DE102018117338A1 - Module of a variable valve train of an internal combustion engine - Google Patents
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- F01L2820/03—Auxiliary actuators
Abstract
Vorgeschlagen ist ein Modul (1) eines variablen Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einer in einem Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine längs gelagerten Schubstange (3) mit hiervon abhängenden Stellfingern (4), welcher Schubstange (3) ein Linearaktor (5) zugeordnet ist, dessen Anker (6) diese zu deren Verlagerung in eine Längsrichtung (A) kontaktiert, wobei zu jedem Stellfinger (4) ein schaltbarer Schlepphebel (7) mit einem hierin quer zu dessen Längserstreckung verlaufendem Koppelschiebermittel (8) gehört, von welchem Koppelschiebermittel (8) ein Schieberteil (9) lateral aus dem Schlepphebel (7) ragt und von einem freien Ende (10) dessen Stellfingers (4) beaufschlagbar ist und wobei die Bewegungsenergie der Schubstange (3) in die eine Längsrichtung (A) und vor deren Endposition über ein separates Dämpfungsmittel (11) wenigstens teilweise gewandelt wird.Proposed is a module (1) of a variable valve train of an internal combustion engine, with a push rod (3) mounted longitudinally in a cylinder head (2) of the internal combustion engine with adjusting fingers (4) depending thereon, to which push rod (3) a linear actuator (5) is assigned, the armature (6) of which contacts them for their displacement in a longitudinal direction (A), each switch finger (4) having a switchable rocker arm (7) with a coupling slide means (8) extending transversely to its longitudinal extension, of which coupling slide means (8) a slide part (9) protrudes laterally from the rocker arm (7) and a free end (10) of which the actuating finger (4) can be acted upon, and the kinetic energy of the push rod (3) in one longitudinal direction (A) and before its end position via separate damping means (11) is at least partially converted.
Description
Die Erfindung betrifft ein Modul eines variablen Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einer in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine längs gelagerten Schubstange mit hiervon abhängenden Stellfingern, welcher Schubstange ein Linearaktor zugeordnet ist, dessen Anker diese zu deren Verlagerung in eine Längsrichtung zumindest mittelbar kontaktiert, wobei zu jedem Stellfinger ein schaltbarer Schlepphebel mit einem hierin quer zu dessen Längserstreckung verlaufendem Koppelschiebermittel gehört, von welchem Koppelschiebermittel ein Schieberteil lateral aus dem Schlepphebel ragt und von einem freien Ende dessen Stellfingers beaufschlagbar ist.The invention relates to a module of a variable valve train of an internal combustion engine, with a push rod mounted longitudinally in a cylinder head of the internal combustion engine with adjuster fingers depending thereon, to which push rod a linear actuator is assigned, the armature of which at least indirectly contacts them for their displacement in a longitudinal direction, with each actuating finger a switchable rocker arm with a coupling slide means running transversely to its longitudinal extent, of which coupling slide means a slide part protrudes laterally from the rocker arm and can be acted upon by a free end of its adjusting finger.
Derartige Module mit aktorbeaufschlagter Schubstange, Stellfingern hieran und Schlepphebeln werden mittlerweile auch als eRocker- Module oder -Systeme bezeichnet. Ein Beispiel hierfür geht aus der
Nachteilig ist es bei der vorgenannten Gestaltung, dass die Schubstange beim schlagartigen Erreichen einer ihrer beiden Endlagen Körperschall emittiert. Diese Frequenzen können im hörbaren und somit im Komfortbereich liegen. Als Endpunkt / Umkehrpunkt für die Schubstange in Aktorausfahrrichtung kommt ein „harter“ Anschlag des Zylinderkopfes (Körperkante) infrage. In deren Rückfahrrichtung ist entweder ein ebensolcher Gegenanschlag oder ein Anschlag für den Anker des Aktors in Letztgenanntem denkbar und vorgesehen. Je nach Gestaltung des Verbundes Anker des Aktors mit Schubstange kann sich Letztgenannte bei deren schlagartigem Abbremsen an einem Anschlag auch vom Anker kurzzeitig lösen und erneut unter Emission von Geräuschen anschlagen.It is disadvantageous in the aforementioned design that the push rod emits structure-borne noise when one of its two end positions is suddenly reached. These frequencies can be in the audible and therefore in the comfort range. A "hard" stop of the cylinder head (body edge) can be used as the end point / reversal point for the push rod in the actuator extension direction. In their return direction, either a counter stop or a stop for the armature of the actuator in the latter is conceivable and provided. Depending on the design of the actuator armature and push rod assembly, the latter can briefly detach itself from the armature when it suddenly brakes at a stop and strike again with the emission of noise.
