DE102010004579A1

DE102010004579A1 - Valve train for operation of valves of four cylinders of combustion engine, has camshaft with carriers having rotary driving units at front ends, respectively, where driving units of adjacent carriers are engaged in axially movable manner

Info

Publication number: DE102010004579A1
Application number: DE201010004579
Authority: DE
Inventors: Richard 74930 Clos
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2011-07-21

Abstract

The valve train (2) has a camshaft (1) with cam carriers (3-6) associated with cylinders of a combustion engine. Each carrier comprises rotary driving units (15, 16) at front ends. The driving units are formed in such a manner that the driving units of the adjacent carriers are engaged in an axially movable manner. Each driving unit is provided as an axial recess (20) and/or an axial projection (19). The driving units are designed as tooth profiles or claw profiles (17, 18). Peripheral side edges of the adjacent driving units are aligned parallel to an axis of rotation of the camshaft.

Description

Die Erfindung betrifft den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Nockenwelle, die mehrere jeweils einen Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnete Nockenträger umfasst, die axial verschieblich gelagert sind.The invention relates to the valve train of an internal combustion engine having at least one camshaft, which comprises a plurality of respective cam carriers associated with a cylinder of the internal combustion engine, which are mounted axially displaceable.

Ventiltriebe der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Um variable Ventilöffnungszeiten zu realisieren, weisen derartige Ventiltriebe eine Nockenwelle auf, auf der axial verschieblich gelagerte Nockenträger angeordnet sind, die – wie der Name schon sagt – die Nocken zum Betätigen eines Ventils des entsprechenden Zylinders tragen. Auf jedem Nockenträger sind dabei für jeweils ein Ventil mindestens zwei unterschiedliche Nocken beziehungsweise Nockenkonturen vorgesehen, die nebeneinander angeordnet sind. Durch axiales Verschieben des Nockenträgers kann somit zwischen den beiden Nockenkonturen gewechselt werden, wodurch die Ventilöffnungszeiten verändert werden. Aufgrund der üblicherweise hohen Kräfte, die zwischen der Nockenwelle und den Ventilen wirken, insbesondere aufgrund der den Ventilen zugeordneten Ventilfedern, müssen hohe Umfangskräfte beziehungsweise ein hohes Drehmoment auf die Nockenträger übertragen werden können. Gleichzeitig muss eine axiale Verschiebung gewährleistet werden.Valve trains of the type mentioned are known from the prior art. In order to realize variable valve opening times, such valve trains have a camshaft on which axially displaceably mounted cam carriers are arranged, which - as the name implies - carry the cams for actuating a valve of the corresponding cylinder. At least two different cams or cam contours are provided on each cam carrier for each valve, which are arranged side by side. By axial displacement of the cam carrier can thus be changed between the two cam contours, whereby the valve opening times are changed. Due to the usually high forces acting between the camshaft and the valves, in particular due to the valve springs associated valve springs, high circumferential forces or high torque must be transmitted to the cam carrier. At the same time, an axial displacement must be ensured.

Aus der europäischen Patentschrift EP 1 608 849 B1 ist es bekannt, die Nockenträger mit einer Innenverzahnung zu versehen, die mit einer Außenverzahnung einer durchgehenden Grundwelle in Eingriff steht. Somit können durch Antreiben der Grundwelle die darauf angeordneten und umfangsseitig formschlüssig mit der Grundwelle zusammenwirkenden Nockenträger mit den darauf angeordneten Nocken mit ausreichender Antriebskraft beaufschlagt werden. Die Verzahnung hat jedoch bauraumbedingt einen kleinen Teilkreisdurchmesser und ein fertigungsbedingtes Zahnflankenspiel, welche zusammen ein Verdrehwinkelspiel ergeben. Bei negativen Antriebsmomenten, die periodisch vom anzutreibenden beziehungsweise beaufschlagten Ventil erzeugt werden, führt dies zu Anlagewechseln in der Verzahnung und damit zu Unstetigkeiten in der Kraftübertragung, die unter anderem durch eine Geräuschentwicklung in Erscheinung treten. Darüber hinaus sind die Außenverzahnung der Grundwelle und die Innenverzahnung der Nockenträger nur mit hohem Aufwand und entsprechenden Kosten herstellbar.From the European patent EP 1 608 849 B1 It is known to provide the cam carrier with an internal toothing, which is in engagement with an external toothing of a continuous fundamental shaft. Thus, by driving the fundamental wave, the cam carriers arranged thereon and interacting on the circumference positively with the fundamental shaft can be acted on with the cams arranged thereon with sufficient driving force. However, due to space constraints, the teeth have a small pitch diameter and a backlash caused by production, which together result in a torsional angular play. With negative drive torques, which are generated periodically by the valve to be driven or acted on, this leads to system changes in the toothing and thus to discontinuities in the power transmission, which occur, inter alia, due to noise development. In addition, the external teeth of the fundamental and the internal teeth of the cam carrier can be produced only with great effort and corresponding costs.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb zu schaffen, der eine sichere Übertragung auch hoher Drehmomente ermöglicht, und dabei kostengünstig und einfach herstellbar ist.The invention is therefore an object of the invention to provide a valve train that allows safe transmission and high torque, and is inexpensive and easy to produce.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch einen Ventiltrieb gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Ventiltrieb zeichnet sich dadurch aus, dass die Nockenträger an wenigstens einer ihrer Stirnseiten mindestens ein Drehmitnahmemittel aufweisen, das derart ausgebildet ist, dass Drehmitnahmemittel benachbarter Nockenträger axial verschieblich ineinandergreifen. Die Nockenträger weisen also an ihren Stirnseiten, also an ihren axialen Stirnflächen, Drehmitnahmemittel auf. Unter den Drehmitnahmemitteln sind Elemente zu verstehen, die allgemein eine Kraftübertragung in Umfangsrichtung der Nockenträger, also eine Rotationskraftübertragung beziehungsweise ein Drehmoment von einem Nockenträger zu dem benachbarten Nockenträger bewirken. Bevorzugt sind die Drehmitnahmemittel derart ausgebildet, dass sie formschlüssig zusammenwirken, sodass besonders hohe Rotationskräfte beziehungsweise Drehmomente übertragen werden können. Die Drehmitnahmemittel sind derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass die Drehmitnahmemittel benachbarter Nockenträger derart ineinandergreifen, dass sie axial verschieblich sind. Die Drehmitnahmemittel bieten somit zumindest in axialer Richtung einen Freiheitsgrad, der es erlaubt, die Nockenträger axial zueinander zu verschieben. Die axiale Erstreckung der Drehmitnahmemittel ist dabei zweckmäßigerweise derart bemessen, dass bei größter Annäherung benachbarter Nockenträger ein axialer Freigang zwischen den Nockenträgern besteht und bei größter Entfernung benachbarter Nockenträger die Drehmitnahmemittel noch so weit ineinandergreifen, dass eine ausreichende Kraftübertragung gewährleistet wird.The object underlying the invention is achieved by a valve train according to the features of claim 1. The valve drive according to the invention is characterized in that the cam carrier have at least one rotational drive means on at least one of its end faces, which is embodied such that rotational drive means of adjacent cam carriers engage in an axially displaceable manner. The cam carrier thus have at their end faces, ie at their axial end faces, rotational drive means. Under the rotary driving means are to be understood elements that generally cause a force transmission in the circumferential direction of the cam carrier, so a rotational force transmission or torque from a cam carrier to the adjacent cam carrier. Preferably, the rotary driving means are designed such that they cooperate positively, so that particularly high rotational forces or torques can be transmitted. The rotary driving means are formed and / or arranged such that the rotary driving means of adjacent cam carrier engage in such a way that they are axially displaceable. The rotary driving means thus provide at least in the axial direction a degree of freedom, which allows to move the cam carrier axially to each other. The axial extent of the rotary driving means is expediently dimensioned such that at the closest approximation of adjacent cam carrier an axial clearance between the cam carriers and with the greatest distance adjacent cam carrier, the rotary driving means still interlock so far that a sufficient power transmission is ensured.

