DE102017123929A1

DE102017123929A1 - Schiebenockenmodul mit Lagerelement und Nockenwelle mit Schiebenockenmodul sowie Haubenmodul

Info

Publication number: DE102017123929A1
Application number: DE102017123929.4A
Authority: DE
Inventors: Norbert Nitz; Jens Schirmer; Tobias Mehlhorn; Dietmar Schwarzenthal
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Presta TecCenter AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; ThyssenKrupp AG; Thyssenkrupp Dynamic Components Teccenter AG
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2019-04-18
Also published as: US20190112950A1; US10544709B2; CN109667636B; CN109667636A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schiebenockenmodul für eine Nockenwelle, welches zumindest einen Schiebenocken mit wenigstens einem Nockensegment umfassend zumindest zwei Nocken mit zueinander unterschiedlichen Nockenbahnen sowie ein an dem Schiebenocken drehbar und axial unverschiebbar angeordnetes geschlossenes Lagerelement zur Lagerung des Schiebenockens aufweist, wobei das Lagerelement einen Aufnahmebereich zur Aufnahme zumindest eines Abschnittes einer Arretiervorrichtung zur Arretierung des Schiebenockens in einer Axialposition aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Nockenwelle mit wenigstens einem entsprechenden Schiebenockenmodul sowie einer Welle, auf welcher das Schiebenockenmodul drehfest und in axialer Richtung entlang einer Längsachse der Welle beweglich angeordnet ist und ein Haubenmodul, welches eine Zylinderkopfhaube sowie ein geschlossenes Lagerelement, welches einen Aufnahmebereich zur Aufnahme zumindest eines Abschnittes einer Arretiervorrichtung zur Arretierung des Schiebenockens in einer Axialposition umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schiebenockenmodul für eine Nockenwelle, wobei das Schiebenockenmodul ein Lagerelement zur Lagerung eines Schiebenockens des Schiebenockenmoduls aufweist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Nockenwelle mit einem entsprechenden Schiebenockenmodul sowie ein Haubenmodul mit einer Zylinderkopfhaube und einem in der Zylinderkopfhaube angeordneten Lagerelement.
STAND DER TECHNIK
Es ist als grundlegend bekannt anzusehen, dass zur Lagerung von Schiebenocken, insbesondere zur radialen Lagerung von Schiebenocken, die Schiebenocken selbst entweder direkt gelagert werden, indem das entsprechende Lager an dem Schiebenocken angeordnet ist oder indirekt, indem die Schiebenocken über die antreibende Welle einer Nockenwelle gelagert sind. Ebenfalls als grundlegend bekannt ist anzusehen, dass eine Arretierung des Schiebenockens in dessen entsprechender Position durch einen Feder-Kugel-Mechanismus gewährleistet werden kann, welcher den Schiebenocken ausgehend von einem Axiallager der Welle in der entsprechenden geschalteten Axiallage fixiert. Alternativ dazu ist es als grundlegend bekannt anzusehen, dass die Rastierung den Schiebenocken axial belastend gegen eine Anschlagfläche zieht, um die Toleranzkette zu verringern. Hierdurch entsteht jedoch eine zusätzliche Reibung im gesamten System.
Eine Rastierung eines Schiebenockens ist beispielsweise in der DE10 2011 050 484 A1 , DE10 2012 103 751 A1 und der DE10 2012 111 856 A1 gezeigt. In diesen Druckschriften ist jeweils eine Brennkraftmaschine beschrieben, mit einem Zylinderkopf und einem gegenüber dem Zylinderkopf getrennt oder einstückig mit dem Zylinderkopf ausgebildeten Zylinderkopfdeckel. Zur Betätigung von Gaswechselventile wird eine drehbar gelagerte Nockenwelle genutzt, welche mindestens einen auf der Nockenwelle axial verschiebbaren Schiebenocken aufweist. Der Schiebenocken umfasst dabei einen Kulissenabschnitt mit einer an einer äußeren Mantelfläche des Kulissenabschnittes ausgebildeten Nut zur Wirkung einer axialen Verschiebung des jeweiligen Schiebenockens. Hierbei greift ein aktuierter Pin in die Nut des Schiebenockens ein. Zu Arretierung des Schiebenockens entlang der Axialrichtung, insbesondere der Längsrichtung der Welle, wird sich dabei einem Mittel bedient, welches im Bereich des Kulissenschnittes ausgebildet oder angeordnet ist. Auch ist es möglich, dass die zur Betätigung des Schiebenockens verwendeten Pins des Aktuators zur Rastierung des Schiebenockens selbst verwendet werden. Die in den genannten Druckschriften offenbarten Ausgestaltungen zur Ermöglichung der Rastierung des Schiebenockens bedürfen jedoch einer Vielzahl miteinander in Wirkverbindung bringbarer Mittel bzw. Elemente, wodurch auch starke Belastungen auf den Pin des Aktuators zur Ermöglichung der axialen Verschiebung des Schiebenockens entstehen.
