DE102017208468A1 - Cylinder head assembly for an internal combustion engine and internal combustion engine - Google Patents

Cylinder head assembly for an internal combustion engine and internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Es wird eine Zylinderkopfbaugruppe (14) für einen Verbrennungsmotor (10) beschrieben. Diese umfasst mindestens ein über einen schaltbaren Schlepphebel (24) betätigbares Gaswechselventil (20), wobei der Schlepphebel (24) einen Betätigungszustand, in dem er in Zusammenwirkung mit einer Nockenwelle (22) das Gaswechselventil (20) betätigen kann, und einen Deaktivierungszustand einnehmen kann, in dem er unabhängig von einer Stellung der Nockenwelle (22) das Gaswechselventil (20) nicht betätigt. Der Schlepphebel (24) ist mittels einer Verstellwelle (26) schaltbar, die mittels mindestens einer Lagerbrücke und eines zugehörigen Lagerdeckels an einer Zylinderkopfhaube (34) drehbar gelagert ist. Zusätzlich wird ein Verbrennungsmotor (10) mit einer solchen Zylinderkopfbaugruppe (14) präsentiert.A cylinder head assembly (14) for an internal combustion engine (10) will be described. This comprises at least one gas exchange valve (20) which can be actuated via a switchable drag lever (24), wherein the drag lever (24) can assume an actuation state in which it can actuate the gas exchange valve (20) in cooperation with a camshaft (22) and a deactivation state in that it does not actuate the gas exchange valve (20) independently of a position of the camshaft (22). The drag lever (24) is switchable by means of an adjusting shaft (26), which is rotatably mounted by means of at least one bearing bracket and an associated bearing cap on a cylinder head cover (34). In addition, an internal combustion engine (10) is presented with such a cylinder head assembly (14).

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfbaugruppe für einen Verbrennungsmotor, mit mindestens einem über einen schaltbaren Schlepphebel betätigbaren Gaswechselventil, wobei der Schlepphebel einen Betätigungszustand, in dem er in Zusammenwirkung mit einer Nockenwelle das Gaswechselventil betätigen kann, und einen Deaktivierungszustand einnehmen kann, in dem er unabhängig von einer Stellung der Nockenwelle das Gaswechselventil nicht betätigt, und mit einer um eine Verstellwellenachse drehbaren Verstellwelle, wobei der Schlepphebel mittels Drehen der Verstellwelle vom Betätigungszustand in den Deaktivierungszustand geschaltet werden kann und umgekehrt.The invention relates to a cylinder head assembly for an internal combustion engine, with at least one operable via a switchable cam follower gas exchange valve, the cam follower can assume an operating state in which he can operate the gas exchange valve in cooperation with a camshaft, and a deactivation state in which he regardless of a Position of the camshaft, the gas exchange valve is not actuated, and with an adjusting shaft about a Verstellwellenachse rotatable adjusting, wherein the cam follower can be switched by rotating the adjusting shaft from the operating state to the deactivation state and vice versa.

Zusätzlich betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor mit einer solchen Zylinderkopfbaugruppe.In addition, the invention relates to an internal combustion engine with such a cylinder head assembly.

Zylinderkopfbaugruppen und Verbrennungsmotoren der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt.Cylinder head assemblies and internal combustion engines of the type mentioned are known in the art.

Beispielsweise zeigt die WO 2015/181264 A1 einen Ventiltrieb mit schaltbaren Schlepphebeln, wobei die Schlepphebel je nach Schaltstellung mit zwei Sätzen an Nocken einer Nockenwelle zusammenwirken können.For example, the shows WO 2015/181264 A1 a valve train with switchable drag levers, the rocker arms can interact with two sets of cams of a camshaft depending on the switching position.

Solche Ventiltriebe werden in der Regel auf dem Zylinderkopf montiert, genauer gesagt auf dem Nockenwellenträger des Zylinderkopfes. Somit liegen die Schlepphebel sowie die mit diesen zusammenwirkende Verstellwelle in unmittelbarer Nähe der Nockenwelle und der Gaswechselventile.Such valve trains are usually mounted on the cylinder head, more precisely on the camshaft carrier of the cylinder head. Thus, the drag levers and cooperating with this adjusting shaft in the immediate vicinity of the camshaft and the gas exchange valves.

Zudem können bei der Montage auf dem Nockenwellenträger die im Bereich des Zylinderkopfes vorherrschenden Bauraumbeschränkungen eingehalten werden.In addition, when installed on the camshaft carrier prevailing in the area of the cylinder head space limitations can be met.

Die Verstellwelle ist dabei üblicherweise über Lagerbrücken mit Lagerdeckeln auf dem Nockenwellenträger befestigt.The adjusting shaft is usually attached via bearing bridges with bearing caps on the cam carrier.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, bekannte Zylinderkopfbaugruppen und zugehörige Verbrennungsmotoren weiter zu verbessern. Dabei soll insbesondere die Montage der schaltbaren Schlepphebel und der zugehörigen Schaltkomponenten vereinfacht werden.The object of the invention is to further improve known cylinder head assemblies and associated internal combustion engines. In particular, the assembly of the switchable drag lever and the associated switching components should be simplified.