Die stirnseitigen Drehmitnahmemittel, die bevorzugt einstückig mit dem jeweiligen Nockenträger ausgebildet sind, lassen sich sehr viel einfacher und kostengünstiger als beispielsweise eine Außenverzahnung einer Grundwelle und eine entsprechende Innenverzahnung der Nockenträger, wie aus dem Stand der Technik bekannt, herstellen. Im Unterschied zu den bekannten Ventiltrieben findet vorliegend die Kraftübertragung nicht zentral über eine Grundwelle statt, die sämtliche auf ihr angeordnete Nockenträger antreibt, sondern seriell von einem Nockenträger zum nächsten.The front-side rotary driving means, which are preferably formed integrally with the respective cam carrier, can be much simpler and cheaper than, for example, an outer toothing of a fundamental shaft and a corresponding internal toothing of the cam carrier, as known from the prior art produce. In contrast to the known valve trains, in the present case the transmission of power does not take place centrally via a basic shaft which drives all the cam carriers arranged on it, but serially from one cam carrier to the next.

Vorteilhafterweise weisen die Nockenträger als Drehmitnahmemittel jeweils wenigstens eine Axial-Ausnehmung und/oder einen Axial-Vorsprung an der wenigstens einen Stirnseite auf. So können beispielsweise zur Drehmomentübertragung die umfangsseitigen Flanken der Vorsprünge zusammenwirken, oder ein Vorsprung des einen Nockenträgers in eine Ausnehmung des benachbarten Nockenträgers eingeschoben werden, um dann durch eine Drehbewegung zumindest eine Flanke des Vorsprungs mit einer Flanke der Ausnehmung in formschlüssige Wirkverbindung zu bringen. Vorteilhafterweise sind mehrere Axial-Ausnehmungen beziehungsweise Axial-Vorsprünge über die Stirnseite des jeweiligen Nockenträgers verteilt, insbesondere gleichmäßig über den Umfang verteilt, angeordnet.Advantageously, the cam carrier as rotational drive means in each case at least one axial recess and / or an axial projection on the at least one end face. Thus, for example, for torque transmission, the peripheral flanks of the projections cooperate, or a projection of a cam carrier are inserted into a recess of the adjacent cam carrier, then at least one flank of the projection with a flank of the recess in by rotational movement bring positive connection. Advantageously, a plurality of axial recesses or axial projections are distributed over the end face of the respective cam carrier, in particular distributed uniformly over the circumference.

Bevorzugt sind die Drehmitnahmemittel als Zahnprofil oder Klauenprofil ausgebildet. Derartige Profile, die stirnseitig eine Drehmomentübertragung ermöglichen, können einfach und kostengünstig hergestellt werden und erlauben die Übertragung hoher Drehmomente.Preferably, the rotary driving means are designed as a tooth profile or claw profile. Such profiles, which allow a torque transmission frontally, can be easily and inexpensively manufactured and allow the transmission of high torques.

Vorteilhafterweise sind die umfangsseitig zusammenwirkenden beziehungsweise sich kontaktierenden Flanken der Drehmitnahmemittel benachbarter Nockenträger parallel zur Drehachse der Nockenwelle ausgerichtet. Dies hat den Vorteil, dass wenn die Nockenträger zum Wechseln der Nockenkontur axial verschoben werden, keine Phasenwinkeländerungen an den folgenden Nockenträgern und keine Axialkräfte entstehen.Advantageously, the circumferentially cooperating or contacting flanks of the rotary driving means of adjacent cam carrier are aligned parallel to the axis of rotation of the camshaft. This has the advantage that when the cam carriers are moved axially to change the cam contour, no phase angle changes to the following cam carriers and no axial forces arise.

Zweckmäßigerweise greifen die ineinandergreifenden Drehmitnahmemittel spielfrei oder mit Spiel ineinander. So kann vorgesehen sein, dass im Betrieb nur ein gegenüberliegendes Flankenpaar von Drehmitnahmeelementen zusammenwirkt, während das benachbarte Flankenpaar einen Abstand in Umfangsrichtung zueinander aufweist. Dies hat den Vorteil, dass axiale Reibkräfte, die beim Verschieben der Nockenträger in axialer Richtung entstehen könnten, gering ausfallen. Jedoch kann hier das umfangsseitige Spiel zwischen benachbarter Flanken im Betrieb zu einem Anlagenwechsel und damit zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung führen. Um dennoch die Reibkräfte beim axialen Verschieben gering zu halten, kann ein Ineinandergreifen der Drehmitnahmemittel mit Spiel genutzt werden, wenn zusätzlich gewährleistet wird, dass stets die gleichen Flanken benachbarter Drehmitnahmemittel aneinander anliegen.Conveniently, the intermeshing rotary driving means engage with each other without play or with play. Thus, it can be provided that in operation only an opposite flank pair of rotational drive elements cooperates, while the adjacent flank pair has a distance in the circumferential direction to each other. This has the advantage that axial frictional forces, which could arise in the axial direction during displacement of the cam carrier, are low. However, here the circumferential clearance between adjacent flanks in operation can lead to a system change and thus to an undesirable noise. In order nevertheless to keep the frictional forces during axial displacement low, meshing of the rotary driving means can be used with play, if it is additionally ensured that always the same flanks of adjacent rotary driving means abut each other.

Vorteilhafterweise weist die Nockenwelle an einem Ende ein Endstück und/oder am anderen Ende ein Antriebsstück auf, die an ihrer der Nockenwelle zugewandten Stirnseite mindestens ein mit den Drehmitnahmemitteln des entsprechenden Nockenträgers zusammenwirkendes Drehmitnahmemittel aufweisen. Es ist somit vorgesehen, dass die Nockenwelle ein Antriebsstück aufweist. Hierunter ist insbesondere ein Element zu verstehen, das in der Verlängerung der Reihe von Nockenträgern angeordnet ist, und zum Antreiben der Nockenwelle beziehungsweise der Nockenträger dient. Dazu weist das Antriebsstück bevorzugt eine Verzahnung auf, die beispielsweise mit einem Kettentrieb der Brennkraftmaschine zusammenwirkt. Das Endstück, das zusätzlich oder alternativ vorgesehen ist, ist an dem anderen Ende der Reihe von Nockenträgern angeordnet und weist ebenso wie das Antriebsstück Drehmitnahmemittel auf, die den Drehmitnahmemitteln der Nockenträger entsprechen, sodass das Endstück und das Antriebsstück auf die gleiche Art und Weise ein Drehmoment übertragen beziehungsweise mit einer Kraft beaufschlagt werden können. Durch den modulartigen Aufbau des Ventiltriebs insbesondere der Nockenwelle ist es besonders einfach, die Nockenwelle an unterschiedliche Bedingungen, insbesondere an eine unterschiedliche Zylinderanzahl bei Brennkraftmaschinen anzupassen.Advantageously, the camshaft has at one end an end piece and / or at the other end a drive piece, which have on its side facing the camshaft end at least one cooperating with the rotary driving means of the corresponding cam carrier rotary driving means. It is thus provided that the camshaft has a drive piece. This is to be understood in particular as an element which is arranged in the extension of the row of cam carriers and serves to drive the camshaft or the cam carrier. For this purpose, the drive piece preferably has a toothing which cooperates, for example, with a chain drive of the internal combustion engine. The end piece, which is additionally or alternatively provided, is arranged at the other end of the row of cam carriers and, like the drive piece, has rotational engagement means corresponding to the rotational drive means of the cam carriers, so that the end piece and the drive piece have a torque in the same manner can be transmitted or acted upon with a force. Due to the modular construction of the valve train, in particular the camshaft, it is particularly easy to adapt the camshaft to different conditions, in particular to a different number of cylinders in internal combustion engines.

