Innenverzahnungen

Rillen