Die Aufgabe wird durch eine Zylinderkopfbaugruppe der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Verstellwelle mittels mindestens einer Lagerbrücke und eines zugehörigen Lagerdeckels an einer Zylinderkopfhaube drehbar gelagert ist. Auch die zugehörigen schaltbaren Schlepphebel und/oder funktional zwischen einem der Schlepphebel und der Verstellwelle liegende Betätigungselemente können in der Zylinderkopfhaube vorgesehen sein. Im Gegensatz zum Stand der Technik sind diese Elemente also nicht am Zylinderkopf, genauer gesagt nicht am Nockenwellenträger, verbaut. Somit wird die Montage deutlich vereinfacht. Es können nämlich die Verstellwelle, die Schlepphebel und/oder die Betätigungselemente zeitlich gesehen parallel zum Zylinderkopf und zum Nockenwellenträger montiert werden. Insgesamt kann so eine verkürzte Montagezeit erreicht werden. Darüber hinaus kann die Zylinderkopfhaube zur Montage in eine leicht zugängliche und/oder ergonomische Position gebracht werden, was den Montagevorgang zusätzlich vereinfacht und/oder beschleunigt. Ferner wird es so möglich, die Verstellwelle, die Schlepphebel und/oder die Betätigungselemente in ihrer Funktion zu testen, bevor die mit diesen ausgestattete Zylinderkopfhaube auf dem Zylinderkopf montiert wird.The object is achieved by a cylinder head assembly of the type mentioned, in which the adjusting shaft is rotatably supported by means of at least one bearing bracket and an associated bearing cap on a cylinder head cover. The associated switchable drag levers and / or functionally lying between one of the drag lever and the adjusting actuators can be provided in the cylinder head cover. In contrast to the prior art, these elements are therefore not on the cylinder head, more specifically not on the cam carrier, installed. Thus, the assembly is significantly simplified. Namely, the adjusting shaft, the drag levers and / or the actuators can be mounted in parallel with respect to the cylinder head and the camshaft carrier. Overall, a shorter assembly time can be achieved. In addition, the cylinder head cover for mounting in an easily accessible and / or ergonomic position can be brought, which additionally simplifies the assembly process and / or accelerated. Furthermore, it is thus possible to test the adjusting shaft, the drag levers and / or the actuators in their function before the equipped with these cylinder head cover is mounted on the cylinder head.

Die Lagerbrücke kann einstückig mit der Zylinderkopfhaube hergestellt sein und eine erste Verstellwellenlagerfläche umfassen, wobei die Zylinderkopfhaube vorzugsweise aus Kunststoff oder Aluminium hergestellt ist. Die Lagerbrücke wird also direkt bei der Herstellung der Zylinderkopfhaube ausgebildet. Dies kann beispielsweise durch Spritzgießen erfolgen, wenn die Zylinderkopfhaube aus Kunststoff ist. Alternativ kann die Lagerbrücke auch in einem Guss- oder Schmiedeverfahren hergestellt werden. Dies bietet sich an, wenn die Zylinderkopfhaube aus Aluminium ist. Zusätzliche Herstellungsschritte zum Herausarbeiten der Lagerbrücke aus der Zylinderkopfhaube können somit im Wesentlichen entfallen. Damit ist eine schnelle und kostengünstige Herstellung der Zylinderkopfbaugruppe gewährleistet.The bearing bridge may be made in one piece with the cylinder head cover and comprise a first Verstellwellenlagerfläche, wherein the cylinder head cover is preferably made of plastic or aluminum. The bearing bridge is thus formed directly in the production of the cylinder head cover. This can be done for example by injection molding, if the cylinder head cover is made of plastic. Alternatively, the bearing bridge can also be produced in a casting or forging process. This is useful if the cylinder head cover is made of aluminum. Additional manufacturing steps for working out the bearing bridge from the cylinder head cover can thus be essentially eliminated. This ensures a fast and cost-effective production of the cylinder head assembly.

Bevorzugt ist am Lagerdeckel eine zweite Verstellwellenlagerfläche angeordnet, die im montierten Zustand die erste Verstellwellenlagerfläche zu einer im Wesentlichen umlaufenden Radiallagerfläche für die Verstellwelle ergänzt. Die Verstellwelle ist somit im Wesentlichen in allen radialen Richtungen über die Radiallagerfläche gelagert. Dadurch ist die Verstellwelle präzise und zuverlässig geführt, sodass die Schlepphebel in gleicher Weise geschaltet werden können.Preferably, a second Verstellwellenlagerfläche is arranged on the bearing cap, which complements the first Verstellwellenlagerfläche to a substantially circumferential radial bearing surface for the adjusting shaft in the mounted state. The adjusting shaft is thus mounted substantially in all radial directions over the radial bearing surface. As a result, the adjusting shaft is precisely and reliably guided so that the cam followers can be switched in the same way.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Lagerdeckel mit der Zylinderkopfhaube verclipst. Insbesondere kann so der Lagerdeckel werkzeugfrei mit der Zylinderkopfhaube verbunden werden. Dadurch ist die Montage des Lagerdeckels besonders einfach und schnell. Eine korrekte Montage des Lagerdeckels kann darüber hinaus durch ein hörbares Einrasten der Clipsverbindung begünstigt werden. Die Clipsverbindung ersetzt dabei aus dem Stand der Technik bekannte Verschraubungen. In der Regel ist eine Clipsverbindung dabei leichter im Gewicht als entsprechende Verschraubungen.According to one embodiment, the bearing cap is clipped to the cylinder head cover. In particular, so the bearing cap can be connected without tools with the cylinder head cover. As a result, the mounting of the bearing cap is particularly simple and fast. A correct mounting of the bearing cap can also be favored by an audible engagement of the clip connection. The clip connection replaces known from the prior art fittings. In general it is a clip connection while lighter in weight than corresponding fittings.

In einer Weiterbildung sind am Lagerdeckel zwei Raststifte angeordnet, die in jeweils eine zugehörige Rastöffnung an der Zylinderkopfhaube eingreifen. Dabei liegen die Raststifte im montierten Zustand vorzugsweise auf zwei entgegengesetzten Seiten der Verstellwellenachse. Die Verstellwelle ist damit zuverlässig an der Zylinderkopfhaube gelagert. Bei der Montage können die Raststifte auf einfache Weise in die Rastöffnungen eingeschoben werden. Dies kann manuell oder automatisiert erfolgen. Die Clipsverbindung lässt sich damit einfach und schneller herstellen.In a development, two locking pins are arranged on the bearing cap, which engage in each case an associated latching opening on the cylinder head cover. In this case, the locking pins are preferably in the mounted state on two opposite sides of the adjusting shaft. The adjusting shaft is thus reliably mounted on the cylinder head cover. When mounting the locking pins can be easily inserted into the locking holes. This can be done manually or automatically. The clip connection can be made easier and faster.