Besonders bevorzug sind das Endstück und das Antriebsstück durch eine Drehfeder, insbesondere durch eine Drehstabfeder, miteinander verbunden. Hierdurch kann der oben beschriebene dauernde Kontakt zwischen zwei Flanken ineinandergreifender Drehmitnahmemittel beziehungsweise benachbarter Nockenträger bei einer Ausbildung der Drehmitnahmemittel mit Spiel gewährleistet werden. Zweckmäßigerweise sind das Endstück und das Antriebsstück und die Drehfeder derart ausgebildet, dass die Drehfeder eine Vorspannung zwischen dem Endstück und dem Antriebsstück erzeugt, sodass auch ohne wirkende Betriebskräfte die entsprechenden Flankenpaare, die das Drehmoment in nur eine Richtung abstützen, mit einer Vorspannung belastet beziehungsweise beaufschlagt sind. Dadurch wird gewährleistet, dass sich die Flankenpaare im Betrieb nicht voneinander lösen, was eine Geräuschentwicklung zur Folge hätte. Zweckmäßigerweise wird das Verspanndrehmoment der Drehfeder derart bemessen, dass die aus dem Ventiltrieb entstehenden negativen Drehmomente, über alle Nockenträger hinweg summiert, kleiner sind als das Verspannmoment und so sicher ein Kontaktverlust an den Flankenpaaren vermieden wird.Particularly Favor are the tail and the drive piece by a torsion spring, in particular by a torsion spring, connected to each other. In this way, the above-described permanent contact between two flanks of intermeshing rotational drive means or adjacent cam carrier can be ensured in a design of the rotary driving means with play. Conveniently, the tail and the drive piece and the torsion spring are formed such that the torsion spring generates a bias between the tail and the drive piece, so that loaded without acting operating forces, the corresponding edge pairs that support the torque in one direction with a bias voltage or applied are. This ensures that the flank pairs do not separate during operation, which would result in noise. Conveniently, the Verspanndrehmoment the torsion spring is dimensioned such that the resulting from the valve train negative torques, summed over all cam carrier away, are smaller than the Verspannmoment and as sure a loss of contact at the edge pairs is avoided.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Nockenträger in der Art einer Holwelle mit einem zentralen Axial-Durchbruch ausgebildet sind, und dass sich die Drehfeder beziehungsweise Drehstabfeder durch den Axial-Durchbruch und damit durch die Nockenträger hindurch axial erstreckt. Die Nockenträger selbst werden dabei zweckmäßigerweise nicht von der Drehfeder direkt mit einer Kraft beaufschlagt.Furthermore, it is provided that the cam carrier are designed in the manner of a hollow shaft with a central axial opening, and that the torsion spring or torsion bar extends axially through the axial opening and thus through the cam carrier. The cam carrier itself are expediently not acted upon directly by the torsion spring with a force.

Um Reibkräfte zwischen den Nockenträgern und auch dem Endstück und dem Antriebsstück zu verringern, sind bevorzugt umfangsseitig zwischen ineinandergreifenden Drehmitnahmemitteln Wälzkörper zum Bilden eines Axial-Wälzkörperlagers angeordnet. Das so gebildete Axial-Wälzkörperlager beziehungsweise Linear-Wälzkörperlager verringert die Reibkräfte erheblich und erlaubt dennoch eine Übertragung hoher Kräfte in Umfangsrichtung. Bei den Wälzkörpern handelt es sich bevorzugt um Kugelrollen oder Zylinderrollen. Ebenso kann es sich bei den Wälzkörpern um Zahnräder handeln, die mit einer entsprechenden Zahnung auf den gegenüberliegenden Flanken der Drehmitnahmemittel zusammenwirken. Die Drehachse der Zahnräder ist dabei zweckmäßigerweise radial zur Drehachse der Nockenwelle ausgerichtet. Bevorzugt werden die Wälzkörper, hierunter sind in diesem Zusammenhang auch die Zahnräder zu verstehen, von einem Wälzkörperkäfig geführt, der zwischen den Stirnseiten benachbarter Nockenträger angeordnet ist.In order to reduce frictional forces between the cam carriers and also the end piece and the drive piece, rolling elements for forming an axial roller bearing are preferably arranged circumferentially between intermeshing rotational driving means. The axial rolling element bearing or linear rolling element bearing thus formed reduces the frictional forces considerably and nevertheless allows a transmission of high forces in the circumferential direction. The rolling elements are preferably spherical rollers or cylindrical rollers. Likewise, it can be in the rolling elements to gears, with a corresponding toothing on the interacting opposite flanks of the rotary driving means. The axis of rotation of the gears is expediently aligned radially to the axis of rotation of the camshaft. Preferably, the rolling elements, including in this context, the gears to be understood, guided by a Wälzkörperkäfig which is disposed between the end faces of adjacent cam carrier.

Schließlich ist vorgesehen, dass die ineinandergreifenden Drehmitnahmemittel eine Mantelaußenfläche bilden, auf die ein Lager, insbesondere ein Wälzkörperlager, aufbringbar ist. Die Nockenwelle ist dadurch im Bereich der Drehmitnahmemittel insgesamt in einem Gehäuse der Brennkraftmaschine lagerbar, wobei auf die Mantelaußenfläche insbesondere der Innenring eines Wälzkörperlagers aufbringbar ist. Die Mantelaußenfläche, mit der sich die Drehmitnahmemittel und damit die Nockenträger an dem Lager abstützen, kann durchgehend oder mit umfangsseitigen Unterbrechungen ausgebildet sein.Finally, it is provided that the intermeshing rotational driving means form a shell outer surface, on which a bearing, in particular a rolling element bearing, can be applied. The camshaft can thereby be mounted in the region of the rotary driving means as a whole in a housing of the internal combustion engine, wherein in particular the inner ring of a rolling element bearing can be applied to the outer shell surface. The outer shell surface, with which the rotary driving means and thus the cam carrier are supported on the bearing, may be formed continuously or with circumferential interruptions.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert werden. Es zeigenIn the following the invention will be explained with reference to the drawing. Show it

1 ein Ausführungsbeispiel einer vorteilhaften Nockenwelle; 1 an embodiment of an advantageous camshaft;

2 eine vereinfachte Darstellung der Nockenwelle mit einer Drehfeder; 2 a simplified representation of the camshaft with a torsion spring;

3A bis 3C verschiedene Ausführungsbeispiele von Drehmitnahmemitteln und Axial-Wälzkörperlagern und 3A to 3C Various embodiments of rotary driving means and thrust roller bearings and

4A bis 4D weitere Ausführungsbeispiele von Drehmitnahmemitteln und Axial-Wälzkörperlagern und 4A to 4D Further embodiments of rotary driving means and thrust roller bearings and

