DE102021200219A1 - sliding cam assembly - Google Patents
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Abstract
Schiebenockenanordnung, umfassend eine Tragwelle (1) mit einer Tragwellenlängsachse (L) sowie mindestens einen verdrehfest und axial verschiebbar auf der Tragwelle (1) aufgenommenen Schiebenocken (2), wobei der Schiebenocken 2 eine Öffnung (24) zur Aufnahme der Tragwelle (1) aufweist, die mit einer inneren Schiebeverzahnung (241), umfassend Schiebeverzahnungszähne (2411) ausgestattet ist und die Tragwelle (1) mit einer äußeren Schiebeverzahnung (11), umfassend Schiebeverzahnungszähne (111), ausgestattet ist, wobei die Schiebnockenanordnung mit einer Rastvorrichtung (3) ausgestattet ist, die dazu eingerichtet ist, den Schiebenocken (2) in einer ersten axialen Position und mindestens einer zweiten axialen Position lösbar festzulegen, wobei die Rastvorrichtung mindestens einen gegenüber angrenzenden Schiebeverzahnungszähnen (2411) verbreiterten Schiebeverzahnungszahn (242) der inneren Schiebeverzahnung (241) umfasst. Sliding cam arrangement, comprising a support shaft (1) with a support shaft longitudinal axis (L) and at least one non-rotatable and axially displaceable slide cam (2) accommodated on the support shaft (1), wherein the slide cam 2 has an opening (24) for receiving the support shaft (1). which is equipped with an inner slide spline (241) comprising slide spline teeth (2411) and the support shaft (1) is equipped with an outer slide spline (11) comprising slide spline teeth (111), wherein the slide cam assembly is equipped with a latching device (3). which is set up to releasably fix the sliding cam (2) in a first axial position and at least one second axial position, the latching device comprising at least one sliding tooth (242) of the inner sliding toothing (241) which is wider than adjacent sliding toothing teeth (2411).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schiebenockenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a slide cam assembly according to the preamble of
Schiebenockenanordnungen der vorgenannten Art sind beispielsweise aus der
Die
Die
Die
Bei einer lösbaren axialen Fixierung des Schiebenockens gegenüber der Tragwelle mittels einer Rastvorrichtung, insbesondere mittels eines Kugel-Feder-Mechanismus, kann auf Grund der Krafteinwirkung der Feder in Bezug auf die Arretierungskontur nur ein Teil als axiale Kraftkomponente umgesetzt werden. Um die gewünschte Haltekraft zu erreichen, sollte die Federkraft entsprechend hoch sein, was wiederum zu hohen Kontaktkräften bzw. Pressungen und somit zum Verschleiß an der Arretierungskontur und/oder Kugel führt.With a detachable axial fixation of the sliding cam relative to the support shaft by means of a locking device, in particular by means of a ball-spring mechanism, only a part can be implemented as an axial force component due to the force of the spring in relation to the locking contour. In order to achieve the desired holding force, the spring force should be correspondingly high, which in turn leads to high contact forces or pressures and thus to wear on the locking contour and/or ball.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe eine verbesserte Schiebenockenanordnung bereitzustellen, welche die oben skizzierten Nachteile überwindet, zumindest aber Verbesserungen herbeiführt, insbesondere soll eine Schiebenockenanordnung bereitgestellt werden, dessen Rastvorrichtung verschleißärmer ist und/oder eine Reduzierung der Kontaktkräfte bzw. Pressungen auf ein Niveau der Werkstoffertragbarkeit unter Sicherstellung gleicher Haltfunktion ermöglicht. Unter der Werkstoffertragbarkeit wird in diesem Zusammenhang die zulässige Flächenpressung für den jeweiligen Werkstoff verstanden. Mit anderen Worten, welche Spannungen kann der Werkstoff ertragen. Die zulässige Flächenpressung / Spannung ist dabei insbesondere abhängig vom Werkstoffkennwert, der Streckgrenze und der Zugfestigkeit.This is where the present invention comes in and sets itself the task of providing an improved sliding cam arrangement that overcomes the disadvantages outlined above, or at least brings about improvements. In particular, a sliding cam arrangement is to be provided whose latching device is less subject to wear and/or a reduction in the contact forces or pressures to a level of material durability while ensuring the same holding function. In this context, material durability means the permissible surface pressure for the respective material. In other words, what stresses can the material withstand. The permissible surface pressure / stress depends in particular on the material parameter, the yield point and the tensile strength.