Dabei kann jeder Raststift eine Rastfläche umfassen, die im verrasteten Zustand an einer zugeordneten Gegenrastfläche der Zylinderkopfhaube anliegt. Bevorzugt sind dabei die Rastflächen jeweils im Bereich einer Spitze des zugehörigen Raststifts angeordnet. Durch das Anliegen der Rastflächen an den Gegenrastflächen entsteht ein Formschluss zwischen dem Lagerdeckel und der Zylinderkopfhaube. Die Verstellwelle ist damit besonders zuverlässig an dieser gelagert.In this case, each locking pin may comprise a latching surface, which rests in the latched state on an associated counter-locking surface of the cylinder head cover. Preferably, the latching surfaces are each arranged in the region of a tip of the associated latching pin. The concern of the locking surfaces on the counter-locking surfaces creates a positive connection between the bearing cap and the cylinder head cover. The adjusting is thus particularly reliable stored on this.

Insbesondere ist jede Gegenrastfläche auf einer dem Lagerdeckel abgewandten Seite der zugeordneten Rastöffnung und in einem Randbereich der Rastöffnung vorgesehen. Der Lagerdeckel und die Gegenrastflächen befinden sich also entlang einer axialen Erstreckung der Rastöffnung auf entgegengesetzten Seiten derselben. Dadurch lässt sich die Zylinderkopfhaube einfach herstellen.In particular, each counter-locking surface is provided on a side facing away from the bearing cap side of the associated detent opening and in an edge region of the detent opening. The bearing cap and the counter-locking surfaces are thus along an axial extent of the latching opening on opposite sides thereof. This makes it easy to manufacture the cylinder head cover.

In einer Variante ist eine Flächennormale der Gegenrastfläche gegenüber einer Rastöffnungsmittelachse gekippt. Die Rastöffnungsmittelachse entspricht dabei derjenigen Achse, entlang welcher der Raststift zum Verrasten in die Rastöffnung eingeführt wird. Die Gegenrastfläche ist ausgehend von einer Anordnung senkrecht zur Rastöffnungsmittelachse in Richtung der Rastöffnungsmittelachse gekippt. Im Falle einer kreisrunden Rastöffnung ist die Gegenrastfläche damit ein Abschnitt einer Kegelmantelfläche. Die Gegenrastfläche kann alternativ auch als Fase am Rand der Rastöffnung ausgeführt sein. Der Kippwinkel beträgt ca. 5° bis 30°, bevorzugt 10° bis 25°. Eine beispielhafte Gegenrastfläche kann einen Kippwinkel von 15° oder 20° aufweisen. Durch die gekippte Gegenrastfläche wird ein einfacheres Einrasten des Raststifts ermöglicht. Darüber hinaus kann so erreicht werden, dass sich der Raststift aufgrund seiner Elastizität in Zusammenwirkung mit der Gegenrastfläche selbsttätig in die Rastöffnung hineinzieht. Dies ist der Fall, wenn die Rastfläche des Raststifts so stark in Richtung der Gegenrastfläche gedrückt wird, dass diese entlang der Gegenrastfläche gleitet. Über die gekippte Gegenrastfläche wird dann durch ein bezüglich einer Rastöffnungsmittelachse radiales Andrücken eine axiale Kraftkomponente generiert. Diese Kraftkomponente kann auch als Vorspannkraft bezeichnet werden.In one variant, a surface normal of the counter-locking surface is tilted with respect to a Rastöffnungsmittelachse. The Rastöffnungsmittelachse corresponds to that axis along which the locking pin is inserted for locking in the locking opening. The counter-locking surface is tilted starting from an arrangement perpendicular to the Rastöffnungsmittelachse in the direction of the Rastöffnungsmittelachse. In the case of a circular detent opening, the counter-locking surface is thus a section of a conical surface. The counter-locking surface may alternatively be designed as a chamfer on the edge of the detent opening. The tilt angle is about 5 ° to 30 °, preferably 10 ° to 25 °. An exemplary counter-locking surface may have a tilt angle of 15 ° or 20 °. The tilted counter-locking surface allows easier engagement of the detent pin. In addition, it can be achieved so that the locking pin automatically pulls into the latching opening due to its elasticity in cooperation with the counter-locking surface. This is the case when the latching surface of the latching pin is pressed so strong in the direction of the counter-latching surface that it slides along the counter-latching surface. An axial force component is then generated via the tilted counter-latching surface by a radial pressing action relative to a latching-opening axis. This force component may also be referred to as a biasing force.

Bevorzugt ist an jedem Raststift eine Einführschräge vorgesehen. Diese erleichtert es, den Raststift in die Rastöffnung einzuführen. Zudem kann der Raststift über die Einführschräge gegenüber der zugehörigen Rastöffnung ausgerichtet werden, beispielsweise zentriert werden. Aus diesem Grund reicht es bei der Montage des Lagerdeckels aus, diesen nur verhältnismäßig grob zur Rastöffnung zu positionieren. Dies erleichtert und beschleunigt sowohl eine manuelle als auch eine automatisierte Montage.Preferably, an insertion bevel is provided on each locking pin. This makes it easier to introduce the locking pin in the locking opening. In addition, the locking pin can be aligned over the insertion bevel relative to the associated locking opening, for example centered. For this reason, it is sufficient for the mounting of the bearing cap, these only relatively coarse to position the detent opening. This facilitates and accelerates both manual and automated assembly.