Die 1 zeigt in einer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer vorteilhaften Nockenwelle 1 eines Ventiltriebs 2 einer hier nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine. Der vorliegende Ventiltrieb 2 ist hierbei für die Betätigung von Ventilen von vier Zylindern der Brennkraftmaschine ausgebildet. Dazu weist die Nockenwelle 1 vier Nockenträger 3, 4, 5, 6 auf, die jeweils einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Jedem Ventil des jeweiligen Zylinders sind dabei vorliegend drei unterschiedlich ausgebildete Nocken 7, 8 und 9 zugeordnet und auf dem jeweiligen Nockenträger 3 bis 6 angeordnet. In dem dargestellten Betriebszustand wirken die Nocken 8 der Nockenträger 3 und 6 und die Nocken 7 der Nockenträger 4 und 5 jeweils mit den dem Zylinder zugeordneten Ventilen, die hier nur ansatzweise dargestellt sind, zusammen. Vorteilhafterweise sind die jeweiligen Nocken 7, 8 und 9 einstückig mit dem jeweiligen Nockenträger 3 bis 6 ausgebildet.The 1 shows an embodiment of an advantageous camshaft in a plan view 1 a valvetrain 2 an internal combustion engine not shown here. The present valve train 2 is designed for the actuation of valves of four cylinders of the internal combustion engine. For this purpose, the camshaft 1 four cam carriers 3 . 4 . 5 . 6 on, each associated with a cylinder of the internal combustion engine. Each valve of the respective cylinder are in the present case three differently shaped cams 7 . 8th and 9 assigned and on the respective cam carrier 3 to 6 arranged. In the illustrated operating state, the cams act 8th the cam carrier 3 and 6 and the cams 7 the cam carrier 4 and 5 each with the valves associated with the cylinder, which are shown here only rudimentary, together. Advantageously, the respective cams 7 . 8th and 9 integral with the respective cam carrier 3 to 6 educated.

Um die Nockenkontur zu wechseln, das Ventil also mit einem anderen der Nocken zu betreiben, sind die Nockenträger 3 bis 6 axial verschieblich gelagert. In jedem der Nockenträger 3 bis 6 ist dazu eine sich über den Umfang erstreckende Y-Nut 10 ausgebildet, in die Stifte eines Drei-Stift-Aktuators 11, 12, 13 und 14 eingebracht werden können, sodass durch die Rotation der Nockenwelle und den jeweils eingebrachten Stift der jeweiligen Nockenträger 3 bis 6 in die gewünschte Richtung verschoben und somit auf die gewünschte Nockenkontur beziehungsweise auf den gewünschten Nocken 7 bis 9 gewechselt wird. Vorteilhafterweise ist der jeweilige Drei-Stift-Aktuator 11 bis 14 mit drei Rillen versehen, die mit einem gehäusefesten Kugel-Feder-System verrasten, wie für den Drei-Stift-Aktuator 11 dargestellt. Besonders bevorzugt ist das Schieberrastsystem in ein Gehäuse integriert, in dem auch der Drei-Stift-Aktuator (11 bis 14) und/oder dessen Stifte angeordnet sind. Natürlich können auch andere Verstellmechanismen, wie beispielsweise eine S-Nut mit einem Ein-Stift-Aktuator oder eine Y-Nut mit einem Zwei-Stift-Aktuator oder ähnliche dem Fachmann bekannte Anordnungen vorgesehen werden. Natürlich ist es auch denkbar, die jeweilige Nut nicht mittig zwischen den jeweils einem Ventil zugeordneten Nockengruppen, sondern beispielsweise an einer Endseite des Nockenträgers anzuordnen.To change the cam contour, ie operate the valve with another of the cam, are the cam carrier 3 to 6 mounted axially displaceable. In each of the cam carriers 3 to 6 this is a circumferentially extending Y-groove 10 formed in the pins of a three-pin actuator 11 . 12 . 13 and 14 can be introduced, so that by the rotation of the camshaft and the respectively introduced pin of the respective cam carrier 3 to 6 shifted in the desired direction and thus to the desired cam contour or on the desired cam 7 to 9 is changed. Advantageously, the respective three-pin actuator 11 to 14 provided with three grooves, which lock with a housing-fixed ball-and-spring system, as for the three-pin actuator 11 shown. Particularly preferably, the sliding gate system is integrated in a housing in which also the three-pin actuator ( 11 to 14 ) and / or its pins are arranged. Of course, other adjustment mechanisms, such as an S-groove with a one-pin actuator or a Y-groove with a two-pin actuator or similar arrangements known in the art can be provided. Of course, it is also conceivable not to arrange the respective groove centrally between the respective cam groups associated with a valve, but for example on one end side of the cam carrier.

An ihren Stirnseiten weisen die Nockenträger 3 bis 6 vorteilhafte Drehmitnahmemittel 15, 16 auf, die derart ausgebildet sind, dass die Drehmitnahmemittel 15, 16 benachbarter Nockenträger 3, 4/4, 5/5, 6 axial verschieblich ineinandergreifen.At their front sides have the cam carrier 3 to 6 advantageous rotational drive means 15 . 16 on, which are designed such that the rotary driving means 15 . 16 adjacent cam carrier 3 . 4 / 4 . 5 / 5 . 6 axially interlocking mesh.

Vorliegend sind die Drehmitnahmemittel 15, 16 als Klauenprofil 17 beziehungsweise 18 ausgebildet. Dazu weisen die Drehmitnahmemittel jeweils mehrere stift- oder zinkenartige Axial-Vorsprünge 19 sowie eine jeweils dazwischen liegende Axial-Ausnehmung 19 auf. Zweckmäßigerweise sind die mehreren Axial-Vorsprünge und -Ausnehmungen 19, 20 gleichmäßig über den Umfang der jeweiligen Stirnseite des entsprechenden Nockenträgers 3, 4, 5, 6 verteilt derart angeordnet und ausgebildet, dass die Drehmitnahmemittel komplementär zueinander sind. Die Axial-Vorsprünge 19 und die Axial-Ausnehmungen 20 beziehungsweise das jeweilige Klauenprofil 17, 18 sind dabei derart ausgebildet, dass die Axial-Vorsprünge 19 des einen Nockenträgers in die Axial-Ausnehmungen 20 des benachbarten Nockenträgers und umgekehrt eingreifen.In the present case, the rotary driving means 15 . 16 as claw profile 17 respectively 18 educated. For this purpose, the rotary driving means each have a plurality of pin or prong-like axial projections 19 and a respective intermediate axial recess 19 on. Conveniently, the plurality of axial projections and recesses 19 . 20 evenly over the circumference of the respective end face of the corresponding cam carrier 3 . 4 . 5 . 6 distributed arranged and formed such that the rotary driving means are complementary to each other. The axial protrusions 19 and the axial recesses 20 or the respective claw profile 17 . 18 are designed such that the axial projections 19 of a cam carrier in the axial recesses 20 the adjacent cam carrier and vice versa.