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Schiebenockenanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass die Rastvorrichtung mindestens einen gegenüber angrenzenden Schiebeverzahnungszähnen verbreiterten Schiebeverzahnungszahn der inneren Schiebeverzahnung umfasst, kann eine verbesserte Schiebenockenanordnung bereitgestellt werden, insbesondere eine Schiebenockenanordnung dessen Rastvorrichtung verschleißärmer ist und/oder bei der eine Reduzierung der Pressungen auf ein Niveau der Werkstoffertragbarkeit unter Sicherstellung gleicher Haltfunktion erfolgen kann.According to the invention, this object is achieved by a sliding cam arrangement having the characterizing features of
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Rastvorrichtung mindestens eine Aussparung zur Aufnahme des verbreiterten Schiebeverzahnungszahns zwischen angrenzenden Schiebeverzahnungszähnen der äußeren Schiebeverzahnung umfasst. Die Aussparung kann auch als fehlender Schiebeverzahnungszahn bzw. fehlende Schiebeverzahnungszähne in diesem Bereich ausgestaltet sein.In an advantageous embodiment of the present invention, it can be provided that the latching device comprises at least one recess for receiving the widened sliding toothing between adjacent sliding toothing teeth of the outer sliding toothing. The recess can also be designed as a missing sliding gear tooth or missing sliding gear teeth in this area.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schiebenockenanordnung mindestens einen weiteren gegenüber angrenzenden Schiebeverzahnungszähnen verbreiterten Schiebeverzahnungszahn der inneren Schiebeverzahnung umfasst. Ein derartiger weiterer verbreiterter Schiebeverzahnungszahn kann Teil einer weiteren Rastvorrichtung, aber auch Teil einer weiteren Führung sein.In a further advantageous embodiment of the present invention, it can be provided that the sliding cam arrangement comprises at least one further sliding tooth of the inner sliding toothing which is wider than adjacent sliding toothing teeth. Such a further broadened sliding tooth can be part of a further latching device, but also part of a further guide.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schiebenockenanordnung mindestens eine weitere Aussparung zwischen angrenzenden Schiebeverzahnungszähnen der äußeren Schiebeverzahnung zur Aufnahme eines verbreiterten Schiebeverzahnungszahns umfasst. Eine derartige weitere Aussparung kann Teil einer weiteren Rastvorrichtung, aber auch Teil einer weiteren Führung sein.In a further advantageous embodiment of the present invention, it can be provided that the sliding cam arrangement comprises at least one further recess between adjacent sliding toothing teeth of the outer sliding toothing for receiving an enlarged sliding toothing tooth. Such a further recess can be part of a further latching device, but also part of a further guide.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Anzahl und/oder deren Winkelversatz der verbreiterten Schiebverzahnungszähne und/oder der Aussparungen anhand des Einsatzgebietes der Schiebenockenanordnung, insbesondere des Motorkonzeptes, ausgewählt wird. Die Anzahl der weiteren zusätzlichen Aussparungen ist vorzugsweise abhängig vom jeweiligen Motorenkonzept. So ist es beispielsweise bei einem 4-Zylinder-Motor mit variabler Ventilhubumschaltung fertigungstechnisch von Vorteil, dass eine Gleichverteilung der Aussparungen in der Tragwelle bzw. verbreiterte Zähne im Schiebenocken vorliegt. Bei einem 3-Zylinder-Motor sind es dann drei Aussparungen mit 120°-Versatz. Grundsätzlich ergibt sich die Anzahl und Verteilung anwendungsabhängig von Motor- und Ventilhubumschaltungskonzept, insbesondere 3-/4-/5-/6-Zylinder-Motor, 2, 3, 4, 5, 6 Zylinder mit Ventilumschaltung.In a further advantageous embodiment of the present invention can be provided that the number and / or their angular offset of the widened sliding teeth and / or the recesses based on the field of application Sliding cam arrangement, in particular the engine concept, is selected. The number of further additional recesses is preferably dependent on the respective engine concept. For example, in the case of a 4-cylinder engine with variable valve lift switching, it is advantageous in terms of production technology that the recesses in the support shaft are evenly distributed or the teeth in the sliding cam are widened. In the case of a 3-cylinder engine, there are then three recesses with an offset of 120°. In principle, the number and distribution depends on the application and the engine and valve lift changeover concept, in particular 3/4/5/6 cylinder engines, 2, 3, 4, 5, 6 cylinders with valve changeover.