Die Verwendung von Radiallager, insbesondere in einer Zylinderkopfhaube angeordneten Radiallager, ist der DE10 2009 049 464 A1 zu entnehmen. In dieser Druckschrift ist ein Zylinderkopfdeckel einer Brennkraftmaschine gezeigt, an welchem angeordnete Radiallagereinrichtungen für eine Nockenwelle zur Verfügung gestellt werden. Die Nockenwelle ist zu einer Ventilbetätigung drehbar an dem Zylinderkopfdeckel gelagert. Diese Radiallagereinrichtungen sind als Lagerböcke ausgeführt und umfassen jeweils einen Lagerringkörper.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Schiebenockenmodul für eine Nockenwelle, sowie eine entsprechende Nockenwelle zur Anordnung in einer Zylinderkopfhaube und ein entsprechendes Haubenmodul, aufweisend zumindest eine Zylinderkopfhaube zu schaffen, welche auf einer einfachen und kostengünstigen Art und Weise eine Reduzierung der Toleranzkette zwischen Aktuatorpin und Schaltkulisse ermöglichen. Es ist des Weiteren die Aufgabe der vorliegenden Erfindung Arretierungsbohrungen innerhalb der Welle einer Nockenwelle zur Ermöglichung der Anordnung bzw. des Eingreifens einer Arretierungsvorrichtung zu vermeiden, um Kerbwirkungen der Welle zu reduzieren und Bearbeitungskosten der Welle zu minimieren.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Schiebenockenmodul für eine Nockenwelle mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Nockenwelle mit wenigstens einem Schiebenockenmodul mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10. Ferner wird die voranstehende Aufgabe gelöst durch ein Haubenmodul zur Anordnung auf einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 13. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schiebenockenmodul bzw. der erfindungsgemäßen Nockenwelle bzw. dem erfindungsgemäßen Haubenmodul beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Haubenmodul bzw. der erfindungsgemäßen Nockenwelle bzw. dem erfindungsgemäßen Schiebenockenmodul, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Das erfindungsgemäße Schiebenockenmodul für eine Nockenwelle weist zumindest einen Schiebenocken mit wenigstens einem Nockensegment umfassend zumindest zwei Nocken mit zueinander unterschiedlichen Nockenbahnen sowie ein an dem Schiebenocken drehbar und axial unverschiebbar angeordnetes geschlossenes Lagerelement zur Lagerung des Schiebenockens auf. Das Lagerelement weist einen Aufnahmebereich zur Aufnahme zumindest eines Abschnittes einer Arretiervorrichtung zur Arretierung des Schiebenockens in einer Axialposition auf. Es ist möglich, dass das Nockensegment einstückig mit dem Schiebenocken gebildet ist, insbesondere aus dem Material des Schiebenockens geformt ist. Ebenfalls ist es möglich, dass das Nockensegment mit dem Schiebenocken verbunden bzw. auf dem Schiebenocken gefügt, insbesondere angeordnet bzw. aufgepresst ist. Es ist auch denkbar, dass der Schiebenocken zwei oder mehr Nockensegmente aufweist. Dabei ist es möglich, dass eines der Nockensegmente einstückig mit dem Schiebenocken ausgebildet ist, während ein anderes der Nockensegmente, insbesondere das zweite Nockensegment mit dem Schiebenocken verbunden bzw. auf dem Schiebenocken gefügt, insbesondere angeordnet oder aufgepresst ist. Vorteilhaft ist der Schiebenocken mit dem Nockensegment einteilig ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist der Schiebenocken ein gebauter Schiebenocken. Folglich ist besonders vorteilhaft das Schiebenockenmodul ein gebautes Schiebenockenmodul. Als gebaute Elemente bzw. Module werden im Sinne der Erfindung Elemente bzw. Module verstanden, welche aus wenigstens zwei oder mehr Teilen bzw. Bauteilen zusammengesetzt sind. Die wenigstens zwei Nocken des Nockensegmentes sind vorteilhaft als Vollhubnocken bzw. Nullhubnocken ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass das Nockensegment mehr als zwei, insbesondere drei oder mehr Nocken aufweist, welche in axialer Richtung betrachtet nebeneinander angeordnet ausgebildet sind. Das an dem Schiebenocken drehbar und axial unverschiebbar (nicht verschiebbar, sondern axial fixiert) angeordnete Lagerelement ist erfindungsgemäß als geschlossenes Lagerelement ausgebildet. Als geschlossenes Lagerelement wird im Rahmen der Erfindung ein Lagerelement verstanden, welches einstückig geschlossen ausgebildet ist, sodass dieses nicht aus einer Mehrzahl an Lagerelementteilen zu einem geschlossenen Lagerelement zusammengesetzt werden muss. Das Lagerelement ist vorteilhaft als Radiallager, besonders vorteilhaft als Gleitlagers ausgebildet. Als unverschiebbar angeordnetes Lagerelement wird im Rahmen der Erfindung ein Lagerelement verstanden, welches derart unbeweglich auf dem Schiebenocken angeordnet ist, dass eine Verschiebung des Lagerelementes in axialer Richtung lediglich gemeinsam mit dem Schiebenocken bewirkt werden kann. Die Arretierung des Lagerelementes selbst in einer Axialposition verhindert folglich eine ungewollte Bewegung des Schiebenockens und folglich des gesamten Schiebenockenmoduls in einer axialen Richtung, insbesondere entlang einer Welle einer Nockenwelle. Als Axialposition ist dabei vorteilhaft eine erste und eine zweite Axialposition zu verstehen, welche in axialer Richtung betrachtet beabstandet entlang der Längsachse des Schiebenockenmoduls ausgebildet sind. Insbesondere bei der Ausgestaltung eines Nockensegmentes mit zwei Nocken weist das Schiebenockenmodul die Möglichkeit auf in zwei Axialpositionen arretiert und zwischen diesen beiden Axialpositionen bewegt zu werden. So ist es denkbar, dass bei einer Ausgestaltung eines Nockensegmentes mit drei Nocken eine Bewegung des Schiebenockenmoduls zwischen drei Axialpositionen in einer axialen Richtung möglich ist, wobei das Schiebenockenmodul in diesen drei Axialpositionen arretiert werden kann. Vorteilhaft entspricht die Anzahl der ausgebildeten bzw. möglichen einzunehmenden Axialpositionen der Anzahl der Nocken des Nockensegmentes des Schiebenockens.
Mit dem erfindungsgemäßen Schiebenockenmodul wird vorteilhaft die erforderliche Toleranzkette der Bauteile verkleinert. Des Weiteren ermöglicht das erfindungsgemäße Schiebenockenmodul eine Reduzierung des Bearbeitungsaufwandes an einer Welle einer Nockenwelle, welche mit dem Schiebenockenmodul wechselwirkt. Zudem wird vorteilhaft eine direkte Lagerung des Schiebenockens ermöglicht, wobei gleichzeitig ein um den Verschiebeweg reduzierter Ventilabstand im Ventiltrieb der Brennkraftmaschine realisiert werden kann, da die Nocken, welche nicht im Eingriff mit einem Abgriffselement des Ventiltriebes stehen, vorteilhaft unter die Lagerführung, insbesondere die Lagerführungselemente der Zylinderkopfhaube abtauchen können (wie nachfolgend noch im Detail beschrieben). Als weiterer Vorteil ist eine Reduzierung des Wellendurchmessers der Nockenwelle anzusehen, ohne dass dies zu einer Beeinträchtigung der Funktionalität führt.
Es ist des Weiteren denkbar, dass die Arretiervorrichtung ein Federelement sowie ein mit dem Federelement wechselwirkendes Eingriffselement aufweist. Das Federelement ist dabei vorteilhaft als Druckfederelement ausgestaltet. Das Eingriffselement wird vorteilhaft von dem Federelement gegen bzw. in den Aufnahmebereich des Lagerelementes gedrückt bzw. aus diesem herausgedrückt. Vorteilhaft ist das Eingriffselement kugelförmig ausgestaltet. Hierdurch wird ein einfacher und kostengünstiger Aufbau einer Arretiervorrichtung ermöglicht.