An ihrem einen Ende 21 weist die Nockenwelle 1 ein Antriebsstück 22 auf und an ihrem anderen Ende 23 ein Endstück 24. Das Antriebsstück 22 und das Endstück 24 weisen an ihren den außenliegenden Nockenträgern 3 beziehungsweise 6 zugeordneten Stirnseiten Drehmitnahmemittel auf, die den Drehmitnahmemitteln 16 beziehungsweise 15 der Nockenträger 3 bis 6 entsprechen, sodass auch das Endstück 24 und das Antriebsstück 22 axial verschieblich zu dem entsprechenden Nockenträger 3 beziehungsweise 6 sind. Das Antriebsstück 22 weist ein Zahn- oder Kettenrad 25 auf, das von einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen Kette zum Antreiben der Nockenwelle 1 umschlungen werden kann. Weiterhin weist das Antriebsstück 22 eine Verstelleinheit 26 auf, die eine Phasenverstellung zwischen der Nockenwelle 1 und der antreibenden Kette beziehungsweise der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ermöglicht.At one end 21 indicates the camshaft 1 a drive piece 22 on and at the other end 23 a tail 24 , The drive piece 22 and the tail 24 have at their the outer cam carriers 3 respectively 6 associated end faces to rotational drive means, which the rotary driving means 16 respectively 15 the cam carrier 3 to 6 match, so that too the tail 24 and the drive piece 22 axially displaceable to the corresponding cam carrier 3 respectively 6 are. The drive piece 22 has a toothed or sprocket wheel 25 on, that of a driven by the internal combustion engine chain for driving the camshaft 1 can be entwined. Furthermore, the drive piece 22 an adjustment unit 26 on that a phase adjustment between the camshaft 1 and the driving chain or the crankshaft of the internal combustion engine allows.

Vorliegend sind die Axial-Ausnehmungen 20 und Axial-Vorsprünge 19 derart ausgebildet, dass zumindest zwischen einigen der durch das Ineinandergreifen umfangsseitig benachbart zueinander liegende Flanken ein Freiraum 27 besteht. In diesem Freiraum 27 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils ein Wälzkörper 28 zum Bilden eines Axial-Wälzkörperlagers 29 beziehungsweise eines Linear-Wälzkörperlagers, angeordnet.In the present case are the axial recesses 20 and axial protrusions 19 formed such that at least between some of the circumferentially adjacent to each other by the mesh flanks a free space 27 consists. In this free space 27 are each a rolling element in the present embodiment 28 for forming an axial rolling element bearing 29 or a linear roller bearing, arranged.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der 1 ist als Wälzkörper 28 des Axial-Wälzkörperlagers 29 ein Zahnrad 30 vorgesehen. Die umfangsseitig gegenüberliegenden Flanken der Axial-Vorsprünge 19 beziehungsweise die Drehmitnahmemittel 15, 16 weisen entsprechende Zahnungen auf, auf denen das Zahnrad 30 ablaufen kann.In the present embodiment of the 1 is as a rolling element 28 of the axial rolling element bearing 29 a gear 30 intended. The peripherally opposite flanks of the axial projections 19 or the rotary driving means 15 . 16 have appropriate serrations on which the gear 30 can expire.

Im Folgenden soll die Funktion der Nockenwelle 1 erläutert werden. Wird das Antriebsstück 22 von der Brennkraftmaschine angetrieben, so wird ein Drehmoment über die Drehmitnahmemittel 15, 16 übertragen, die in zumindest einer Umfangsrichtung formschlüssig aneinanderliegen, wobei zwischen manchen der Axial-Vorsprünge 19 die Formschlüssigkeit über den Wälzkörper 28 beziehungsweise das Zahnrad 30 gewährleistet wird. So kann umfangsseitig beziehungsweise in Umfangsrichtung von dem Drehmitnahmemittel 16 des Antriebsstücks eine Kraft auf das Drehmitnahmemittel 15 des Nockenträgers 3 übertragen werden. Entsprechend wird das Drehmoment von dem Nockenträger 3 über die Drehmitnahmemittel 16 auf die Drehmitnahmemittel 15 des Nockenträgers 4 übertragen. Dies setzt sich bis zu dem Endstück 24 fort. Die Drehmitnahmemittel 15, 16 sind derart ausgebildet, wie bereits gesagt, dass sie ineinander axial verschieblich eingreifen. Dadurch wird gewährleistet, dass die Nockenträger 3, 4, 5, 6 axial verschieblich gelagert sind und dennoch ein Drehmoment von einem Nockenträger auf den nächsten Nockenträger übertragen werden kann. Insgesamt ist somit vorliegend eine serielle Drehmomentübertragung über die Nockenträger 3 bis 6 vorgesehen. Zweckmäßigerweise sind die Axialerstreckungen der Drehmitnahmemittel 15, 16 beziehungsweise der Axial-Vorsprünge 19 und der Axial-Ausnehmungen 20 derart gewählt, dass jedem Nockenträger 3 bis 6 ein ausreichend weiter axialer Verschiebeweg ermöglicht wird, ohne dass beispielsweise ein Axial-Vorsprung 19 gegen die Stirnseite des benachbarten Nockenträgers trifft und dadurch eine weitere axiale Verschiebung verhindert wird.The following is the function of the camshaft 1 be explained. Will be the drive piece 22 driven by the internal combustion engine, so is a torque on the rotary driving means 15 . 16 transferred, which lie in a form-fitting manner in at least one circumferential direction, wherein between some of the axial projections 19 the positive engagement over the rolling elements 28 or the gear 30 is guaranteed. Thus, circumferentially or in the circumferential direction of the rotary driving means 16 of the drive piece a force on the rotary driving means 15 of the cam carrier 3 be transmitted. Accordingly, the torque from the cam carrier 3 via the rotary driving means 16 on the rotary driving means 15 of the cam carrier 4 transfer. This sits down to the tail 24 continued. The rotary driving devices 15 . 16 are formed as already stated that they engage in each other axially displaceable. This will ensure that the cam carrier 3 . 4 . 5 . 6 are axially displaceable and yet a torque can be transferred from a cam carrier to the next cam carrier. Overall, therefore, in the present case, a serial torque transmission via the cam carrier 3 to 6 intended. Conveniently, the axial extensions of the rotary driving means 15 . 16 or the axial projections 19 and the axial recesses 20 chosen so that each cam carrier 3 to 6 a sufficiently wider axial displacement is made possible without, for example, an axial projection 19 hits against the end face of the adjacent cam carrier and thereby further axial displacement is prevented.

Die Wälzkörper 28 beziehungsweise die Axial-Wälzkörperlager 29 verringern die Reibung bei einer axialen Verschiebung der Nockenträger 3 bis 6. Gleichzeitig ermöglichen sie die Übertragung hoher Drehmomente über die gesamte Nockenwelle 1 hinweg. Zweckmäßigerweise ist die Nockenwelle 1 im Bereich der Drehmitnahmemittel 15, 16 in einem Gehäuse der Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, mittels Wälzlager 31 drehbar gelagert. Der Innenring der Wälzlager 31 liegt dabei vorteilhafterweise auf der Mantelaußenfläche der Drehmitnahmemittel 15, 16 beziehungsweise der Axial-Vorsprünge 19 auf. Die Axial-Vorsprünge 19 sind dabei vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass sie eine zumindest im Wesentlichen geschlossene Mantelaußenfläche bilden. Die Axial-Wälzkörperlager 29 können dabei in entsprechenden Axial-Aussparungen, die nach außen radial durch die Mantelaußenfläche abgeschlossen beziehungsweise begrenzt sein können, einliegen.The rolling elements 28 or the axial roller bearing 29 reduce friction during axial displacement of the cam carrier 3 to 6 , At the same time they enable the transmission of high torques over the entire camshaft 1 time. Appropriately, the camshaft 1 in the area of rotary driving devices 15 . 16 in a housing of the internal combustion engine, in particular in a cylinder head of the internal combustion engine, by means of rolling bearings 31 rotatably mounted. The inner ring of the rolling bearings 31 is advantageously on the outer jacket surface of the rotary driving means 15 . 16 or the axial projections 19 on. The axial protrusions 19 are advantageously designed such that they form an at least substantially closed outer shell surface. The axial rolling element bearings 29 can thereby einliegen in corresponding axial recesses, which can be completed or limited radially outwardly by the outer shell surface.