Am Raststift können zudem zwei Rastzungen angeordnet sein, wobei die Rastzungen gegenläufig orientiert sind und jeweils eine Rastfläche und eine Einführschräge tragen. An einem Raststift mit einer im Wesentlichen zylindrischen, insbesondere kreiszylindrischen Grundform können die Rastzungen sich diametral gegenüberliegen. Somit wird eine besonders stabile Clipsverbindung geschaffen, die gleichzeitig einfach montierbar ist.On the locking pin can also be arranged two locking tongues, wherein the locking tongues are oriented in opposite directions and each carry a locking surface and an insertion bevel. At a locking pin with a substantially cylindrical, in particular circular cylindrical basic shape, the locking tongues may be diametrically opposed. Thus, a particularly stable clip connection is created, which is easy to install at the same time.

In einer Gestaltungsalternative ist zwischen den Rastzungen ein Bewegungsfreiraum angeordnet, insbesondere wobei im montierten Zustand ein vorzugsweise konischer Stift in den Bewegungsfreiraum eingesetzt ist. Der Bewegungsfreiraum ist dabei derjenige Raum, in den sich die Rastzungen durch eine elastische Verformung hineinbewegen, während sie durch die Rastöffnung gesteckt werden. Sobald die Rastflächen am Ende der Rastöffnung mit den Gegenrastflächen in Eingriff kommen, formen sich die Rastzungen elastisch zurück und verlassen den Bewegungsfreiraum wieder. Dann kann zur Sicherung der verrasteten Stellung ein Stift in den Bewegungsfreiraum eingesetzt werden. Dieser sperrt ein Abheben der Rastflächen von den zugehörigen Gegenrastflächen. Wenn der Stift konisch ausgeführt ist, kann dieser besonders einfach in den Bewegungsfreiraum eingesetzt werden. Während des Einsetzens werden dann die Rastzungen sukzessive in entgegengesetzte Richtungen gedrückt. Für den Fall, dass die Rastflächen mit gekippten Gegenrastflächen zusammenwirken, kann beim Einsetzen eines konischen Stifts auch ein zugehöriger Raststift axial in die Rastöffnung gezogen werden. Dadurch ergibt sich eine besonders feste und langlebige Clipsverbindung. Insbesondere kann die Clipsverbindung auf diese Weise verspannt oder vorgespannt werden.In a design alternative, a movement space is arranged between the locking tongues, in particular wherein in the mounted state, a preferably conical pin is inserted into the movement space. The space for movement is the space in which the latching tongues move in through an elastic deformation while they are inserted through the latching opening. As soon as the latching surfaces engage the counter-latching surfaces at the end of the latching opening, the latching tongues elastically form and leave the free space for movement again. Then, a pin can be used to secure the locked position in the space for movement. This locks a lifting of the locking surfaces of the associated counter-locking surfaces. If the pin is tapered, it can be used very easily in the movement space. During insertion, the locking tongues are then pressed successively in opposite directions. In the event that the locking surfaces cooperate with tilted counter-locking surfaces, when inserting a conical pin and an associated locking pin can be pulled axially into the locking opening. This results in a particularly strong and durable clip connection. In particular, the clip connection can be clamped or biased in this way.

Vorzugsweise umfasst jeder Raststift einen Positionierabschnitt, der im montierten Zustand an einem Positionierabschnitt der Zylinderkopfhaube anliegt. Somit kann der Lagerdeckel besonders genau an der Zylinderkopfhaube angeordnet werden. Dadurch sind auch die zugehörigen Verstellwellenlagerflächen besonders genau platziert, sodass eine Lagerung der Verstellwelle entsteht, die engen Toleranzen genügt und daher sowohl leichtgängig als auch langlebig ist. Der Positionierabschnitt kann beispielsweise ein Bund am Raststift sein, der zusammen mit einem Positionierabschnitt der Rastöffnung in der Zylinderkopfhaube eine vorgegebene Passung bildet.Preferably, each detent pin comprises a positioning portion, which rests in the mounted state on a positioning of the cylinder head cover. Thus, the bearing cap can be arranged particularly accurately on the cylinder head cover. This also includes the associated Precise shaft bearing surfaces placed particularly accurately, so that a bearing of the adjusting shaft is produced, which meets tight tolerances and therefore both smooth and durable. The positioning section can be, for example, a collar on the detent pin, which forms a predetermined fit together with a positioning section of the detent opening in the cylinder head cover.

Der Lagerdeckel kann aus Kunststoff oder aus Aluminium hergestellt sein. Diese Werkstoffe haben sich bereits für die Herstellung von Bauteilen in großer Stückzahl bewährt. Dafür können Standardverfahren genutzt werden. Somit wird eine einfache und kostengünstige Herstellung des Lagerdeckels erreicht.The bearing cap can be made of plastic or aluminum. These materials have already proven themselves for the production of components in large quantities. Standard methods can be used for this. Thus, a simple and cost-effective production of the bearing cap is achieved.

Gemäß einer Weiterbildung ist ein Verstellwellenantrieb an der Zylinderkopfhaube angeordnet, wobei der Verstellwellenantrieb vorzugsweise elektrisch ist. Über den Verstellwellenantrieb wird die Verstellwelle drehend angetrieben. Er dient also dem Schalten der Schlepphebel. Aufgrund dessen Montage an der Zylinderkopfhaube kann seine Funktion und insbesondere sein Zusammenspiel mit der Verstellwelle, den Schlepphebeln und/oder zugehörigen Betätigungselementen bereits getestet werden, bevor die Zylinderkopfhaube auf dem Zylinderkopf montiert ist.According to a further development, an adjusting shaft drive is arranged on the cylinder head cover, wherein the adjusting shaft drive is preferably electric. About the adjusting shaft drive the adjusting shaft is driven in rotation. So it serves to switch the rocker arms. Due to its mounting on the cylinder head cover its function and in particular its interaction with the adjusting, the rocker arms and / or associated actuators can already be tested before the cylinder head cover is mounted on the cylinder head.