Es ist zudem möglich, dass der Aufnahmebereich eine sich radial nach innen erstreckende Sacklochbohrung zur Aufnahme zumindest des Federelementes der Arretiervorrichtung ist. Dies bedeutet, dass diese Bohrung, insbesondere Sacklochbohrung sich ausgehend von der Außenoberfläche des Lagers nach innen, insbesondere radial nach innen erstreckt. Die Sacklochbohrung dient dazu bei der Anordnung des Federelementes eine Haltekraft, insbesondere eine Gegenkraft für das Federelement zu erzeugen, damit dieses eine definierte Druckkraft auf das Eingriffselement aufbringen kann. Es ist auch möglich, dass der Aufnahmebereich auch das Eingriffselement zumindest teilweise aufnimmt. Hierbei ist das Eingriffselement zumindest zum Teil innerhalb der Sacklochbohrung angeordnet. Dabei ist denkbar, dass die Sacklochbohrung beispielsweise eine Fase im Bereich der Außenoberfläche des Lagers aufweist.
Alternativ ist es möglich, dass der Aufnahmebereich ein Rastelement zur Aufnahme des Eingriffsmittels der Arretiervorrichtung ist. Vorteilhaft besteht das Rastelement aus einer Mehrzahl an Aussparungen bzw. Vertiefungen, welche sich ausgehend von einer Außenoberfläche des Lagers nach innen erstrecken. Vorteilhaft ist das Rastelement geometrisch angepasst zur Gestalt des Eingriffselementes ausgebildet. Das bedeutet, dass sofern das Eingriffselement beispielsweise kugelförmig ausgebildet ist, weisen auch die Vertiefungen des Rastelementes eine kugelpfannenförmige Gestalt auf. Die Anzahl der Vertiefungen bzw. Aussparung des Rastelementes entspricht vorteilhaft der Anzahl der Nocken pro Nockensegment. Die Vertiefung bzw. Aussparung des Rastelementes sind in axialer Richtung betrachtet benachbart zueinander ausgebildet und schließen sich vorteilhaft aneinander an. Besonders vorteilhaft bilden die Aussparungen bzw. Vertiefungen des Rastelementes eine sich in axialer Richtung erstreckende Wellenform.
Es ist des Weiteren denkbar, dass das Schiebenockenmodul eine Schaltkulisse mit einer Führungsbahn zur Aufnahme eines Stiftelementes zum Verschieben des Schiebenockenmoduls in axialer Richtung entlang einer Welle einer Nockenwelle aufweist. Es ist des Weiteren denkbar, dass die Schaltkulisse einteilig oder einstückig mit dem Schiebenocken ausgebildet ist. Es ist ebenfalls möglich, dass die Schaltkulisse aus dem Material des Schiebenockens geformt ist oder mit dem Schiebenocken verbunden bzw. auf dem Schiebenocken gefügt ist.
Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren möglich, dass das Lagerelement einen sich zumindest abschnittsweise in radialer Richtung erstreckenden Schmiermittelkanal aufweist, welcher auf einer Innenoberfläche des Lagerelementes in einer Schmiermittelaustrittsöffnung mündet. Vorteilhaft ist der Schmiermittelkanal als Bohrung ausgebildet. Als Schmiermittel dient vorteilhaft ein fließfähiges Medium, wie beispielsweise Öl. Es ist des Weiteren möglich, dass der Schmiermittelkanal in Berücksichtigung der Drehrichtung des mit dem Lagerelement wirkverbundenen Schiebenockens schräg durch das Material des Lagerelementes von dessen Außenoberfläche zu dessen Innenoberfläche verläuft.
Es ist des Weiteren denkbar, dass eine Schmiermittelaufnahme auf der Außenoberfläche des Lagerelementes ausgebildet und fluidübertragend mit dem Schmiermittelkanal verbunden ist. Die Schmiermittelaufnahme, welche auf bzw. an der Außenoberfläche des Lagerelementes ausgebildet ist, ist vorteilhaft als Vertiefung mit einer zum Schmiermittelkanal abweichend ausgestalteten Geometrie ausgebildet. Vorteilhaft ist die Schmiermittelaufnahme in tangentialer Richtung und/oder axialer Richtung betrachtet geometrisch breiter bzw. weiter ausgebildet, als der Schmiermittelkanal.
Es ist ebenfalls möglich, dass die Schmiermittelaufnahme sich in geometrischer Gestalt eines Langloches in axialer Richtung entlang einer Außenoberfläche des Lagerelementes erstreckt. Demzufolge erstreckt sich die Schmiermittelaufnahme in Breitenrichtung an der Außenoberfläche des Lagerelementes. Hierdurch wird vorteilhaft auch beim Verschieben des Schiebenockens bzw. des Schiebenockenmoduls von einer Axialposition in eine andere Axialposition eine Aufnahme des Schmiermittels in der Schmiermittelaufnahme ermöglicht.
Es ist des Weiteren denkbar, dass das Lagerelement eine Schmiermittelnut zur Verteilung des Schmiermittels aufweist, welche sich auf einer Außenoberfläche des Lagerelementes zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung erstreckt. Die Schmiermittelnut ist vorteilhaft als Vertiefung bestehend aus einer oder mehreren Nuten ausgebildet. Besonders vorteilhaft erstreckt sich die Schmiermittelnut vollumfänglich in Umfangsrichtung. Die Schmiermittelnut dient vorteilhaft zur Verteilung des Schmiermittels, insbesondere auch zum Auffangen von temporär überschüssigem Schmiermittel im Bereich des Lagerelementes, insbesondere im Bereich der Außenoberfläche des Lagerelementes. Vorteilhaft ist es des Weiteren denkbar, dass auch die Arretierungsvorrichtung des Schiebenockenmoduls mit dem Schmiermittel beaufschlagt wird, um Reibungskräfte bei der Verschiebung des Schiebenockens zu minimieren, wodurch folglich eine Abnutzung der Arretiervorrichtung reduziert, vorteilhaft vermieden wird
Im Rahmen der Erfindung ist des Weiteren eine Nockenwelle mit wenigstens einem Schiebenockenmodul gemäß der vorangegangenen Art beansprucht. Die Nockenwelle weist zudem eine Welle auf, auf welcher das Schiebenockenmodul drehfest und in axialer Richtung entlang einer Längsachse der Welle beweglich angeordnet ist. Die Welle der Nockenwelle ist dabei entweder als Vollwelle oder als Hohlwelle ausgebildet. Bei der drehfesten Anordnung des Schiebenockenmoduls auf der Welle wird vorteilhaft eine Drehmomentübertragung zwischen der Welle und dem Schiebenockenmodul ermöglicht. Das Schiebenockenmodul ist derart auf der Welle angeordnet, dass das Schiebenockenmodul selbst zwischen vorgegebenen Axialpositionen auf der Welle in axialer Richtung beweglich angeordnet ist.