Die Wälzkörperlager 31 sind zweckmäßigerweise axial im Gehäuse gelagert, sodass diese beim Verschieben der Nockenträger 3 bis 6 nicht mit verschoben werden können.The rolling element bearings 31 are expediently mounted axially in the housing so that they move the cam carrier 3 to 6 can not be moved with.

Vorteilhafterweise sind die Drehmitnahmemittel 15, 16 derart ausgebildet, dass die Flanken derart formschlüssig ineinandergreifen, dass in beide Drehrichtungen ein Drehmoment übertragen werden kann, ohne dass ein (spürbarer/hörbarer) Anlagewechsel erfolgt. Dadurch wird sichergestellt, dass im Betrieb die auf die Nockenwelle wirkenden Kräfte, die im Wesentlichen durch die hohen Federkräfte der die Ventile beaufschlagenden Ventilfedern erzeugt werden, nicht zu einem Anlagewechsel führen.Advantageously, the rotary driving means 15 . 16 designed such that the flanks mesh in such a form-fitting manner that in both directions of rotation a torque can be transmitted without a (noticeable / audible) system change takes place. This ensures that during operation, the forces acting on the camshaft forces, which are generated largely by the high spring forces of the valve springs acting on the valves, do not lead to a system change.

In einer alternativen Ausgestaltung der Nockenwelle 1 sind die Drehmitnahmemittel im Gegensatz zu der oben beschriebenen spielfreien Ausbildung derart ausgebildet, dass sie ein Spiel zwischen den benachbarten Flanken aufweisen, wodurch eine Reibung beim axialen Verschieben verringert wird, und wodurch die Herstellung aufgrund größerer Toleranzen vereinfacht wird. Um dennoch einen Anlagewechsel zu vermeiden, werden die Nockenträger 3 bis 6 mittels Federvorspannung derart gegeneinander verspannt, dass sich durch äußere Einflüsse bewirkte Drehmomente (Ventilfedern) nicht in einen Anlagewechsel auswirken können.In an alternative embodiment of the camshaft 1 For example, unlike the backlash-free design described above, the rotary driving means are formed to have play between the adjacent flanks, thereby reducing friction in axial displacement, and thereby simplifying manufacture due to larger tolerances. Nevertheless, to avoid a change of investment, the cam carrier 3 to 6 Tensioned by spring preload against each other so that caused by external influences torques (valve springs) can not affect a system change.

In der 2 ist dazu die Nockenwelle 1 in einer stark vereinfachten Darstellung gezeigt. Um die oben beschriebene Verspannung der Nockenträger 3 bis 6 zu gewährleisten, ist gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2 eine Drehfeder 32 vorgesehen, die als Drehstabfeder 33 ausgebildet ist. Die Nockenträger 3 bis 6 sind hierbei als Hohlwellen beziehungsweise in der Art einer Hohlwelle ausgebildet und weisen dazu einen zentralen sich durch den jeweiligen Nockenträger 3 bis 6 erstreckenden Axial-Durchbruch 34 in Form einer Durchbohrung auf. Das Antriebsstück 22 und das Endstück 24 weisen ebenfalls in ihrer Axialerstreckung einen zentralen Durchbruch 36 beziehungsweise 37 auf, die jedoch auf ihrer Innenseite jeweils Drehmitnahmeelemente 38 in Form von Innenverzahnungen 39 aufweisen. Die Drehfeder 34 weist an ihren Enden entsprechende Drehmitnahmeelemente 40 auf, die als Außenverzahnung 41 ausgebildet sind, und mit den Innenverzahnungen 39 zumindest in Umfangrichtung formschlüssig oder im Wesentlichen formschlüssig in Eingriff stehen. Die Nockenträger 3 bis 6 stehen dagegen nicht in einem entsprechenden direkten mechanischen Wirkkontakt mit der Drehfeder 32, die sich axial durch die Axial-Durchbrüche 34 durch die Nockenträger 3 bis 6 von dem Antriebsstück 22 bis zu dem Endstück 24 erstreckt. Durch eine Vorspannung der Drehfeder 32, wie durch einen Pfeil 42 angedeutet, werden die Nockenträger 3 bis 6 gegeneinander verspannt, sodass ein Anlagewechsel vermieden wird. Die Drehfeder 32 ist dazu entsprechend stark ausgelegt. Zweckmäßigerweise ist das Verspann-Drehmoment der Drehfeder so gerichtet, dass auch ohne Betriebskräfte die entsprechenden Flankenpaare der Drehmitnahmemittel 15, 16 mit einer Vorspannungskraft belastet beziehungsweise beaufschlagt sind. Das Verspann-Drehmoment der zentralen Drehfeder 32 wird so bemessen, dass die aus dem Ventiltrieb entstehenden negativen Drehmomente, über alle Nockenträger 3 bis 6 hinweg summiert, kleiner sind als das Verspannmoment, wodurch sicher ein Kontaktverlust an den Flankenpaaren vermieden wird. Auf diese Weise können Drehmomente in beide Drehrichtungen spielfrei übertragen werden.In the 2 is to the camshaft 1 shown in a highly simplified representation. To the above described bracing the cam carrier 3 to 6 to ensure, according to the embodiment of the 2 a torsion spring 32 provided as a torsion bar 33 is trained. The cam carrier 3 to 6 are here designed as hollow shafts or in the manner of a hollow shaft and have a central through the respective cam carrier 3 to 6 extending axial breakthrough 34 in the form of a puncture. The drive piece 22 and the tail 24 also have a central breakthrough in their axial extent 36 respectively 37 on, however, on their inner side each rotary driving elements 38 in the form of internal gears 39 exhibit. The torsion spring 34 has at its ends corresponding rotational drive elements 40 on that as external toothing 41 are formed, and with the internal teeth 39 at least in the circumferential direction positively or substantially positively engaged. The cam carrier 3 to 6 on the other hand are not in a corresponding direct mechanical operative contact with the torsion spring 32 extending axially through the axial breakthroughs 34 through the cam carrier 3 to 6 from the drive piece 22 up to the tail 24 extends. By a bias of the torsion spring 32 as if by an arrow 42 indicated, the cam carrier 3 to 6 braced against each other, so that a system change is avoided. The torsion spring 32 is designed accordingly strong. Conveniently, the tensioning torque of the torsion spring is directed so that even without operating forces the corresponding edge pairs of the rotary driving means 15 . 16 are loaded or acted upon by a biasing force. The tensioning torque of the central torsion spring 32 is calculated so that the resulting from the valve train negative torques, on all cam carrier 3 to 6 Taken together, are smaller than the tensioning torque, which safely a loss of contact on the flank pairs is avoided. In this way, torques can be transmitted without play in both directions of rotation.

Zweckmäßigerweise sind die Flanken ineinandergreifender Drehmitnahmemittel 15, 16 parallel zur Rotations- beziehungsweise Drehachse der Nockenwelle 1 ausgerichtet, sodass bei einer Axial-Verschiebung eines oder mehrerer Nockenträger 3 bis 6 keine Phasenwinkeländerungen an den folgenden Nockenträgern und auch keine Axialkräfte entstehen.Conveniently, the flanks are intermeshing rotational drive means 15 . 16 parallel to the rotation or rotation axis of the camshaft 1 aligned, so that in an axial displacement of one or more cam carrier 3 to 6 no phase angle changes to the following cam carriers and no axial forces arise.

Prinzipiell können als Wälzkörper 28 auch Kugeln oder Rollen vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise werden die Wälzkörper 28 in Käfigen vormontiert und geführt.In principle, as rolling elements 28 also be provided balls or rollers. Appropriately, the rolling elements 28 pre-assembled and guided in cages.