Zusätzlich wird die Aufgabe durch einen Verbrennungsmotor mit einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfbaugruppe gelöst. Ein solcher Verbrennungsmotor ist zuverlässig in seiner Funktion und kann besonders einfach montiert werden.In addition, the object is achieved by an internal combustion engine with a cylinder head assembly according to the invention. Such an internal combustion engine is reliable in its function and can be mounted very easily.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:

  • - 1 schematisch einen erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor mit einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfbaugruppe,
  • - 2 ein Detail einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • - 3 ein Detail einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfbaugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform und
  • - 4 ein Detail einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfbaugruppe gemäß einer dritten Ausführungsform.
The invention will be explained below with reference to embodiments shown in the accompanying drawings. Show it:
  • - 1 2 schematically shows an internal combustion engine according to the invention with a cylinder head assembly according to the invention,
  • - 2 a detail of a cylinder head assembly according to the invention according to a first embodiment,
  • - 3 a detail of a cylinder head assembly according to the invention according to a second embodiment and
  • - 4 a detail of a cylinder head assembly according to the invention according to a third embodiment.

1 zeigt einen Verbrennungsmotor 10 mit einem Motorblock 12 und einer Zylinderkopfbaugruppe 14. 1 shows an internal combustion engine 10 with an engine block 12 and a cylinder head assembly 14 ,

Im Motorblock 12 ist ein Hubkolben 16 vorgesehen, über den eine Kurbelwelle 18 verbrennungsmotorisch angetrieben werden kann.In the engine block 12 is a reciprocating piston 16 provided, over which a crankshaft 18 can be driven by internal combustion engine.

In der Zylinderkopfbaugruppe 14 ist exemplarisch ein Gaswechselventil 20 angeordnet, das ein Einlassventil oder ein Auslassventil sein kann. Dieses wird über eine Nockenwelle 22 geöffnet und geschlossen.In the cylinder head assembly 14 is an example of a gas exchange valve 20 arranged, which may be an inlet valve or an exhaust valve. This is about a camshaft 22 opened and closed.

Dabei wirkt die Nockenwelle 22 jedoch nicht direkt auf das Gaswechselventil 20, sondern betätigt dieses über einen schaltbaren Schlepphebel 24.The camshaft acts 22 but not directly on the gas exchange valve 20 but actuates this via a switchable rocker arm 24 ,

Dieser kann in einem Betätigungszustand in Zusammenwirkung mit der Nockenwelle 22 das Gaswechselventil 20 betätigen.This can in an operating state in cooperation with the camshaft 22 the gas exchange valve 20 actuate.

In einem Deaktivierungszustand des Schlepphebels 24 betätigt er unabhängig von einer Stellung der Nockenwelle 22 das Gaswechselventil 20 nicht.In a deactivation state of the finger lever 24 it operates independently of a position of the camshaft 22 the gas exchange valve 20 Not.

Zum Schalten des Schlepphebels 24 zwischen diesen beiden Zuständen ist eine Verstellwelle 26 vorgesehen. Diese ist um eine Verstellwellenachse 28 drehbar gelagert und wird von einem elektrischen Verstellwellenantrieb 29 betätigt.For switching the finger lever 24 between these two states is an adjustment shaft 26 intended. This is about a Verstellwellenachse 28 rotatably mounted and is powered by an electric Verstellwellenantrieb 29 actuated.

Die Verstellwelle 26 kann auch über ein Betätigungselement auf den Schlepphebel 24 wirken. Sie interagiert dann nicht direkt mit diesem, sondern über das Betätigungselement, das auch als Zwischenelement bezeichnet werden kann. Ein solches ist jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.The adjusting shaft 26 can also be an actuator on the rocker arm 24 Act. It then does not interact directly with this, but via the actuator, which can also be referred to as an intermediate element. However, such is not shown for reasons of clarity.

Der Schlepphebel 24 ist mit einem Gelenk 30 ausgestattet, um das er geknickt werden kann. Ferner umfasst der Schlepphebel 24 einen Schaltstift 32, der ein Knicken um das Gelenk 30 freigeben oder blockieren kann. Dieser konstruktive Aufbau dient lediglich der Illustration. Er ist auf keinen Fall als konstruktive Einschränkung des Aufbaus des Schlepphebels 24 zu verstehen.The rocker arm 24 is with a joint 30 equipped that he can be kinked. Furthermore, the drag lever comprises 24 a switch pin 32 that kinking around the joint 30 can release or block. This constructive structure is for illustration only. It is by no means a constructive restriction on the construction of the finger lever 24 to understand.

Die Zylinderkopfbaugruppe 14 umfasst einen Nockenwellenträger, der nicht im Detail dargestellt ist, sowie eine Zylinderkopfhaube 34 (siehe auch 2).The cylinder head assembly 14 includes a cam carrier, which is not shown in detail, and a cylinder head cover 34 (see also 2 ).

Der Verstellwellenantrieb 29 ist dabei an der Zylinderkopfhaube 34 montiert.The adjusting shaft drive 29 is on the cylinder head cover 34 assembled.

Zudem ist an der Zylinderkopfhaube 34 mindestens eine Lagerbrücke 36 ausgebildet, über die die Verstellwelle 26 drehbar an der Zylinderkopfhaube 34 gelagert ist.In addition, on the cylinder head cover 34 at least one bearing bridge 36 formed over which the adjusting shaft 26 rotatable on the cylinder head cover 34 is stored.

Die Lagerbrücke 36 ist mit einem zugehörigen Lagerdeckel 38 verschlossen.The bearing bridge 36 is with an associated bearing cap 38 locked.