Es ist des Weiteren denkbar, dass die Welle zumindest abschnittsweise auf deren Außenoberfläche eine Verzahnung, insbesondere eine Längsverzahnung aufweist. Es ist des Weiteren denkbar, dass das Schiebenockenmodul eine sich in axialer Richtung erstreckende Durchgangsbohrung aufweist, durch welche sich die Welle hindurch erstreckt, wobei die Oberfläche der Durchgangsbohrung eine Verzahnung, insbesondere eine Längsverzahnung aufweist. Bei der Ausausbildung der Verzahnung bzw. Längsverzahnung im Bereich der Außenoberfläche der Welle sowie der Oberfläche der Durchgangsbohrung des Schiebenockenmoduls ist ein Eingreifen der Verzahnungen beider Elemente möglich, wenn die Welle durch die Durchgangsbohrung des Schiebenockenmoduls geschoben und folglich das Schiebenockenmodul auf der Welle angeordnet wird bzw. ist. Durch die Ausbildung der Verzahnung bzw. Längsverzahnung wird eine drehfeste und in axialer Richtung verschiebbare Anordnung des Schiebenockenmoduls auf der Welle der Nockenwelle ermöglicht. Es wäre jedoch auch denkbar, dass anstelle der genannten Verzahnungen bzw. Längsverzahnung andere Eingriffselemente auf der Außenoberfläche der Welle bzw. auf der Oberfläche der Durchgangsbohrung des Schiebenockenmoduls ausgebildet werden, welche eine entsprechende Anordnung absichern.
Bei der beschriebenen erfindungsgemäßen Nockenwelle ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu dem erfindungsgemäßen Schiebenockenmodul gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.
Es ist des Weiteren ein Haubenmodul zur Anordnung auf einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine beansprucht, welches eine Zylinderkopfhaube zur Aufnahme wenigstens einer Nockenwelle gemäß der vorangegangenen Art sowie ein geschlossenes Lagerelement, welches einen Aufnahmebereich zur Aufnahme zumindest eines Abschnittes einer Arretiervorrichtung zur Arretierung des Schiebenockens in einer Axialposition umfasst. Es ist demzufolge denkbar, dass das Haubenmodul zumindest aus der Zylinderkopfhaube und dem Lagerelement besteht, welches vor Anordnung beispielsweise eines Schiebenockens oder einer Welle einer Nockenwelle aufweisend einen Schiebenocken mit der Zylinderkopfhaube verbunden wird, um beispielsweise als Modul, insbesondere als Zuliefermodul zur Weiterverarbeitung bzw. zum Weitertransport (z.B. an eine andere Montagelinie etc.) zu dienen. Dabei ist es möglich, dass das Lagerelement an einer entsprechend vorgegebenen Stelle in der Zylinderkopfhaube, insbesondere im Bereich der Lagerbrücken, welche als offene oder geschlossene Lagerbrücken ausgestaltet sein können, verdrehfest, aber in axialer Richtung (entlang der Längsachse der Lagergasse) verschieblich angeordnet sind.
Es ist des Weiteren möglich, dass das Haubenmodul zumindest eine in der Zylinderkopfhaube lagernd angeordnet Nockenwelle gemäß der vorangegangenen Art umfasst. Ebenso ist es denkbar, dass das Haubenmodul zumindest einen in der Zylinderkopfhaube lagernd angeordneten Schiebenocken umfasst, welcher vor dem Einbringen einer Welle zur Bildung einer Nockenwelle in der Zylinderkopfhaube, insbesondere in dem Lagerelement drehbar und in axialer Richtung nicht verschiebbar (verschiebefest) angeordnet wird/ist.
Es ist des Weiteren möglich, dass die Zylinderkopfhaube wenigstens eine Lagergasse zur Lagerung einer Nockenwelle, insbesondere einer Nockenwelle der vorangegangen genannten Art sowie zumindest zwei, in Axialrichtung beabstandet zueinander ausgebildete, Lagerführungselemente aufweist, wobei zumindest an einem der Lagerführungselemente das Lagerelement drehfest und in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist. Es ist auch denkbar, dass an beiden Lagerführungselementen ein Lagerelement, wie zuvor beschrieben, angeordnet ist. Auch wäre es denkbar, dass zusätzlich zu dem geschlossenen Lagerelement, wie zuvor beschrieben, ein weiteres, konstruktiv abweichend gestaltetes Lagerelement an einem der Lagerführungselemente angeordnet wird/ist. Beispielsweise ein geteiltes Lager.
Es ist des Weiteren möglich, dass zumindest dasjenige der Lagerführungselemente, an welchem das geschlossene Lagerelement angeordnet ist, eine Schmiermittelzuleitung aufweist, welche auf einer Kontaktfläche des Lagerführungselementes zur Kontaktierung des Lagerelementes mündet. Vorteilhaft mündet die Schmiermittelzuleitung im Bereich der Schmiermittelaufnahme des angeordneten Lagerelementes, sodass unabhängig von der durch das Schiebenockenmodul eingenommenen Axialposition ein Schmiermittel, wie beispielsweise Öl, ausgehend von der Zylinderkopfhaube an das Lagerelement übergeben werden kann.