Die 3A bis 3C zeigen hierzu in Querschnittsdarstellungen verschiedene Ausführungsbeispiele für die Ausbildung der Drehmitnahmemittel 15, 16 einerseits und der Axial-Wälzkörperlager 29 andererseits.The 3A to 3C show in cross-sectional representations of various embodiments for the formation of the rotary driving means 15 . 16 on the one hand and the axial roller bearing 29 on the other hand.

Gemäß 3A liegen die Axial-Vorsprünge 19 benachbarter Nockenträger, beispielsweise 3 und 4, umfangsseitig mit jeweils einer Flanke aneinander an, während die verbleibende Flanke auf einen Wälzkörper 28, der vorliegend als Kugel 43 ausgebildet ist, abläuft. Die Drehmitnahmemittel 15, 16 sind dabei also derart ausgebildet, dass je zwei Axial-Vorsprünge 19 umfangsseitig aneinanderliegen, und zwischen den benachbarten Paaren von aneinanderliegenden Axial-Vorsprüngen 19 jeweils ein Wälzkörper 28 vorgesehen und mittels eines Käfigs 44 geführt ist.According to 3A are the axial projections 19 adjacent cam carrier, for example 3 and 4 , circumferentially with one edge to each other, while the remaining edge on a rolling element 28 , the present as a ball 43 is trained, expires. The rotary driving devices 15 . 16 are thus designed such that each two axial projections 19 abutting each other circumferentially, and between the adjacent pairs of abutting axial projections 19 each a rolling element 28 provided and by means of a cage 44 is guided.

Das Ausführungsbeispiel der 3B unterscheidet sich dahingehend, dass zwischen jedem der benachbarten Drehmitnahmemittel 15, 16 beziehungsweise Axial-Vorsprünge 19 ein Wälzkörper 28 vorgesehen und durch den entsprechend angepassten Käfig 44 geführt wird. Die beiden genannten Ausführungsbeispiele der 3A und 3B unterscheiden sich weiterhin darin, dass gemäß der 3A die Drehfeder 32 vorgesehen ist, um die Drehmitnahmemittel 15, 16 gegeneinander vorzuspannen, und in dem Ausführungsbeispiel gemäß 3B eine im Wesentlichen formschlüssig ineinandergreifende Ausbildung der Drehmitnahmemittel 15, 16. Wobei hier die Wälzkörper 28 beziehungsweise Kugeln 43 zum Erzeugen des Formschlusses beitragen.The embodiment of 3B differs in that between each of the adjacent rotary driving means 15 . 16 or axial projections 19 a rolling element 28 provided and by the appropriately adapted cage 44 to be led. The two mentioned embodiments of the 3A and 3B continue to differ in that according to the 3A the torsion spring 32 is provided to the rotary driving means 15 . 16 to bias against each other, and in the embodiment according to 3B a substantially form-fitting interlocking design of the rotary driving means 15 . 16 , Here are the rolling elements 28 or balls 43 contribute to generating the positive connection.

In der 3C ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem sich nur die Ausbildung des Käfigs sowie die radiale Erstreckung der Axial-Vorsprünge 19 zu den vorhergehenden Ausbildungen unterscheidet.In the 3C another embodiment is shown in which only the formation of the cage and the radial extent of the axial projections 19 differs to the previous trainings.

Die 4A bis 4D zeigen weitere Ausführungsbeispiele für die Ausbildung der Drehmitnahmemittel 15, 16 sowie der Axial-Wälzkörperlager 29. Im Unterschied zu den in den 3A bis 3C dargestellten Ausführungsbeispielen der Wälzkörperlager 29 sind vorliegend die Wälzkörper 28, wie in der 1 dargestellt, als Zahnräder 30 ausgebildet, die auf einem Lagerring 45 derart drehbar gelagert angeordnet sind, dass ihre Drehachsen radial zur Rotationsachse der Nockenwelle 1 ausgerichtet sind. Während in den 4A und 4B einfache Zahnräder vorgesehen sind, zeigen die 4C und 4D Kegel-Zahnräder, die mit entsprechend ausgebildeten schräg verlaufenden Zahnstangen, die an den entsprechenden Drehmitnahmemitteln 15, 16 beziehungsweise Axial-Vorsprüngen 19 ausgebildet oder angeordnet sind, zusammenwirken. Das Ausführungsbeispiel der 4A unterscheidet sich zu dem Ausführungsbeispiel der 3A allein in der Ausbildung des Wälzkörpers 28 als Zahnrad 30. Das Ausführungsbeispiel der 4B unterscheidet sich zu dem Ausführungsbeispiel der 3B weiterhin durch eine geringere Anzahl von Axial-Vorsprüngen 19.The 4A to 4D show further embodiments for the formation of the rotary driving means 15 . 16 as well as the axial roller bearing 29 , Unlike the ones in the 3A to 3C illustrated embodiments of the roller bearing 29 are in this case the rolling elements 28 , like in the 1 shown as gears 30 trained on a bearing ring 45 are arranged rotatably mounted such that their axes of rotation radially to the axis of rotation of the camshaft 1 are aligned. While in the 4A and 4B simple gears are provided, show the 4C and 4D Cone gears, with correspondingly formed inclined racks, which are connected to the corresponding rotary driving means 15 . 16 or axial protrusions 19 are formed or arranged, cooperate. The embodiment of 4A differs from the embodiment of 3A alone in the formation of the rolling element 28 as a gear 30 , The embodiment of 4B differs from the embodiment of 3B Farther by a smaller number of axial protrusions 19 ,

Die Ausführungsbeispiele der 4C und 4D unterscheiden sich in der Ausrichtung der kegelförmigen Zahnräder 30. Während gemäß dem Ausführungsbeispiel der 4C die Zahnräder 30 sich zur Drehachse der Nockenwelle 1 hin verjüngen, sind die Zahnräder 30 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 4D radial nach außen hin verjüngt ausgebildet. Die Axial-Vorsprünge 19 stützen sich in allen Ausführungsbeispielen zumindest im Wesentlichen radial an dem Innenring des Wälzkörperlagers 31 ab.The embodiments of the 4C and 4D differ in the orientation of the conical gears 30 , While according to the embodiment of the 4C the gears 30 to the axis of rotation of the camshaft 1 rejuvenate, are the gears 30 according to the embodiment of the 4D formed radially tapered outward. The axial protrusions 19 are supported in all embodiments at least substantially radially on the inner ring of the rolling element bearing 31 from.

Insgesamt bietet die Nockenwelle 1 in den oben beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen, die selbstverständlich auch miteinander kombiniert werden können, eine kompakte axiale Bauweise, die dennoch ein axiales Verschieben der Nockenträger 3 bis 6 erlaubt, ohne hohe Reibungskräfte zu bewirken, wobei gleichzeitig ein hohes Drehmoment übertragen werden kann.Overall, the camshaft offers 1 in the different embodiments described above, which of course can also be combined with each other, a compact axial design, which nevertheless axial displacement of the cam carrier 3 to 6 allowed to effect without high frictional forces, at the same time a high torque can be transmitted.