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der bzw. die verbreiterten Schiebeverzahnungszähne parallel zu der Tragwellenlängsachse verlaufen.In a further advantageous embodiment of the present invention, it can be provided that the widened sliding toothing tooth or teeth run parallel to the longitudinal axis of the support shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Rastvorrichtung eine Rastelement-Feder-Kombination umfasst.In a further advantageous embodiment of the present invention, it can be provided that the latching device comprises a latching element/spring combination.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Rastelement-Feder-Kombination eine Feder und eine Kugel als Rastelement umfasst. Eine Kugel als Rastelement eignet sich in besonders vorteilhafter Weise. Die Kugel kann vorteilhaft auf einer entsprechend ausgeformten Oberfläche des verbreiterten Schiebeverzahnungszahns gleiten bzw. rollen. Es ist nur ein sehr geringer Verschließ zu erwarten.In a further advantageous embodiment of the present invention, it can be provided that the latching element/spring combination comprises a spring and a ball as the latching element. A ball as a locking element is particularly advantageous. The ball can advantageously slide or roll on a correspondingly shaped surface of the widened sliding tooth. Only a very small amount of wear is to be expected.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Rastelement und die Feder der Rastelement-Feder-Kombination in einer radial ausgerichteten Öffnung in der Tragwelle aufgenommen sind. Entsprechend kann das Rastelement gegen die Federkraft in die Öffnung hineingedrückt und der Schiebenocken auf der Tragwelle verschoben werden.In a further advantageous embodiment of the present invention, it can be provided that the locking element and the spring of the locking element-spring combination are accommodated in a radially aligned opening in the support shaft. Correspondingly, the latching element can be pressed into the opening against the spring force and the sliding cam can be displaced on the support shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schiebenockenanordnung mit mehreren radial ausgerichteten Öffnungen für Rastelement-Feder-Kombinationen ausgestattet ist, wobei die Öffnungen jeweils um den Zündwinkel verdreht eingebracht sind, beispielsweise um 90° Versatz für einen 4-Zylindermotor, 120° Versatz für einen 3-Zylindermotor, für einen Reihen 6-Zylindermotor 60° Versatz, für einen 5-Zylindermotor 72° Versatz, usw. Dies kann vorzugsweise bedeuten, dass für die Rastierung aller Schiebennocken immer der gleiche verbreiterte Schiebeverzahnungszahn verwendet werden kann. Auch ist ein 180°-Versatz von radial ausgerichteten Öffnungen für Rastelement-Feder-Kombinationen bei einem 4-Zylinder-Motor mit Zylinderabschaltung an zwei Zylindern denkbar.In a further advantageous embodiment of the present invention, it can be provided that the sliding cam arrangement is equipped with a plurality of radially aligned openings for locking element-spring combinations, with the openings each being introduced rotated by the ignition angle, for example by 90° offset for a 4-cylinder engine , 120° offset for a 3-cylinder engine, for an in-line 6-cylinder engine 60° offset, for a 5-cylinder engine 72° offset, etc. This can preferably mean that the same widened sliding toothing can always be used for the detent of all sliding cams . A 180° offset of radially aligned openings for locking element-spring combinations in a 4-cylinder engine with cylinder deactivation on two cylinders is also conceivable.