DE102018112921A1

DE102018112921A1 - Variable valve train of a reciprocating internal combustion engine

Info

Publication number: DE102018112921A1
Application number: DE102018112921.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Möller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2019-12-05

Abstract

Vorgeschlagen ist ein variabler Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit zumindest einem Gaswechselventil pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels durch eine Axialverschiebung eines in einer Querbohrung desselben geführten und aus einer Seitenwand des Schlepphebels vorstehenden Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen der Schlepphebel über federnde Verbindungselemente mit zumindest einer Schaltleiste (5, 6) verbunden sind, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet sowie mittels zumindest eines maschinenfest abgestützten Linearaktuators gegen die Kraft eines ebenfalls maschinenfest abgestützten Federelements aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längs verschiebbar ist und wobei die federnden Verbindungselemente als Drahtfedern (1) ausgebildet sind.Proposed is a variable valve train of a reciprocating internal combustion engine, with at least one gas exchange valve per cylinder, the valve lift each predetermined by at least one cam of a camshaft and selectively switchable by means of a switchable cam follower by an axial displacement of a guided in a transverse bore and out of a side wall of the finger lever protruding shift pin can be switched to another stroke course, wherein the switching pin of the cam followers are connected via resilient connecting elements with at least one switching strip (5, 6) which is arranged parallel to the camshaft and by means of at least one machine-supported linear actuator against the force of a likewise mechanically fixed supported spring element from a rest position in a shift position is longitudinally displaceable and wherein the resilient connecting elements are formed as wire springs (1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen variablen Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit zumindest einem Gaswechselventil pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels durch eine Axialverschiebung eines in einer Querbohrung desselben geführten und aus einer Seitenwand des Schlepphebels vorstehenden Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen der Schlepphebel über federnde Verbindungselemente mit zumindest einer Schaltleiste verbunden sind, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet sowie mittels zumindest eines maschinenfest abgestützten Linearaktuators gegen die Kraft eines ebenfalls maschinenfest abgestützten Federelements aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längs verschiebbar ist.The invention relates to a variable valve train of a reciprocating internal combustion engine, with at least one gas exchange valve per cylinder, the valve lift each predetermined by at least one cam of a camshaft and by means of a switchable cam follower by an axial displacement of a guided in a transverse bore and from a side wall of the finger lever protruding shift pin selectively switched off or switchable to another Hubverlauf, the switching pin of the cam followers are connected via resilient connecting elements with at least one switching strip, which arranged parallel to the camshaft and by means of at least one machine-supported linear actuator against the force of a likewise machine-supported spring element from a rest position in a Shift position is longitudinally displaceable.

Eine derartige Anordnung eines variablen Ventiltriebes ist in der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2017 101 792.5 der Anmelderin beschrieben. Die dort beschriebenen Blattfedern müssen generell eine bestimmte Federsteifigkeit aufweisen, wobei sie einerseits steif genug sein müssen, um die Schaltbolzen in entsprechender Zeit zu verschieben und gleichzeitig elastisch genug sein, um den Hub der Schaltleiste vollständig aufnehmen zu können, wenn noch keine Verschiebung des Schaltbolzens möglich ist. Da der Bauraum am Zylinderkopf bzw. unter dem Ventildeckel des Zylinderkopfes beengt ist, muss die Schaltleiste zwangsweise sehr nahe am Schaltbolzen positioniert sein, so dass aufgrund des kleinen Abstandes und der kurzen Länge der Blattfeder diese unerwünscht steif ist.Such an arrangement of a variable valve train is in the not yet published patent application DE 10 2017 101 792.5 the applicant described. The leaf springs described therein must generally have a certain spring stiffness, on the one hand, they must be stiff enough to move the shift pin in the appropriate time and at the same time be elastic enough to fully absorb the stroke of the safety edge, if still no shift of the shift pin possible is. Since the space is cramped on the cylinder head or under the valve cover of the cylinder head, the switching strip must be forcibly positioned very close to the shift pin, so that this is undesirable stiff due to the small distance and the short length of the leaf spring.

Aufgabe der Erfindung ist es, die zuvor beschriebenen Nachteile der bekannten variablen Ventiltriebsteuerung zu vermeiden und insbesondere eine Feder zur Verfügung zu stellen, die den geforderten Anforderungen entspricht.The object of the invention is to avoid the disadvantages of the known variable valve train control described above and in particular to provide a spring that meets the required requirements.

Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung dadurch, dass die federnden Verbindungselemente als Drahtfedern ausgebildet sind. Diese sind vorzugsweise aus Stahl hergestellt und sind in der Lage ausreichend hohe Kräfte bei ausreichender Elastizität aufzunehmen. Der Querschnitt des Drahtes kann kreisrund, oval oder dergl. ausgeführt sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Drahtfedern zu ihren funktionellen Verlängerungen zumindest eine Schleife auf, wodurch die wirksame Länge praktisch verdoppelt werden kann. Die Enden der Drahtfedern sind nach Art eines Ringes geformt, so dass sie leicht mittels Nieten, Clinchen, Schweißen und dergleichen an der Schaltleiste befestigt werden können. Für den Fall, dass der Ring zur Kontaktnahme des Schaltbolzens ungünstig ist, wird vorgeschlagen, an diesem Ende eine kleine Blechplatte bzw. ein kleines Metallplättchen zu befestigen, z.B. zu verschweißen, um in eine Nut am Schaltbolzen eingreifen zu können.The object of the invention is achieved in that the resilient connecting elements are designed as wire springs. These are preferably made of steel and are able to absorb sufficiently high forces with sufficient elasticity. The cross section of the wire may be circular, oval or the like. In a further embodiment of the invention, the wire springs to their functional extensions at least one loop, whereby the effective length can be practically doubled. The ends of the wire springs are shaped in the manner of a ring, so that they can be easily attached by riveting, clinching, welding and the like on the switching strip. In the event that the ring is inconvenient for engaging the switch pin, it is proposed to attach at this end a small metal plate or a small metal plate, e.g. to weld in order to engage in a groove on the shift pin can.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:

• 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer als Verbindungselement ausgebildeten Drahtfeder,
• 2 zeigt eine Seitenansicht der Drahtfeder nach 1,
• 3 zeigt eine gegenüber 2 um 90° verdrehte Seitenansicht der Drahtfeder und
• 4 zeigt eine perspektivische Ansicht von zwei nebeneinander angeordneten Schaltleisten mit daran befestigten Drahtfedern, deren Enden mit Blechplatten versehen sind.

The invention is described in the drawings:

• 1 shows a perspective view of a formed as a connecting element wire spring,
• 2 shows a side view of the wire spring 1 .
• 3 shows one opposite 2 rotated by 90 ° side view of the wire spring and
• 4 shows a perspective view of two juxtaposed safety edges with attached wire springs, the ends of which are provided with metal plates.

In den 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Drahtfeder bezeichnet, die aus Stahl hergestellt ist und einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Der Querschnitt kann aber auch oval ausgestaltet sein oder eine andere Form aufweisen. An den Enden der Drahtfeder 1 sind Ringe 2 und 3 angeformt, die als Befestigungsfläche an einer Schaltleiste und Schaltbolzen gut geeignet sind. Zur funktionellen Verlängerung der Drahtfeder 1 weist diese eine Schleife 4 auf, so dass die Feder für den gleichen Bauraum erheblich verlängert ist, wodurch die Elastizität verändert werden kann. Durch Veränderung des Querschnitts der Drahtfeder ist eine günstige Anpassung an die Schleife(n) 4 und die Ringe 2 und 3 möglich. Die Drahtfedern 1 sind gemäß 4 auf der Rückseite von Schaltleisten 5 und 6 befestigt und ragen am flachen Ende der Schaltleisten durch Positionslücken 7, so dass die Elastizität der Drahtfedern 1 nicht eingeschränkt wird. In der vorderen Schaltleiste 5 sind an den Stellen, an denen die Drahtfedern von der hinteren Schaltleiste 6 kommend diese durchdringt, Freigängigkeitslücken 8 vorgesehen, damit eine unabhängige Verschiebung der Schaltleisten 5 und 6 ohne Beeinträchtigung durch die Drahtfedern 1 erfolgen kann. An den Enden der Drahtfedern 1 sind in 4 kleine Blechplatten 9 angebracht, vorzugsweise angeschweißt, die ebenfalls an dem jeweiligen Ring 3 justiert werden können.In the 1 to 4 is, as far as shown in detail, 1 denotes a wire spring, which is made of steel and has a circular cross-section. The cross section may also be configured oval or have a different shape. At the ends of the wire spring 1 are rings 2 and 3 molded, which are well suited as a mounting surface on a switching strip and shift pin. For functional extension of the wire spring 1 this one has a loop 4 on, so that the spring for the same space is considerably extended, whereby the elasticity can be changed. By changing the cross section of the wire spring is a favorable adaptation to the loop (s) 4 and the rings 2 and 3 possible. The wire springs 1 are according to 4 on the back of safety edges 5 and 6 attached and protrude at the flat end of the safety edges by position gaps 7 , so that the elasticity of the wire springs 1 is not restricted. In the front safety edge 5 are in the places where the wire springs from the rear safety edge 6 coming through these permeates, clearance gaps 8th provided so that an independent shift of the safety edges 5 and 6 without interference from the wire springs 1 can be done. At the ends of the wire springs 1 are in 4 small metal plates 9 attached, preferably welded, which also on the respective ring 3 can be adjusted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1)1): Drahtfedernwire springs
2), 3)2), 3): Ringerings
4)4): Schleifengrind
5), 6)5), 6): SchaltleistenSafety Edges
7) 7): Positionslückenposition gaps
8)8th): FreigängigkeitslückeFreigängigkeitslücke
9)9): kleine Blechplattesmall sheet metal plate

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102017101792 [0002]

Claims

Variable valve train of a reciprocating internal combustion engine, with at least one cam valve of each camshaft and its valve lift by means of a switchable cam follower by an axial displacement of a guided in a transverse bore thereof and from a side wall of the finger lever protruding switching pin selectively switched off or another Hubverlauf is reversible, wherein the switching pin of the rocker arms via resilient connecting elements with at least one switching strip (5, 6) are arranged which are arranged parallel to the camshaft and by means of at least one machine-supported linear actuator against the force of a likewise mechanically fixed spring element supported from a rest position to a switching position is longitudinally displaceable, characterized in that the resilient connecting elements are designed as wire springs (1).

Variable valve train after Claim 1 , characterized in that the wire springs (1) to their functional extensions at least one loop (4).

Variable valve train according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the ends of the wire springs (1) in the manner of a ring (2, 3) are formed.

Variable valve train according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the switching bolt facing the end of the wire springs (1) has a metal plate (9).