Bei dem beschriebenen erfindungsgemäßen Haubenmodul ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem erfindungsgemäßen Schiebenockenmodul gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie zu einer erfindungsgemäßen Nockenwelle gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls, der erfindungsgemäßen Nockenwelle oder des erfindungsgemäßen Haubenmoduls werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:

1 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls,
2 in einer seitlichen Schnittdarstellung die in der 1 gezeigte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls angeordnet in einer Zylinderkopfhaube zur Bildung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Haubenmoduls,
3 in einer Querschnittsdarstellung die in der 2 gezeigte Ausführungsform,
4 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines Lagerelementes,
5 in einer Querschnittsdarstellung die in der 4 gezeigte Ausführungsform eines Lagerelementes,
6 in einer Draufsicht die in den 4 und 5 gezeigte Ausführungsform eines Lagerelementes,
7 in einer perspektivischen Ansicht ein Ausschnitt aus einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Haubenmoduls, welches eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Nockenwelle umfasst,
8 in einer seitlichen Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls angeordnet in einer Zylinderkopfhaube zur Bildung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Haubenmoduls,
9 in einer Querschnittsdarstellung die in der 8 gezeigte Ausführungsform,
10 in einer perspektivischen Ansicht eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls,
11 in einer seitlichen Schnittdarstellung die in der 10 gezeigte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls angeordnet in einer Zylinderkopfhaube zur Bildung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Haubenmoduls, und
12 in einer Querschnittsdarstellung die in der 11 gezeigt Ausführungsform.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 12 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
In der 1 ist in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls 1 gezeigt. Das Schiebenockenmodul 1 weist einen Schiebenocken 2 auf, welcher ein Nockensegment 3 sowie ein weiteres Nockensegment 3.1 umfasst. Jedes der Nockensegmente 3 bzw. 3.1 weisen jeweils zwei Nocken 4 bzw. 4.1 zur Bildung eines Vollhubnockens bzw. eines Nullhubnockens aus. Wie in der 1 dargestellt, weisen folglich die Nocken 4 und 4.1 der jeweiligen Nockensegmente 3 bzw. 3.1 zueinander unterschiedlichen Nockenbahnen auf. Des Weiteren weist das Schiebenockenmodul 1 ein Lagerelement 5 auf, welches zwischen den Nockensegmenten 3 bzw. 3.1 angeordnet ist. Das Lagerelement 5 weist eine Schmiermittelnut 33 aufweisend eine Vertiefung auf, welche sich vollständig in Umfangsrichtung auf der Außenoberfläche 5.2 des Lagerelementes 5 erstreckt. Des Weiteren ist auf der Außenoberfläche 5.2 des Lagerelementes 5 eine Schmiermittelaufnahme 32 ausgebildet, welche sich insbesondere in axialer Richtung, das bedeutet in Breitenrichtung des Lagerelementes 5 erstreckt. Die Schmiermittelaufnahme 32 ist fluidübertragend mit der Schmiermittelnut 33 verbunden. Bei Auftreten einer definierten Menge an fließfähigem Schmiermittel, wird dieses ausgehend von der Schmiermittelaufnahme 32 in die Schmiermittelnut 33 transportiert, um vorteilhaft eine hinreichende Versorgung der Umfangsfläche, insbesondere der Außenoberfläche 5.2 mit Schmiermittel zu gewährleisten, wodurch vorteilhaft eine stets reibungsarme Verschiebung in axialer Richtung gewährleistet werden kann. Sofern mehr Schmiermittel in die Schmiermittelaufnahme 32 und folglich in die Schmiermittelnut 33 eingebracht wird, als von diesen aufgenommen werden kann, entweicht das Schmiermittel in den Spalt zwischen dem Lagerelement 5 und der Zylinderkopfhaube 41.
In der 1 ist des Weiteren eine Schaltkulisse 20 gezeigt, die dafür dient - in Wechselwirkung mit einem hier nicht gezeigten Aktuator - die Verschiebung des Schiebenockenmoduls 1 entlang einer Längsachse 9, sofern das Schiebenockenmodul 1 auf einer hier nicht gezeigten Welle angeordnet ist, zu ermöglichen. Dafür weist die Schaltkulisse 20 vorteilhaft eine hier nicht gezeigte Führungsnut auf, welche beispielsweise als Y-Nut oder Doppelt-S-Kurven- Nut ausgebildet ist. Die Schaltkulisse 20 ist vorteilhaft einteilig mit dem Schiebenocken 2 zur Bildung eines Schiebenockenmoduls 1 ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass der Schiebenocken 2 sowie die Schaltkulisse 20 einstückig ausgebildet sind. Das Schiebenockenmodul 1 weist zudem eine Durchgangsbohrung 1.1 auf, welche sich in axialer Richtung entlang der Längsachse 9 erstreckt. Die Durchgangsbohrung 1.1 dient zur Aufnahme einer hier nicht gezeigten Welle zur Bildung einer Nockenwelle. Die Durchgangsbohrung 1.1 weist zudem eine Verzahnung, insbesondere eine Längsverzahnung 1.2 auf, welche sich in Richtung der Längsachse 9, sprich in axialer Richtung entlang der Oberfläche der Durchgangsbohrung 1.1 erstreckt. Die Anzahl der Zähne der Verzahnung bzw. Längsverzahnung 1.2 ist dabei auf keine definierte Anzahl begrenzt bzw. eingeschränkt und kann variabel gewählt werden.