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der verbreiterte Schiebeverzahnungszahn eine der Tragwelle zugewandte Oberfläche aufweist. Diese Oberfläche dient im Wesentlichen als Anlage für das Rastelement und kann durch entsprechende Ausgestaltung für den Einsatzzweck optimiert werden. Hierdurch können die Eigenschaften der Rastvorrichtung, insbesondere hinsichtlich Verschleißarmut und/oder Reduktion der Pressungen auf ein Niveau der Werkstoffertragbarkeit unter Sicherstellung gleicher Haltfunktion, weiter verbessert werden.In a further advantageous embodiment of the present invention, it can be provided that the widened sliding tooth has a surface facing the support shaft. This surface essentially serves as a support for the latching element and can be optimized for the intended use by appropriate design. As a result, the properties of the locking device, in particular with regard to low wear and/or reduction of the pressures to a level of material wearability while ensuring the same holding function, can be further improved.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche des verbreiterten Schiebeverzahnungszahns an die anliegende Kontur des Rastelementes, insbesondere der Kugel, angepasst ist. Hierdurch können die Eigenschaften der Rastvorrichtung, insbesondere hinsichtlich Verschließarmut und/oder Reduktion der Pressungen auf ein Niveau der Werkstoffertragbarkeit unter Sicherstellung gleicher Haltfunktion, weiter verbessert werden.In a further advantageous embodiment of the present invention, it can be provided that the surface of the widened sliding tooth is adapted to the adjacent contour of the locking element, in particular the ball. As a result, the properties of the latching device, in particular with regard to the low degree of locking and/or reduction of the pressures to a level of material wearability while ensuring the same holding function, can be further improved.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der verbreiterte Schiebeverzahnungszahn, insbesondere die der Tragwelle zugewandte Oberfläche des Schiebeverzahnungszahns, in axialer Richtung bezogen auf die Tragwellenlängsachse
- - einen ersten Bereich (I) mit abfallender Oberfläche,
- - einen zweiten Bereich (II) mit ebener Oberfläche,
- - einen dritten Bereich (III) mit ansteigender Oberfläche,
- - einen vierten Bereich (IV) mit ebener Oberfläche,
- - einen fünften Bereich (V) mit abfallender Oberfläche,
- - einen sechsten Bereich (VI) mit ebener Oberfläche, sowie
- - einen siebten Bereich (VII) mit ansteigender Oberfläche aufweist.
- - a first area (I) with a sloping surface,
- - a second area (II) with a flat surface,
- - a third region (III) with a rising surface,
- - a fourth area (IV) with a flat surface,
- - a fifth area (V) with a sloping surface,
- - a sixth area (VI) with a flat surface, as well as
- - has a seventh region (VII) with a rising surface.
Insbesondere die oben skizzierte Rastierungskontur ermöglicht eine lösbare Fixierung des Schiebenockens, wahlweise an einer ersten bzw. zweiten axialen Position, sowie eine entsprechende Verschiebung durch Eindrücken des Rastelements gegen die Federkraft in die Öffnung.In particular, the latching contour outlined above enables the sliding cam to be releasably fixed, optionally at a first or second axial position, and a corresponding displacement by pressing the latching element against the spring force into the opening.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
-
1 eine erfindungsgemäße Nockenwellenanordnung in einer perspektivischen Ansicht; -
2 eine erfindungsgemäße Nockenwellenanordnung in einer seitlich geschnittenen Ansicht mit dem Schiebenocken in einer ersten axialen Position; -
2a eine erfindungsgemäße Nockenwellenanordnung in einer seitlich geschnittenen Ansicht mit dem Schiebenocken in einer Position zwischen der ersten axialen Position und der zweiten axialen Position; -
2b eine erfindungsgemäße Nockenwellenanordnung in einer seitlich geschnittenen Ansicht mit dem Schiebenocken in einer zweiten axialen Position; -
3 eine perspektivische Ansicht auf die Innenverzahnung des Schiebenockens; -
4 ein Schnitt X-X gemäß2a ; -
5 eine vergrößerte Darstellung «Detail X» gemäß4 ; -
6 eine perspektivische Darstellung der Tragwelle; -
7 eine Querschnittdarstellung des Verschiebenockens mit vier verbreiterten Schiebeverzahnungszähnen; -
8 eine Querschnittdarstellung des Verschiebenockens mit einem verbreiterten Schiebeverzahnungszahn.