Die Lagerbrücke 36 ist dabei einstückig mit der Zylinderkopfhaube 34 hergestellt und umfasst eine erste Verstellwellenlagerfläche 40.The bearing bridge 36 is in one piece with the cylinder head cover 34 manufactured and includes a first Verstellwellenlagerfläche 40 ,

Diese ist im Wesentlichen halbschalenförmig und wird durch eine zweite Verstellwellenlagerfläche 42, die am Lagerdeckel 38 vorgesehen ist, zu einer im Wesentlichen umlaufenden Radiallagerfläche 44 für die Verstellwelle 26 ergänzt. This is essentially half-shell-shaped and is characterized by a second Verstellwellenlagerfläche 42 on the bearing cap 38 is provided, to a substantially circumferential radial bearing surface 44 for the adjusting shaft 26 added.

Der Lagerdeckel 38 und/oder die Zylinderkopfhaube 34 kann bzw. können aus Kunststoff oder aus Aluminium hergestellt sein.The bearing cap 38 and / or the cylinder head cover 34 may or may be made of plastic or aluminum.

In der gezeigten Ausführungsform ist der Lagerdeckel 38 mit der Zylinderkopfhaube 34 verclipst.In the embodiment shown, the bearing cap 38 with the cylinder head cover 34 clipped.

Dafür sind am Lagerdeckel 38 zwei Raststifte 46 angeordnet. Diese greifen in jeweils zugehörige Rastöffnungen 48 ein, die an der Zylinderkopfhaube 34 vorgesehen sind.For this are on the bearing cap 38 two locking pins 46 arranged. These engage in respective associated detent openings 48 one on the cylinder head cover 34 are provided.

Im verrasteten Zustand, der in den 2 - 4 gezeigt ist, liegt eine Rastfläche 50 des Raststifts 46 an einer zugeordneten Gegenrastfläche 52 der Zylinderkopfhaube 34 an.In the locked state, in the 2 - 4 is shown, there is a locking surface 50 of the detent pin 46 on an associated counter-locking surface 52 the cylinder head cover 34 at.

Die Gegenrastfläche 52 ist dabei auf derjenigen Seite der Rastöffnung 48 angeordnet, die dem Lagerdeckel 38 entgegengesetzt ist.The counter-locking surface 52 is on the side of the detent opening 48 arranged the bearing cap 38 is opposite.

In den gezeigten Ausführungsformen ist die Gegenrastfläche 52 jeweils als ein Randbereich der Rastöffnung 48 ausgebildet. Die Gegenrastfläche 52 ist also im Wesentlichen ringförmig.In the embodiments shown, the counter-locking surface 52 each as an edge region of the detent opening 48 educated. The counter-locking surface 52 is therefore essentially annular.

In der Ausführungsform gemäß 2 verlaufen die Gegenrastflächen 52 im Wesentlichen senkrecht zu einer Rastöffnungsmittelachse A. Mit anderen Worten sind Flächennormalen N der Gegenrastflächen 52 parallel zur Rastöffnungsmittelachse orientiert.In the embodiment according to 2 run the counter-locking surfaces 52 substantially perpendicular to a Rastöffnungsmittelachse A , In other words, surface normals N the counter-locking surfaces 52 oriented parallel to the Rastöffnungsmittelachse.

In den Ausführungsformen gemäß 3 und 4 sind die Gegenrastflächen 52 schräg. Das bedeutet, dass die Flächennormalen N der Gegenrastflächen 52 gegenüber der Rastöffnungsmittelachse A gekippt sind. Die Gegenrastflächen 52 haben also die Form eines ringförmigen Kegelmantelabschnitts.In the embodiments according to 3 and 4 are the counter-locking surfaces 52 aslant. This means that the surface normals N the counter-locking surfaces 52 opposite the Rastöffnungsmittelachse A are tilted. The counter-locking surfaces 52 So have the shape of an annular cone shell section.

Durch ein im Wesentlichen radiales Andrücken der Rastflächen 50 an die gekippten Gegenrastflächen 52 entsteht eine Kraftkomponente F, die entlang der Rastöffnungsmittelachse A verläuft und auf den jeweils zugeordneten Raststift 46 wirkt. Die Kraftkomponente F kann daher auch als axiale Vorspannkraft bezeichnet werden. Über diese werden die Raststifte 46 bildlich gesprochen in die Rastöffnungen 46 hineingezogen.By a substantially radial pressing of the locking surfaces 50 to the tilted counter-locking surfaces 52 creates a force component F , along the Rastöffnungsmittelachse A runs and on the respectively assigned locking pin 46 acts. The force component F can therefore also be referred to as axial preload force. About these are the locking pins 46 figuratively speaking in the detent openings 46 drawn.

Zur genauen Positionierung in der zugehörigen Rastöffnung 48 umfasst jeder Raststift 46 einen Positionierabschnitt 54. Dieser liegt im montierten Zustand an einem zugeordneten Positionierabschnitt 56 der Zylinderkopfhaube 34 an.For exact positioning in the associated detent opening 48 includes each locking pin 46 a positioning section 54 , This is in the assembled state at an associated positioning 56 the cylinder head cover 34 at.

In der dargestellten Ausführungsform bilden der Positionierabschnitt 54 des Raststifts 46 und der Positionierabschnitt 56 der Zylinderkopfhaube 34 eine Passung.In the illustrated embodiment, the positioning section 54 of the detent pin 46 and the positioning section 56 the cylinder head cover 34 a fit.

Um das Einführen der Raststifte 46 in die zugehörigen Rastöffnungen 48 zu erleichtern, sind zudem Einführschrägen 58 an den Raststiften 46 vorgesehen.To insert the locking pins 46 in the associated detent openings 48 To facilitate, are also insertion bevels 58 at the ratchet pins 46 intended.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst jeder Raststift 46 zwei Rastzungen 60, die gegenläufig orientiert sind und jeweils eine der Rastflächen 50 und eine der Einführschrägen 58 tragen.In the illustrated embodiment, each locking pin comprises 46 two locking tongues 60 , which are oriented in opposite directions and each one of the locking surfaces 50 and one of the insertion bevels 58 wear.