In den 2 und 3 ist die in der 1 gezeigt Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls 1 aufgenommen in einer Zylinderkopfhaube 41 in unterschiedlichen Schnittdarstellung gezeigt. Wie in den 2 und 3 gezeigt, weist das Lagerelement 5 eine Schmiermittelaufnahme 32 auf, welche fluidübertragend mit einem Schmiermittelkanal 30 verbunden ist. Der Schmiermittelkanal 30 führt ausgehend von einer Außenoberfläche 5.2 des Lagerelementes 5 durch das Material des Lagerelementes 5 im Wesentlichen in einem definierten Winkel radial nach innen zur Innenoberfläche 5.1 des Lagerelementes 5, insbesondere zu einer Schmiermittelaustrittsöffnung 31, welche auf der Innenoberfläche 5.1 des Lagerelementes 5 ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, das über eine Schmiermittelzuleitung 43 der Zylinderkopfhaube 41 zugeführte Schmiermittel an die Innenoberfläche 5.1 des Lagerelementes 5, insbesondere an die Kontaktfläche 44 der Zylinderkopfhaube 41, insbesondere dem Lagerführungselement 42 der Zylinderkopfhaube 41 zu transportieren, um eine Gleitlagerung zwischen dem Lagerelement 5 und dem Schiebennocken 2 zu ermöglichen. Es ist des Weiteren eine Arretiervorrichtung 10 gezeigt, welche ein Federelement 11 sowie ein Eingriffselemente 12 aufweist. Das Eingriffselement 12 ist vorteilhaft in Gestalt einer Kugel ausgebildet. Das Federelement 11 ist in einer Aussparung 13, welche sich zumindest abschnittsweise durch einen Bereich des Lagerführungselementes 41 der Zylinderkopfhaube 41 erstreckt, angeordnet. Die Aussparung 13 ist dabei vorteilhaft als Durchgangsbohrung ausgebildet. Zur Halterung und Arretierung des Federelementes 11 dient ein Verschlusselement 14. Dieses ist auf der Außenseite des Lagerführungselementes 42 angeordnet und verschließt die Aussparung 13 in axialer Richtung nach außen. An dem Verschlusselement 14 ordnet sich folglich das Federelement 11 an, bzw. das Federelement 11 kontaktiert das Verschlusselement 14, derart, dass durch das Verschlusselement 14 eine Gegenkraft auf das Federelement 11 aufgebracht wird. Dies ist erforderlich, damit das Federelement 11 eine Druckkraft auf das Eingriffselemente 12 auswirken kann. Das Eingriffselement 12 ist in Eingriff mit einem Aufnahmebereich 6 des Lagerelementes 5. Der Aufgabenbereich 6 ist in den Ausführungsformen gemäß den 2 und 3 vorteilhaft als Rastelement 8 ausgebildet. Das Rastelement 8 weist mindestens zwei eine sich in axialer Richtung entlang der Längsachse 9 wellenförmig bzw. W-förmig ausgebildete Vertiefung, insbesondere mindestens zwei einander axial benachbart angeordnete Vertiefungen auf. Vorteilhaft kann die Vertiefung auch in Form von zwei benachbarten V-Nuten mit variablen Winkeln ausgebildet sein Die Vertiefungen bzw. Aussparungen, welche im Wesentlichen eine Wellenform bilden, sind vorteilhaft geometrisch vergleichbar zur Ausgestaltung des Eingriffselementes 12 ausgebildet. Demnach weisen die Vertiefungen vorteilhaft auch jeweils eine sphäroidische, insbesondere kugelförmige Gestalt auf. Das Rastelement 8, insbesondere die Ausgestaltung mittels mindestens zwei benachbart - in axialer Richtung betrachtet - ausgebildeter Vertiefungen, ermöglicht die Anordnung des Eingriffselementes insbesondere in einer ersten oder einer zweiten oder vorteilhaft auch einer weiteren Axialposition. Hierbei ist vorteilhaft eine erste der Vertiefungen die erste Axialposition, während die andere (zweite) der Vertiefungen die zweite Axialposition darstellt usw.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Schiebenocken 2 vorteilhaft mit dem einteiligen (geschlossenen) Lagerelement 5 montiert bzw. vormontiert. Hierbei wird das Lagerelement 5 vorteilhaft auf einem Lagerungsabschnitt 2.1 des Schiebenockens 2 angeordnet bzw. positioniert. Dabei wird das Lagerelement vorteilhaft derart weit auf den Schiebenocken 2 geschoben, bis dieses ein bereits auf dem Schiebenocken 2 ausgebildetes bzw. angeordnetes Nockensegment 3 bzw. 3.1 kontaktiert. Um ein ungewolltes Verschieben des Lagerelementes 5 in axialer Richtung zu verhindern, wird nachfolgend ein weiteres Nockensegment 3.1, welches auch als gefügtes Nockensegment bezeichnet werden kann, auf den Schiebenocken 2, insbesondere auf einen Positionierabschnitt 2.3 des Schiebenockens 2 aufgeschoben und zwar vorteilhaft so weit in axialer Richtung, bis auch das weitere Nockensegment 3.1 das Lagerelement 5 kontaktiert bzw. nahezu kontaktiert um eine Drehbewegung des Schiebenockens 2 zu gewährleisten. Das Lagerelement 5 ist folglich zwischen dem (ersten) Nockensegment 3 und dem weiteren (gefügten) Nockensegment 3.1 angeordnet. Vorteilhaft ist auf der Außenoberfläche 2.2 im Bereich des Positionierabschnittes 2.2 eine Materialaufwerfung, beispielsweise in Gestalt einer Verzahnung oder Rollierung (hier nicht gezeigt) aufgebracht, durch welche beim Aufbringen des weiteren Nockensegmentes 3.1 eine Materialverdrängung erzeugt und folglich ein Pressverband realisiert wird. Hierdurch wird eine Herstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls 1 ermöglicht.
Es ist denkbar, dass das Lagerelement 5 zusammen mit dem Schiebenocken 2 als Schiebenockenmodul 1 hergestellt (montiert) wird und in einem späteren (nachfolgenden) Prozessschritt als Einheit in der Zylinderkopfhaube 41 angeordnet bzw. eingebaut wird. Da die Arretierung des Schiebnockens 2, insbesondere des Schiebenockenmoduls 1 mittels der Arretiervorrichtung 10, welche zwischen dem Lagerelement 5 und der Zylinderkopfhaube 41 angeordnet ist, ermöglicht wird, kann vorteilhaft ein Bearbeitungsaufwand an dem Innendurchmesser des Schiebenockens 2, insbesondere an der Innenoberfläche im Bereich der Durchgangsbohrung 1.1 des Schiebenockens 2 reduziert werden. Vorteilhaft ist es dadurch möglich das geschlossene Lagerelement 5 auch in geteilten Zylinderkopfhaubenlagerungen oder in geteilten Lagerrahmen herzustellen.
In den 4 bis 6 ist eine Ausführungsform eines Lagerelementes 5 in unterschiedlichen Ansichten gezeigt. Das Lagerelement 5 weist hierbei eine Außenoberfläche 5.2 auf, auf welcher sich vollständig in Umfangsrichtung eine Schmiermittelnut 33 erstreckt, welche fluidübertragend mit einer Schmiermittelaufnahme 32 verbunden ist. Die Schmiermittelaufnahme 32 erstreckt sich im Wesentlichen in Gestalt eines Langloches bzw. einer Langlochvertiefung, bzw. einer Vertiefung, welche in allen einnehmbaren Axialpositionen eine Überdeckung mit der Bohrung 43 gewährleistet um eine Fluidübertragung zu gewährleisten, in axialer Richtung, das bedeutet in Breitenrichtung des Lagerelementes 5. Des Weiteren ist die Ausbildung eines Schmiermittelkanals 30 gezeigt, welche fluidübertragend mit der Schmiermittelaufnahme 32 verbunden ist und sich ausgehend von einer Außenoberfläche 5.2 des Lagerelementes 5 zu einer Innenoberfläche 5.1 des Lagerelementes 5 erstreckt und vorteilhaft in einer Schmiermittelaustrittsöffnung 31 mündet. Des Weiteren ist ein Aufnahmebereich 6 des Lagerelementes gezeigt, welcher vorteilhaft als Rastelement 8 zur Aufnahme insbesondere eines Eingriffselementes 12 einer Arretiervorrichtung 10, wie in den 2 und 3 gezeigt, ausgebildet ist. Vorteilhaft ist der Aufnahmebereich 6 beabstandet zum Bereich des Schmiermittelkanals 30 ausgebildet und liegt folglich vorteilhaft auf der gegenüberliegenden Seite des Lagerelementes 5.