-
1 a camshaft assembly according to the invention in a perspective view; -
2 a camshaft assembly according to the invention in a side sectional view with the sliding cam in a first axial position; -
2a a camshaft assembly according to the invention in a side sectional view with the shift cam in a position between the first axial position and the second axial position; -
2 B a camshaft assembly according to the invention in a side sectional view with the sliding cam in a second axial position; -
3 a perspective view of the internal teeth of the sliding cam; -
4 a cut XX according to2a ; -
5 an enlarged view according to «Detail X»4 ; -
6 a perspective view of the support shaft; -
7 a cross-sectional view of the shift cam with four widened shift gear teeth; -
8th a cross-sectional view of the shift cam with an enlarged shift gear tooth.
Insbesondere folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet:
- R
- Rastierungskontur
- L
- Tragwellenlängsachse
- 1
- Tragwelle
- 2
- Schiebenocken
- 3
- Rastvorrichtung
- 11
- (äußere) Schiebeverzahnung der Tragwelle
- 12 (a-c)
- Aussparung
- 21
- erste Nockenanordnung
- 22
- zweite Nockenanordnung
- 23
- Schaltkulisse
- 24
- Öffnung
- 32
- Feder
- 33
- Rastelement, insbesondere Kugel
- 34
- Öffnung
- 111
- Schiebeverzahnungszahn (der Schiebeverzahnung der Tragwelle)
- 211
- erster Nocken
- 212
- zweiter Nocken
- 221
- erster Nocken
- 222
- zweiter Nocken
- 241
- (innere) Schiebeverzahnung des Schiebennockens
- 242 (a-c)
- verbreiterter Schiebeverzahnungszahn
- 2411
- (angrenzender) Schiebeverzahnungszahn
- 2421
- Oberfläche des verbreiterten Schiebeverzahnungszahns
- R
- detent contour
- L
- Longitudinal axis of the supporting shaft
- 1
- supporting shaft
- 2
- sliding cam
- 3
- locking device
- 11
- (Outer) sliding toothing of the support shaft
- 12 (ac)
- recess
- 21
- first cam arrangement
- 22
- second cam arrangement
- 23
- shift gate
- 24
- opening
- 32
- Feather
- 33
- Latching element, in particular ball
- 34
- opening
- 111
- Sliding spline tooth (of the sliding spline of the support shaft)
- 211
- first cam
- 212
- second cam
- 221
- first cam
- 222
- second cam
- 241
- (inner) sliding teeth of the sliding cam
- 242 (ac)
- widened sliding tooth
- 2411
- (adjacent) sliding spline tooth
- 2421
- Surface of the widened sliding spline tooth
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen.First, reference is made to FIG.
Eine Schiebenockenanordnung umfasst im Wesentlichen eine Tragwelle 1 mit mindestens einem Schiebenocken 2. Der Schiebenocken 2 ist drehfest, aber axial verschieblich auf der Tragwelle 1 aufgenommen. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Schiebenocken 2 eine Öffnung 24 zur Aufnahme der Tragwelle 1 aufweist, die mit einer inneren Schiebeverzahnung 241 ausgestattet ist und die Tragwelle 1 ebenfalls mit einer äußeren Schiebeverzahnung 11 ausgestattet ist. Der Schiebenocken 2 weist eine erste Nockenanordnung 21 mit einem ersten Nocken 211 und mindestens einem zweiten Nocken 212 auf. Die Nocken 211 bzw. 212 unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Nockenkontur, was auch dadurch realisiert werden kann, dass die Nocken unterschiedliche Phasenlagen aufweisen. Der Schiebenocken 2 kann ferner mit mindestens einer weiteren, zweiten Nockenanordnung 22 ausgestattet sein. Die zweite Nockenanordnung 22 kann wiederum mit einem ersten Nocken 221 und mindestens einem zweiten Nocken 222 ausgestattet sein. Die Nocken 221 bzw. 222 unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Nockenkontur, was auch dadurch realisiert werden kann, dass die Nocken unterschiedliche Phasenlagen aufweisen. Ferner weist der Schiebenocken 2 eine Schaltkulisse 23 auf. Hier kann ein Aktuatorpin (nicht dargestellt) eingreifen und die entsprechend gewünschte axiale Verschiebung des Schiebenockens 2 vornehmen, so dass wahlweise der erste Nocken 211 oder der mindestens zweite Nocken 212 das zugeordnete Gaswechselventil eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) ansteuert. Die Funktionsweise einer Schiebenockenanordnung und deren Zusammenspiel mit Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine ist dem Fachmann hinreichend bekannt, so dass es hier keiner vertieften Erläuterung bedarf.A sliding cam arrangement essentially comprises a