Vorteilhafterweise umfassen die Drehmitnahmemittel 15, 16 Zentriermittel, die ein axiales Zentrieren der Nockenträger 3 bis 6 zueinander auf einfache Art und Weise ermöglichen. Vorteilhaferweise kann dies durch die Ausbildung der Axial-Vorsprünge 19 erfolgen, von denen vorzugsweise mindestens zwei, besonders bevorzugt drei oder mehr vorgesehen sind. Die Axialerstreckung der Axial-Vorsprünge 19 und/oder der Axial-Ausnehmungen 20 ist so gewählt, dass bei größter Annäherung benachbarter Nockenträger 3 bis 6 zueinander ein axialer Freigang zwischen den Nockenträgern 3 bis 6 besteht und bei größter Entfernung benachbarter Nockenträger 3 bis 6 noch ein ausreichend hohes Drehmoment über die Flanken übertragen werden und eine ausreichende Radialabstützung an dem Lagerinnenring des Wälzkörperlagers 31 erfolgen kann.Advantageously, the rotary driving means comprise 15 . 16 Centering, which is an axial centering of the cam carrier 3 to 6 allow each other in a simple manner. Advantageously, this can be achieved by the formation of the axial projections 19 take place, of which preferably at least two, more preferably three or more are provided. The axial extension of the axial projections 19 and / or the axial recesses 20 is chosen so that with closest approach adjacent cam carrier 3 to 6 to each other an axial clearance between the cam carriers 3 to 6 exists and at the greatest distance adjacent cam carrier 3 to 6 nor a sufficiently high torque can be transmitted via the flanks and a sufficient radial support on the bearing inner ring of the rolling element bearing 31 can be done.

Der Lagerinnenring des Wälzkörperlagers 31 wird vorteilhafterweise zum Mitdrehen gezwungen, indem ein Stift oder Nocken, der in eine axiale Nut in einem der Drehmitnahmemittel radial eingreift. Alternativ zu dem Wälzkörperlager 31 kann natürlich auch ein Gleitlager vorgesehen sein, das den dargestellten Lagerinnenring aufweist. Der Lagerinnenring wird vorteilhafterweise axial positioniert durch gehäusefeste oder rotierende Bordscheiben oder Bordscheiben eines Wälzlagers.The bearing inner ring of the rolling element bearing 31 is advantageously forced to co-rotate by a pin or cam which engages radially in an axial groove in one of the rotary driving means. Alternative to the rolling element bearing 31 Of course, a sliding bearing can be provided, which has the bearing inner ring shown. The bearing inner ring is advantageously positioned axially by housing-fixed or rotating flanged wheels or flanged wheels of a roller bearing.

Der vorteilhafte Ventiltrieb 2 hat den Vorteil, dass keine axial zu verschiebenden Lager und auch kein Rastsystem in einer Grundwelle vorgesehen sein müssen. Ebenso können Axiallager entfallen und der Bauraumbedarf insgesamt verkleinert werden. Einzelteile sind insbesondere im Vergleich zu einer Grundwelle mit einer durchgehenden Verzahnung sehr viel einfacher und kostengünstiger herstellbar. Auch erfolgt die Montage vergleichsweise einfach. Schließlich ist eine einfache Schmiermittelversorgung möglich. Durch Ineinandergreifen der Drehmitnahmemittel 15, 16 entsteht für jeden Nockenträger 3 bis 6 zusätzlich nutzbare axiale Baulänge. Es wird eine besonders einfache und robuste Konstruktion der Nockenwelle 1 beziehungsweise des Ventiltriebs 2 geboten.The advantageous valve train 2 has the advantage that no axially displaceable bearings and no locking system must be provided in a fundamental wave. Likewise, axial bearings can be omitted and the overall space requirement can be reduced. Individual parts are much easier and cheaper to produce in particular compared to a fundamental wave with a continuous toothing. Also, the installation is relatively easy. Finally, a simple lubricant supply is possible. By intermeshing the rotary driving means 15 . 16 arises for every cam carrier 3 to 6 additionally usable axial length. It becomes a particularly simple and robust construction of the camshaft 1 or the valve train 2 offered.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Nockenwellecamshaft
22: Ventiltriebvalve train
33: Nockenträgercam support
44: Nockenträgercam support
55: Nockenträgercam support
66: Nockenträgercam support
77: Nockencam
88th: Nockencam
99: Nockencam
1010: Nutgroove
1111: Drei-Stift-AktuatorThree-pin actuator
1212: Drei-Stift-AktuatorThree-pin actuator
1313: Drei-Stift-AktuatorThree-pin actuator
1414: Drei-Stift-AktuatorThree-pin actuator
1515: DrehmitnahmemittelRotary drive means
1616: DrehmitnahmemittelRotary drive means
1717: Klauenprofilclaw profile
1818: Klauenprofilclaw profile
1919: Axial-VorsprungAxial lead
2020: Axial-AusnehmungAxial recess
2121: EndeThe End
2222: Antriebsstückdrive piece
2323: EndeThe End
2424: Endstücktail
2525: Zahnrad/KettenradGear / sprocket
2626: Verstelleinrichtungadjustment
2727: Freiraumfree space
2828: Wälzkörperrolling elements
2929: Axial-WälzkörperlagerThrust roller bearing
3030: Zahnradgear
3131: Wälzkörperlagerroller bearing
3232: Drehfedertorsion spring
3333: DrehstabfederTorsion bar
3434: Durchbruchbreakthrough
3535: Durchbohrungperforation
3636: Durchbruchbreakthrough
3737: Durchbruchbreakthrough
3838: DrehmitnahmeelementeRotary driving elements
3939: Innenverzahnunginternal gearing
4040: DrehmitnahmeelementeRotary driving elements
4141: Außenverzahnungexternal teeth
4242: Pfeilarrow
4343: KugelBullet
4444: KäfigCage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1608849 B1 [0003]

Claims

Valve train ( 2 ) of an internal combustion engine, with at least one camshaft ( 1 ), the plurality of each one cylinder of the internal combustion engine associated cam carrier ( 3 - 6 ), which are mounted axially displaceable, characterized in that the cam carrier ( 3 - 6 ) on at least one of its end faces at least one rotary driving means ( 15 . 16 ), which are formed such that rotational drive means ( 15 . 16 ) adjacent cam carrier ( 3 - 6 ) engage axially displaceable.

Valve gear according to claim 1, characterized in that the cam carrier ( 3 - 6 ) as a rotary driving means ( 15 . 16 ) each have at least one axial recess ( 20 ) and / or an axial projection ( 19 ) on at least one of its front side.

Valve gear according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary driving means ( 15 . 16 ) as tooth profile or claw profile ( 17 . 18 ) are formed.

Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that the peripherally cooperating flanks of adjacent rotary driving means ( 15 . 16 ) are aligned parallel to the axis of rotation of the camshaft.

Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that the intermeshing rotary driving means ( 15 . 16 ) circumferentially play-free or mesh with game.

Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that the camshaft ( 1 ) at one end a tail ( 24 ) and / or at the other end ( 21 ) a drive piece ( 22 ), which at its the camshaft ( 1 ) facing end face at least one with the rotary driving means of the corresponding cam carrier ( 3 - 6 ) cooperating rotary driving means ( 15 . 16 ) exhibit.

Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that the end piece ( 24 ) and the drive piece ( 22 ) by a torsion spring ( 32 ), in particular torsion bar ( 33 ) are interconnected.

Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that the cam carrier ( 3 - 6 ) in the manner of a hollow shaft with a central axial breakthrough ( 34 ) are formed, and that the torsion spring ( 32 ) through the axial breakthrough ( 34 ).

Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that peripherally between intermeshing rotary driving means ( 15 . 16 ) Rolling elements ( 28 ) for forming an axial roller bearing ( 29 ) are arranged.

Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that intermeshing rotational drive means ( 15 . 16 ) form a shell outer surface, on which a bearing, in particular Wälzkörperlager ( 31 ), can be applied.