In der 7 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls 1 angeordnet in einer Zylinderkopfhaube 41 zur Bildung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Haubenmoduls 40 gezeigt. Des Weiteren zeigt die 7 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Nockenwelle 24, welche eine Welle 25 sowie einen Schiebenocken 2 oder das Schiebenockenmodul 1 umfasst. Die in der 7 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls 1 entspricht im Wesentlichen der in der 1 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls 1, sodass die hierzu erläuterten Merkmale und Vorteile entsprechend Berücksichtigung finden können. Das Schiebenockenmodul 1 ist in einem Lagerführungselement 42 der Zylinderkopfhaube 41 angeordnet. Das Lagerführungselement 42 ist beispielsweise als Lagerbrücke, wie einer geteilten Lagerbrücke oder vorteilhaft auch einer geschlossenen Lagerbrücke, ausgebildet. Durch das Material des Lagerführungselementes 42 der Zylinderkopfhaube 41 erstreckt sich, wie insbesondere in der 3 gezeigt, eine Schmiermittelzuleitung 43 zur Weiterleitung bzw. Zuleitung eines Schmiermediums bzw. Schmiermittels an das Lagerelement 5. Eine Welle 25, die gemäß der 7 als Vollwelle ausgebildet ist, erstreckt sich durch die Durchgangsbohrung 1.1 des Schiebenockenmoduls 1. Die Welle 25 weist eine Verzahnung/Längsverzahnung 26 auf, welche mit einer hier nicht gezeigten(verdeckten) Verzahnung/Längsverzahnung 1.2 (vergleichend zu 2) des Schiebenockenmoduls 1 in Eingriff gebracht wird, um eine Verschiebung des Schiebenockenmoduls 1 in axialer Richtung entlang der Längsachse 9 zu ermöglichen - bei gleichbleibender Drehmomentübertragung zwischen der Welle 25 und dem Schiebenockenmodul 1.
In den 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls 1 sowie dessen Anordnung in einer Zylinderkopfhaube 41 zur Bildung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Haubenmoduls 40 in unterschiedlichen Schnittdarstellungen gezeigt. Abweichend zu der beispielsweise in den 2 und 3 aufgezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls 1 weist die in den 8 und 9 aufgezeigte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls 1 ein Lagerelement 5 auf, dessen Aufnahmebereich 6 in Gestalt einer Sacklochbohrung 7 ausgebildet ist. Die Sacklochbohrung 7 erstreckt sich ausgehend von einer Außenoberfläche 5.2 des Lagerelementes 5 im Wesentlichen radial nach innen. Die Sacklochbohrung 7 dient vorteilhaft zumindest zur teilweisen bzw. abschnittsweisen Aufnahme der Arretiervorrichtung 10, welche ein Federelement 11 sowie ein Eingriffselemente 12 umfasst. Das Federelement 11 ist vorteilhaft vollständig in der Sacklochbohrung 7 aufgenommen, während das Eingriffselemente 12 in Eingriff mit einem Rastmittel 15, welches in der Zylinderkopfhaube 41, insbesondere im Lagerführungselement 42 der Zylinderkopfhaube 41, ausgebildet ist, steht. Es ist des Weiteren denkbar, dass zusätzlich zur Ausgestaltung der Sacklochbohrung 7 eine Hülse 16 in der Sacklochbohrung 7 angeordnet ist, um ein Herausbringen des Eingriffselementes 12 in radialer Richtung, insbesondere in Richtung des Rast mittels 15 zu ermöglichen. Vorteilhaft ist es auch denkbar, dass die Hülse 16 zumindest abschnittsweise in Bereiche des Rastmittels 15 eingreift, um eine drehfeste Verbindung zwischen dem Lagerführungselement 42 und dem Lagerelement 5 zu ermöglichen bzw. zu erzeugen. Vergleichbar zu der in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsform, weist auch das in den 8 und 9 gezeigte Haubenmodul eine Schmiermittelzuleitung 43 auf, welche fluidübertragend an einer Schmiermittelaufnahme 33 des Lagerelementes 5 angeordnet ist. Die Schmiermittelaufnahme 32 ist fluidübertragend mit einem Schmiermittelkanal 30 verbunden, welcher sich ausgehend von der Außenoberfläche 5.2 durch das Material des Lagerelementes 5 zur Innenoberfläche 5.1 erstreckt und in einer Schmiermittelaustrittsöffnung 31 mündet.
In der 10 ist in einer perspektivischen Ansicht eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls 1 gezeigt. Dieses unterscheidet sich zu der in der 1 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls 1 lediglich dadurch, dass das Lagerelement 5 einen geringeren Lagerdurchmesser, das bedeutet eine geringere sich in radialer Richtung erstreckende Höhe aufweist. Folglich ist das Lagerelement 5 derart klein dimensioniert, dass es - in radialer Richtung betrachtet - unterhalb der Nockenhöhen des als Vollhubnocken ausgebildeten Nockens 4, 4.2 des Nockensegmentes 3 bzw. 3.1 zurücksteht. Vorteilhaft entspricht der Lagerdurchmesser, insbesondere der Außendurchmesser des Lagerelementes dem Durchmesser, insbesondere dem Außendurchmesser des als Nullhubnocken ausgebildeten Nockens 4.1 bzw. 4.3 des jeweiligen Nockensegmentes 3 bzw. 3.1. Sofern das Schiebemodul in einer geschlossenen Lagerstruktur eingesetzt werden soll, wird vorteilhaft das weitere Nockensegment 3.1 erst in der Haube montiert.
In den 11 und 12 ist die in der 10 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiebenockenmoduls 1 angeordnet in einer Zylinderkopfhaube 41 zur Ausbildung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Haubenmoduls 40 gezeigt. Im Wesentlichen entspricht die in den 11 und 12 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haubenmoduls 40 der in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsform, wobei lediglich die Aussparung 13 aufgrund des verringerten Lagerdurchmessers des Lagerelementes 5 - in radialer Richtung betrachtet - länger bzw. größer dimensioniert ist. Um eine Wirkverbindung zwischen der Arretiervorrichtung 10 und dem Lagerelement 5 zu erzeugen, bedarf es folglich einer sehr lang dimensionierten Aussparung 13 in dem Lagerführungselement 42, welche sich ausgehend von einer Außenseite des Lagerführungselementes 42 der Zylinderkopfhaube 41 im Wesentlichen radial nach innen in Richtung des Lagerelementes 5 erstreckt. Entsprechend bedarf es vorteilhaft auch eines entsprechend verlängerten Federelementes 11, welches in der Aussparung 13 angeordnet ist.