Die Schiebenockenanordnung ist ferner mit einer Rastvorrichtung 3 ausgestattet, die dazu eingerichtet ist, den Schiebenocken 2 in einer ersten axialen Position und mindestens einer zweiten axialen Position lösbar auf der Tragwelle 1 festzulegen. Die beiden axialen Positionen bzw. die Zwischenposition sind insbesondere in den
Die Rastvorrichtung umfasst im Wesentlichen mindestens einen gegenüber den angrenzenden Schiebeverzahnungszähnen 2411 verbreiterten Schiebeverzahnungszahn 242 der inneren Schiebeverzahnung 241. Ferner umfasst die Rastvorrichtung vorzugsweise mindestens eine Aussparung 12 zur Aufnahme des verbreiterten Schiebeverzahnungszahn 242 zwischen angrenzenden Schiebeverzahnungszähnen 111 der äußeren Schiebeverzahnung 11. Der verbreiterte Schiebeverzahnungszahn 242 weist eine noch näher zu beschreibende, der Tragwelle 1 zugewandte Oberfläche 2421 auf.The locking device essentially comprises at least one sliding
Sowohl der mindestens eine verbreiterte Schiebeverzahnungszahn 242, die mindestens eine Aussparung 12, als auch die Schiebeverzahnungszähne 111 bzw. 2411 als solches verlaufen in axialer Richtung, insbesondere parallel zu der Tragwellenlängsachse L. Die Aussparung 12 kann auch als fehlender Schiebeverzahnungszahn bzw. fehlende Schiebeverzahnungszähne in diesem Bereich ausgestaltet sein.Both the at least one widened sliding
Ferner umfasst die Rastvorrichtung eine tragwellenseitige Rastelement-Feder-Kombination 32 und 33. Das Rastelement kann vorzugsweise als Kugel ausgestaltet sein. Denkbar sind auch noch andere Formen, wie beispielsweise eine Zylinderrolle. Die nachfolgenden Beispiele beziehen sich jedoch auf eine Kugel als Rastelement.Furthermore, the latching device comprises a latching element-
Feder 32 und Kugel 33 sind in einer radial ausgerichteten Öffnung 34 in der Tragwelle aufgenommen und drücken die Kugel 33 gegen die Oberfläche 2421 des verbreiterten Schiebeverzahnungszahns 242.
Die der Tragwelle 1 zugewandte Oberfläche 2421 des verbreiterten Schiebeverzahnungszahns 242 weist, in Umfangsrichtung, vorteilhaft eine Krümmung auf, die der Kugelkrümmung der Kugel 33 weitestgehend entspricht, vorzugsweise entspricht. Es ergibt sich insbesondere ein verbreiterter Schiebeverzahnungszahn 242, insbesondere Oberfläche 2421, als optimierte Gegenkontur des Rastelementes, insbesondere der Kugel 33. Daraus resultiert „fast“ eine Flächenpressung, insbesondere eine Flächenpressung, zwischen dem Rastelement, insbesondere der Kugel 33, und dem verbreiterten Schiebeverzahnungszahn 242, insbesondere der Oberfläche 2421. Der vorhandene Einlaufverschleiß ermöglicht bei einem verbreiterten Schiebeverzahnungszahn eine optimierte Gegenkontur, insbesondere Oberfläche 2421, zum Rastelement, insbesondere der Kugel 33 der Rastelement-Feder-Kombination. Die optimierte Gegenkontur, insbesondere Oberfläche 2421, kann auch maschinell eingebracht werden.The
Der verbreiterte Schiebeverzahnungszahn 242, insbesondere die Oberfläche 2421 des verbreiterten Schiebeverzahnungszahns 242, kann beispielsweise sieben Bereiche in axialer Richtung aufweisen. In einer Längsschnittdarstellung sind diese als Rastierungskontur R erkennbar. Die Rastierungskontur R weist im Querschnitt eine wellenartige Gestalt auf. In axialer Richtung ergeben sich insbesondere folgende Charakteristika der Bereiche mit der Tragwellenlängsachse L als Referenz:
- - Erster Bereich I: abfallende Oberfläche 2421
- - Zweiter Bereich II:
ebene Oberfläche 2421 - - Dritter Bereich III: ansteigende Oberfläche 2421
- - Vierter Bereich IV:
ebene Oberfläche 2421 - - Fünfter Bereich V: abfallende Oberfläche 2421
- - Sechster Bereich VI:
ebene Oberfläche 2421 - - Siebter Bereich VII:
ansteigende Oberfläche 2421.