Zwischen den Rastzungen 60 ist ein Bewegungsfreiraum 62 angeordnet, in denen sich während der Montage der Clipsverbindung die Rastzungen 60 elastisch hineinverlagern können.Between the locking tongues 60 is a freedom of movement 62 arranged in which the locking tongues during assembly of the clip connection 60 can shift elastically.

Zur Sicherung der Rastverbindung sowie zum Aufbau einer axialen Vorspannkraft, also einer Kraftkomponente F, kann im montierten Zustand in den Bewegungsfreiraum 62 ein Stift 64 eingesetzt werden. Dieser kann beispielsweise konisch sein.To secure the locking connection and to build an axial biasing force, ie a force component F , can in the assembled state in the movement clearance 62 a pen 64 be used. This can be conical, for example.

In den gezeigten Ausführungsformen sind an jedem Lagerdeckel 38 zwei Raststifte 46 vorgesehen, die jeweils zwei Rastzungen 60 umfassen.In the embodiments shown are on each bearing cap 38 two locking pins 46 provided, each two locking tongues 60 include.

In alternativen Ausführungsformen kann an jedem Raststift 46 auch nur eine Rastzunge 60 vorgesehen sein. Auch kann ein Raststift 46 mit mehr als zwei Rastzungen 60 ausgestattet sein, z. B. mit vier.In alternative embodiments, at each locking pin 46 also only a latching tongue 60 be provided. Also, a locking pin 46 with more than two locking tongues 60 be equipped, for. With four.

Weitere alternative Ausführungen können nur einen Raststift 46 je Lagerdeckel 38 vorsehen.Other alternative designs can only have one locking pin 46 per bearing cap 38 provide.

Zudem ist es möglich, mehr als zwei Raststifte 46 je Lagerdeckel 38 vorzusehen. Beispielsweise kann ein Lagerdeckel 38 mit vier Raststiften 46 ausgerüstet sein, wobei im montierten Zustand jeweils zwei Raststifte 46 auf einer Seite der Verstellwellenachse 28 liegen.In addition, it is possible to have more than two locking pins 46 per bearing cap 38 provided. For example, a bearing cap 38 with four locking pins 46 be equipped, in the assembled state in each case two locking pins 46 on one side of the adjusting shaft axis 28 lie.

Die Montage des Lagerdeckels 38 an der Zylinderkopfhaube 34 läuft folgendermaßen ab.The assembly of the bearing cap 38 on the cylinder head cover 34 runs as follows.

Zunächst werden die beiden Raststifte 46 grob über den zugehörigen Rastöffnungen 48 ausgerichtet.First, the two locking pins 46 roughly above the associated detent openings 48 aligned.

Danach werden die Raststifte 46 in die Rastöffnungen 48 eingeschoben. Dabei werden die Raststifte 46 durch die Einführschrägen 58 in den Rastöffnungen 48 ausgerichtet, genauer gesagt zentriert.Then the locking pins 46 into the detent openings 48 inserted. This will be the locking pins 46 through the insertion bevels 58 in the detent openings 48 aligned, more precisely centered.

Dadurch wird auch der Lagerdeckel 38 in die für diesen vorgesehene Position überführt. This also makes the bearing cap 38 transferred to the position provided for this.

Beim Erreichen von innerhalb der Rastöffnungen 48 vorgesehenen Vorsprüngen dienen die Einführschrägen 58 außerdem dazu, die Rastzungen 60 elastisch in den Bewegungsfreiraum 62 hinein zu verformen.When reaching within the detent openings 48 provided projections serve the insertion bevels 58 in addition, the locking tongues 60 elastic in the freedom of movement 62 to deform into.

Dadurch wird es möglich, die Rastflächen 50 entlang der Rastöffnungsmittelachse A hinter die zugeordneten Gegenrastflächen 52 zu schieben.This makes it possible, the locking surfaces 50 along the Rastöffnungsmittelachse A behind the assigned counter-locking surfaces 52 to push.

Sobald dies geschehen ist, formen sich die Rastzungen 60 elastisch zurück, sodass die Rastflächen 50 an den zugeordneten Gegenrastflächen 52 anliegen.As soon as this is done, the locking tongues form 60 elastic back, so that the locking surfaces 50 at the assigned counter-locking surfaces 52 issue.

Optional kann abschließend ein Stift 64 in den Bewegungsfreiraum 62 eingesetzt werden.Optionally, a pen can conclude 64 in the freedom of movement 62 be used.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2015/181264 A1 [0004]WO 2015/181264 A1 [0004]

Claims (15)