Bezugszeichenliste

1: Schiebenockenmodul
1.1: Durchgangsbohrung
1.2: Verzahnung / Längsverzahnung
2: Schiebenocken
2.1: Lagerungsabschnitt
2.2: Außenoberfläche
2.3: Positionierabschnitt
3: (erstes) Nockensegment
3.1: (zweites / gefügtes) Nockensegment
4: Nocken
4.1: Nocken
4.2: Nocken
4.3: Nocken
5: Lagerelement
5.1: Innenoberfläche
5.2: Außenoberfläche
6: Aufnahmebereich
7: Sacklochbohrung
8: Rastelement
9: Längsachse
10: Arretiervorrichtung
11: Federelement
12: Eingriffselement
13: Aussparung
14: Verschlusselement
15: Rastmittel
16: Hülse
20: Schaltkulisse
24: Nockenwelle
25: Welle
26: Verzahnung / Längsverzahnung
30: Schmiermittelkanal
31: Schmiermittelaustrittsöffnung
32: Schmiermittelaufnahme
33: Schmiermittelnut
40: Haubenmodul
41: Zylinderkopfhaube
42: Lagerführungselement
43: Schmiermittelzuleitung
44: Kontaktfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011050484 A1 [0003]
DE 102012103751 A1 [0003]
DE 102012111856 A1 [0003]
DE 102009049464 A1 [0004]

Claims

Schiebenockenmodul (1) für eine Nockenwelle (24), welches zumindest einen Schiebenocken (2) mit wenigstens einem Nockensegment (3, 3.1) umfassend zumindest zwei Nocken (4, 4.1, 4.2, 4.3) mit zueinander unterschiedlichen Nockenbahnen sowie ein an dem Schiebenocken (2) drehbar und axial unverschiebbar angeordnetes geschlossenes Lagerelement (5) zur Lagerung des Schiebenockens (2) aufweist, wobei das Lagerelement (5) einen Aufnahmebereich (6) zur Aufnahme zumindest eines Abschnittes einer Arretiervorrichtung (10) zur Arretierung des Schiebenockens (2) in einer Axialposition aufweist.
Schiebenockenmodul (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (10) ein Federelement (11) sowie ein mit dem Federelement (11) wechselwirkendes Eingriffselement (12) aufweist.
Schiebenockenmodul (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (6) eine sich radial nach innen erstreckende Sacklochbohrung (7) zur Aufnahme zumindest des Federelementes (11) der Arretiervorrichtung (10) ist.
Schiebenockenmodul (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (6) ein Rastelement (8) zur Aufnahme des Eingriffsmittels (12) der Arretiervorrichtung (10) ist.
Schiebenockenmodul (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebenockenmodul (1) eine Schaltkulisse (20) mit einer Führungsbahn zur Aufnahme eines Stiftelementes zum Verschieben des Schiebenockenmoduls (1) in axialer Richtung entlang einer Welle (25) der Nockenwelle (24) aufweist.
Schiebenockenmodul (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (5) einen sich zumindest abschnittsweise in radialer Richtung erstreckenden Schmiermittelkanal (30) aufweist, welcher auf einer Innenoberfläche (5.1) des Lagerelementes (5) in einer Schmiermittelaustrittsöffnung (31) mündet.
Schiebenockenmodul (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schmiermittelaufnahme (32) auf der Außenoberfläche (5.2) des Lagerelementes (5) ausgebildet und fluidübertragend mit dem Schmiermittelkanal (30) verbunden ist.
Schiebenockenmodul (1) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelaufnahme (32) sich in geometrischer Gestalt eines Langloches in axialer Richtung entlang einer Außenoberfläche (5.2) des Lagerelementes (5) erstreckt.
Schiebenockenmodul (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (5) eine Schmiermittelnut (33) zur Verteilung eines Schmiermittels aufweist, welche sich auf einer Außenoberfläche (5.2) des Lagerelementes (5) zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung erstreckt.
Nockenwelle (24) mit wenigstens einem Schiebenockenmodul (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9, sowie einer Welle (25), auf welcher das Schiebenockenmodul (1) drehfest und in axialer Richtung entlang einer Längsachse (9) der Welle (25) beweglich angeordnet ist.
Nockenwelle (24) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (25) zumindest abschnittsweise auf deren Außenoberfläche eine Verzahnung (26), insbesondere eine Längsverzahnung (26) aufweist.
Nockenwelle (1) gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebenockenmodul (1) eine sich in axialer Richtung erstreckende Durchgangsbohrung (1.1) aufweist, durch welche sich die Welle (25) hindurch erstreckt, wobei die Oberfläche der Durchgangsbohrung (1.2) eine Verzahnung (1.2), insbesondere eine Längsverzahnung (1.2) aufweist.
Haubenmodul (40) zur Anordnung auf einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, aufweisend eine Zylinderkopfhaube (41) zur Aufnahme wenigstens einer Nockenwelle (24) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12 sowie ein geschlossenes Lagerelement (5), welches einen Aufnahmebereich (6) zur Aufnahme zumindest eines Abschnittes einer Arretiervorrichtung (10) zur Arretierung eines Schiebenockens (2) in einer Axialposition umfasst.
Haubenmodul gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Haubenmodul (40) zumindest eine in der Zylinderkopfhaube (41) lagernd angeordnete Nockenwelle (24) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12 umfasst.
Haubenmodul (40) gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderkopfhaube (41) wenigstens eine Lagergasse zur Lagerung der Nockenwelle (24) sowie zumindest zwei in axialer Richtung beabstandet zueinander ausgebildete Lagerführungselemente (42) pro Lagergasse aufweist, wobei zumindest an einem der Lagerführungselemente (42) das Lagerelement (5) drehfest und in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist.
Haubenmodul (40) gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest dasjenige der Lagerführungselemente (42), an welchem das Lagerelement (5) angeordnet ist, eine Schmiermittelzuleitung (43) aufweist, welche auf einer Kontaktfläche (44) des Lagerführungselementes (42) zur Kontaktierung des Lagerelementes (5) mündet.