Aufgabe ist es, ein Modul der vorgenannten Gattung zu schaffen, welches sich geräuscharm betreiben lässt.The task is to create a module of the aforementioned type, which can be operated with little noise.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Bewegungsenergie der Schubstange, welche ein flaches Blech, ein Rohr oder ein Vollzylinder sein kann, zumindest in die eine Längsrichtung vom Linearaktor weg, vor deren Endposition über ein separates Dämpfungsmittel wenigstens teilweise gewandelt wird, wobei als Dämpfer gemäß einer bevorzugten Fortbildung der Erfindung insbesondere an einen elastischen Festkörper (Elastomer, Kunststoff, Gummi), einen Gasdämpfer oder einen Fluiddämpfer gedacht ist.According to the invention, this object is achieved in that the kinetic energy of the push rod, which can be a flat sheet, a tube or a solid cylinder, is at least partially converted in a longitudinal direction away from the linear actuator, before its end position, by means of a separate damping means, using as a damper According to a preferred development of the invention, in particular an elastic solid body (elastomer, plastic, rubber), a gas damper or a fluid damper is intended.
In einfachster Variante ist an der Schubstange somit bspw. ein Gummistück an deren freier Endstirn angebracht, durch welches im durch den Aktor bewirkten Ausfahr- und Anschlagfall die Bewegungsenergie der Schubstange „vernichtet“ oder, genauer gesagt, gewandelt wird, so dass die Schubstange vergleichsweise „sanft“ und ohne hörbare Geräusche zu emittieren, ihre eine Endlage erreicht. Auch kann der Dämpfer an der Gegenkontur des Zylinderkopfes liegen. Gleichfalls kann der andere rückwärtige Endpunkt im Aktor mit einem mechanischen Dämpfungsmittel versehen sehen oder diese Endstellung ebenfalls durch die vorgenannten Maßnahmen an der Schubstange oder dem Zylinderkopf „gedämpft“ sein. Ggf. können in einem oder beiden Anschlagfällen auch an jeder der Konturen (Schubstange u. Zylinderkopf) Dämpfungsmittel wie elastische Festkörper angebracht sein.In the simplest variant, for example, a rubber piece is attached to the free end face of the push rod, by means of which the kinetic energy of the push rod is "destroyed" or, more precisely, converted in the case of extension and stop caused by the actuator, so that the push rod is comparatively " gently ”and without emitting audible noises, has reached an end position. The damper can also lie on the opposite contour of the cylinder head. Likewise, the other rear end point in the actuator can be provided with a mechanical damping means or this end position can also be “damped” by the aforementioned measures on the push rod or the cylinder head. Possibly. In one or both stop cases, damping means such as elastic solid bodies can also be attached to each of the contours (push rod and cylinder head).
Alternativ ist an einen Gas- oder Fluiddämpfer gedacht. Beide Dämpfer können eine deutlich progressive Kennlinie haben, so dass es auch möglich ist, diese permanent mit der Schubstange zumindest in deren Ausfahrrichtung verbunden zu haben. Unter Fluiddämpfer ist bspw. auch ein Leckspaltelement zu verstehen, so wie es aus der Ventiltriebstechnik als hydraulisches Spielausgleichselement bekannt oder in Ketten- oder Riemenspannern verbaut ist.Alternatively, a gas or fluid damper is envisaged. Both dampers can have a clearly progressive characteristic, so that it is also possible to have them permanently connected to the push rod, at least in the direction of extension. Fluid damper is also to be understood to mean, for example, a leakage gap element, as is known from valve train technology as a hydraulic lash adjuster element or is installed in chain or belt tensioners.
Gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung soll die Schubstange, wobei stets auch ein Schubstangenpaket infrage kommt, in ihre Rückfahrrichtung über ein mechanisches Federmittel beaufschlagt sein. Hierbei ist insbesondere an wenigstens eine Schraubendruckfeder gedacht, welche sich einenends am Zylinderkopf abstützt. Alternativ hierzu kann die Schubstange auch in deren Rückführstellung über einen Aktor wie einen e-Aktor beaufschlagt sein.According to a further development of the invention, the push rod, with a push rod package always being considered, should be acted upon in its return direction by a mechanical spring means. Here, in particular, at least one helical compression spring is intended, which is supported at one end on the cylinder head. As an alternative to this, the push rod can also be acted upon in its return position by an actuator such as an e-actuator.
Anstelle der freien Endstirn der Schubstange zum Dämpferkontakt kann auch von der Schubstange ein Arm abragen, welcher mit einem Dämpfer des Zylinderkopfes kommuniziert oder selbst den Dämpfer für einen dann „harten“ Zylinderkopfkontakt besitzt.Instead of the free end face of the push rod for damper contact, an arm can also protrude from the push rod, which communicates with a damper of the cylinder head or itself has the damper for a “hard” cylinder head contact.
Auch ist es vorteilhaft, das Dämpfungs- und Druckfedermittel in einer vormontierten Baugruppe zu vereinigen. Beispielsweise bei Bauraumproblemen kommt jedoch auch deren getrennte Applikation infrage.It is also advantageous to combine the damping and compression spring means in a preassembled module. In the case of installation space problems, for example, their separate application can also be considered.
Die von der Schubstange abragenden Stellfinger sind gemäß einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung als blattartige Federzungen ausgebildet, können jedoch u. U. auch „steife“ Finger sein.The actuating fingers protruding from the push rod are in accordance with appropriate further training of the invention designed as leaf-like spring tongues, but u. May also be "stiff" fingers.
Zur Zeichnung:
- •
1 zeigt eine erste Variante eines Moduls mit getrennt voneinander vorliegendem Dämpfungs- und Federmittel und - •
2 eine Teilansicht wie vorgenannt, wobei Dämpfungs- und Federmittel eine Baueinheit bilden.
- •
1 shows a first variant of a module with separate damping and spring means and - •
2 a partial view as mentioned above, wherein damping and spring means form a structural unit.
Dargestellt ist in den
Das Modul
Jeder Stellfinger
Aus jedem zu schaltendem Schlepphebel
Um alle gleichwirkenden Schlepphebel
Räumlich getrennt vom Druckfedermittel
Durch diese Gestaltung erfährt die Schubstange
Wird die Bestromung des e-Aktors 5 aufgehoben, erfolgt eine Rückverlagerung der Schubstange
Gemäß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1)1)
- Modulmodule
- 2)2)
- Zylinderkopfcylinder head
- 3)3)
- Schubstangepushrod
- 4)4)
- StellfingerDeputy finger
- 5)5)
- Linearaktor, e-AktorLinear actuator, e-actuator
- 6)6)
- Ankeranchor
- 7)7)
- Schlepphebelcam follower
- 8)8th)
- KoppelschiebermittelCoupling slide means
- 9)9)
- Schieberteilslide part
- 10)10)
- EndeThe End
- 11)11)
- Dämpfungsmitteldamping means
- 12) 12)
- Anschlagattack
- 13)13)
- DruckfedermittelSpring means
- 14)14)
- Baugruppemodule
- 15)15)
- Außenhebelexternal lever
- 16)16)
- Innenhebelinternal lever
- 17)17)
- Abstützungsupport
- 18)18)
- Ventilkontaktvalve Contact
- 19)19)
- Stirnforehead
- 20)20)
- Arm poor
- A)A)
- eine Längsrichtunga longitudinal direction
- B)B)
- andere Längsrichtungother longitudinal direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102017101792 [0002]DE 102017101792 [0002]
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