- - First area I: sloping
surface 2421 - - Second area II:
flat surface 2421 - - Third area III: rising
surface 2421 - - Fourth area IV:
flat surface 2421 - - Fifth area V: sloping
surface 2421 - - Sixth area VI:
flat surface 2421 - - Seventh area VII: rising
surface 2421.
Abfallend meint in diesem Zusammenhang, dass sich die Oberfläche 2421 von der Tragwellenlängsachse entfernt. Ansteigend meint in diesem Zusammenhang, dass sich die Oberfläche 2421 auf die Tragwellenlängsachse zuwendet. Die ebenen Bereiche können auch infinitesimal klein sein, gewissermaßen lediglich als Wendepunkt zwischen den angrenzenden ansteigenden bzw. abfallenden Bereichen. Die einzelnen Bereiche gehen vorzugsweise nahtlos ineinander über.In this context, sloping means that the
In radialer Richtung steht der vierte Bereich weiter in Richtung der Tragwellenlängsachse L hervor als der zweite Bereich und der sechste Bereich. Der vierte Bereich stellt also gewissermaßen einen erhöhten Bereich gegenüber dem zweiten Bereich und dem sechsten Bereich dar. Entsprechend gleitet die Kugel 33 beim axialen Verschieben des Schiebenockens 2 stets über den vierten Bereich, wird also in Richtung der Tragwelle 1 gedrückt, um wahlweise zwischen dem ersten und dritten Bereich oder dem fünften und siebten Bereich gehalten zu werden. Der Schiebenocken 2 ist also durch die Vorspannung der Feder 32 bzw. deren Ausübung auf die Kugel 33 lösbar axial fixiert. Für weitere Details kann beispielsweise auf die
Wie in den
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Schiebenockenanordnung mit mehreren radial ausgerichteten Öffnungen 34 für Rastelement-Feder-Kombinationen ausgestattet ist, wobei die Öffnungen jeweils um den Zündwinkel verdreht eingebracht sind, beispielsweise um 90° Versatz für einen 4-Zylindermotor, 120° Versatz für einen 3-Zylindermotor, für einen Reihen 6-Zylindermotor 60° Versatz, für einen 5-Zylindermotor 72° Versatz, usw. Das kann vorzugsweise bedeuten, dass für die Rastierung aller Schiebennocken immer der gleiche verbreiterte Rastierungszahn (Schiebeverzahnungszahn) verwendet werden kann. Auch ist ein 180°-Versatz von radial ausgerichteten Öffnungen für Rastelement-Feder-Kombinationen bei einem 4-Zylinder-Motor mit Zylinderabschaltung an zwei Zylindern denkbar.In particular, it can be provided that the sliding cam arrangement is equipped with a plurality of radially aligned
Alternativ, wie beispielsweise in
Die Oberfläche 2421 des verbreiterten Schiebeverzahnungszahns 242 kann vorzugsweise an die anliegende Kontur des Rastelementes, insbesondere der Kugel, angepasst sein.The
Zusammenfassend, ergibt sich eine vorteilhafte Führung für die Rastvorrichtung, insbesondere für das Rastelement, insbesondere eine Verbreiterung des Kontaktbereiches zur Minimalisierung des Einlaufverschleißes und/oder eine Reduzierung der Pressungen auf ein Niveau der Werkstoffertragbarkeit unter Sicherstellung gleicher Haltfunktion. In den
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