Zylinderkopfbaugruppe (14) für einen Verbrennungsmotor (10), mit mindestens einem über einen schaltbaren Schlepphebel (24) betätigbaren Gaswechselventil (20), wobei der Schlepphebel (24) einen Betätigungszustand, in dem er in Zusammenwirkung mit einer Nockenwelle (22) das Gaswechselventil (20) betätigen kann, und einen Deaktivierungszustand einnehmen kann, in dem er unabhängig von einer Stellung der Nockenwelle (22) das Gaswechselventil (20) nicht betätigt, und mit einer um eine Verstellwellenachse (28) drehbaren Verstellwelle (26), wobei der Schlepphebel (24) mittels Drehen der Verstellwelle (26) vom Betätigungszustand in den Deaktivierungszustand geschaltet werden kann und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellwelle (26) mittels mindestens einer Lagerbrücke (36) und eines zugehörigen Lagerdeckels (38) an einer Zylinderkopfhaube (34) drehbar gelagert ist.Cylinder head assembly (14) for an internal combustion engine (10), with at least one gas exchange valve (20) which can be actuated via a switchable drag lever (24), wherein the drag lever (24) has an actuation state in which it interacts with a camshaft (22). 20), and can assume a deactivation state in which it does not actuate the gas exchange valve (20) independently of a position of the camshaft (22) and with an adjusting shaft (28) rotatable adjusting shaft (26), wherein the cam follower ( 24) by turning the adjusting shaft (26) from the operating state in the deactivation state can be switched and vice versa, characterized in that the adjusting shaft (26) by means of at least one bearing bridge (36) and an associated bearing cap (38) on a cylinder head cover (34) rotatable is stored. Zylinderkopfbaugruppe (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbrücke (36) einstückig mit der Zylinderkopfhaube (34) hergestellt ist und eine erste Verstellwellenlagerfläche (40) umfasst, wobei die Zylinderkopfhaube (34) vorzugsweise aus Kunststoff oder Aluminium hergestellt ist.Cylinder head assembly (14) after Claim 1 , characterized in that the bearing bridge (36) is made in one piece with the cylinder head cover (34) and comprises a first Verstellwellenlagerfläche (40), wherein the cylinder head cover (34) is preferably made of plastic or aluminum. Zylinderkopfbaugruppe (14) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Lagerdeckel (38) eine zweite Verstellwellenlagerfläche (42) angeordnet ist, die im montierten Zustand die erste Verstellwellenlagerfläche (40) zu einer im Wesentlichen umlaufenden Radiallagerfläche (44) für die Verstellwelle (26) ergänzt.Cylinder head assembly (14) after Claim 2 , characterized in that on the bearing cap (38) a second Verstellwellenlagerfläche (42) is arranged, which in the assembled state, the first Verstellwellenlagerfläche (40) to a substantially circumferential radial bearing surface (44) for the adjusting shaft (26). Zylinderkopfbaugruppe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerdeckel (38) mit der Zylinderkopfhaube (34) verclipst ist.Cylinder head assembly (14) according to any one of the preceding claims, characterized in that the bearing cap (38) with the cylinder head cover (34) is clipped. Zylinderkopfbaugruppe (14) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Lagerdeckel (38) zwei Raststifte (46) angeordnet sind, die in jeweils eine zugehörige Rastöffnung (48) an der Zylinderkopfhaube (34) eingreifen.Cylinder head assembly (14) after Claim 4 , characterized in that on the bearing cap (38) two locking pins (46) are arranged, which engage in each case an associated latching opening (48) on the cylinder head cover (34). Zylinderkopfbaugruppe (14) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Raststift (46) eine Rastfläche (50) umfasst, die im verrasteten Zustand an einer zugeordneten Gegenrastfläche (52) der Zylinderkopfhaube (34) anliegt.Cylinder head assembly (14) after Claim 5 , characterized in that each latching pin (46) comprises a latching surface (50) which rests in the latched state on an associated counter-latching surface (52) of the cylinder head cover (34). Zylinderkopfbaugruppe (14) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gegenrastfläche (52) auf einer dem Lagerdeckel (38) abgewandten Seite der zugeordneten Rastöffnung (48) und in einem Randbereich der Rastöffnung (48) vorgesehen ist.Cylinder head assembly (14) after Claim 6 , characterized in that each counter-latching surface (52) is provided on a side facing away from the bearing cap (38) of the associated latching opening (48) and in an edge region of the latching opening (48). Zylinderkopfbaugruppe (14) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flächennormale (N) der Gegenrastfläche (52) gegenüber einer Rastöffnungsmittelachse (A) gekippt ist.Cylinder head assembly (14) after Claim 6 or 7 , characterized in that a surface normal (N) of the counter-latching surface (52) relative to a Rastöffnungsmittelachse (A) is tilted. Zylinderkopfbaugruppe (14) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Raststift (46) eine Einführschräge (58) vorgesehen ist.Cylinder head assembly (14) according to one of Claims 5 to 8th , characterized in that on each locking pin (46) an insertion bevel (58) is provided. Zylinderkopfbaugruppe (14) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Raststift (46) zwei Rastzungen (60) angeordnet sind, wobei die Rastzungen (60) gegenläufig orientiert sind und jeweils eine Rastfläche (50) und eine Einführschräge (58) tragen.Cylinder head assembly (14) according to one of Claims 5 to 9 , characterized in that on the latching pin (46) two latching tongues (60) are arranged, wherein the latching tongues (60) are oriented in opposite directions and each carrying a latching surface (50) and an insertion bevel (58). Zylinderkopfbaugruppe (14) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Rastzungen (60) ein Bewegungsfreiraum (62) angeordnet ist, insbesondere wobei im montierten Zustand ein vorzugsweise konischer Stift (64) in den Bewegungsfreiraum (62) eingesetzt ist.Cylinder head assembly (14) after Claim 10 , characterized in that between the locking tongues (60) a movement space (62) is arranged, in particular wherein in the assembled state, a preferably conical pin (64) in the movement space (62) is inserted. Zylinderkopfbaugruppe (14) nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Raststift (46) einen Positionierabschnitt (54) umfasst, der im montierten Zustand an einem Positionierabschnitt (56) der Zylinderkopfhaube (34) anliegt.Cylinder head assembly (14) according to one of Claims 5 to 11 , characterized in that each locking pin (46) comprises a positioning portion (54) which rests in the mounted state on a positioning portion (56) of the cylinder head cover (34). Zylinderkopfbaugruppe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerdeckel (38) aus Kunststoff oder aus Aluminium hergestellt ist.Cylinder head assembly (14) according to any one of the preceding claims, characterized in that the bearing cap (38) is made of plastic or aluminum. Zylinderkopfbaugruppe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstellwellenantrieb (29) an der Zylinderkopfhaube (34) angeordnet ist, wobei der Verstellwellenantrieb (29) vorzugsweise elektrisch ist.Cylinder head assembly (14) according to any one of the preceding claims, characterized in that a Verstellwellenantrieb (29) on the cylinder head cover (34) is arranged, wherein the Verstellwellenantrieb (29) is preferably electrically. Verbrennungsmotor (10) mit einer Zylinderkopfbaugruppe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Internal combustion engine (10) with a cylinder head assembly (14) according to one of the preceding claims.
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