DE102018120270A1

DE102018120270A1 - Variabler Ventiltrieb für Hubkolbenbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE102018120270A1
Application number: DE102018120270.9A
Authority: DE
Inventors: Benedikt Noe
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2020-02-27
Also published as: CN110847995B; CN110847995A

Abstract

Vorgeschlagen ist ein variabler Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mindestens 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 geführten und aus einer Seitenwand des Schlepphebels vorstehenden Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf desselben umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen der Schlepphebel über Verbindungselemente mit zumindest einer Schaltleiste (3) verbunden sind, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet sowie mittels zumindest eines maschinenfesten Linearaktuators (1) gegen die Kraft eines Federelements aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung verschiebbar ist und wobei zwischen einem Stößel (2) des Linearaktuators (1) und der/den Schaltleiste(n) (3) eine Federeinheit eingebaut ist, die zur Speicherung der Hubbewegung des Stößels (2) geeignet ist

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen variablen Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mindestens 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 geführten und aus einer Seitenwand des Schlepphebels vorstehenden Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf desselben umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen der Schlepphebel über Verbindungselemente mit zumindest einer Schaltleiste verbunden sind, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet sowie mittels zumindest eines maschinenfesten Linearaktuators gegen die Kraft eines Federelements aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längs verschiebbar ist.
Eine derartige Anordnung eines variablen Ventiltriebes ist in der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2017 101 792.5 der Anmelderin beschrieben. Dabei ist der Linearaktuator auf einer Längsseite des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine montiert und steht mit der Schaltleiste in Wirkverbindung. Diese stützt sich an einem als Druckfeder ausgebildeten Federelement am anderen Ende des Zylinderkopfes ab. Der Linearaktuator vergrößert den Bauraum der Brennkraftmaschine, was je nach Einbaubedingungen ungünstig ist. Desweiteren werden zwischen der Schaltleiste und den Schaltbolzen elastische Verbindungselemente als Energiespeicher verwendet. Diese stoßen unter bestimmten Randbedingungen an ihre Grenzen und sind in ihrer Auslegung sehr schwierig.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben und eine Wirkverbindung zwischen Linearaktuator und Schaltleiste zur Verfügung zu stellen, die eine andersartige Verbindung und einen andersartigen Anbau des Linearaktuators ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen dem Stößel des Linearaktuators und der/den Schaltleiste(n) eine Federeinheit eingebaut ist, die zur Speicherung der Hubbewegung des Stößels ausgeführt ist. Dadurch können aufwändige elastische Verbindungselemente, insbesondere Blattfedern, zwischen der Schaltleiste und den Schaltbolzen entfallen, da die Energiespeicherung zwischen der Schaltleiste und dem Linearaktuator erfolgt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Linearaktuator quer zu einer Schaltleiste befestigt ist, dass der Stößel mit dem einen Ende einer maschinenfest gelagerten Drehschenkelfeder in Wirkverbindung steht und dass das andere Ende der Drehschenkelfeder mit einer Schaltleiste verbunden ist. An der Schaltleiste ist dabei ein Hebel angeordnet, wobei das andere Ende der Drehschenkelfeder den Hebel kontaktiert. Dadurch kann der Linearaktuator quer zur Schaltleiste an räumlich günstiger Stelle eingebaut werden, wobei verschiedene Stellen möglich sind. Vorzugsweise wird der Hebel durch Stanzen von der Schaltleiste getrennt und etwa rechtwinklig zur Schaltleiste ausgerichtet. Zur günstigen Übertragung der Hubbewegung des Stößels auf die Drehschenkelfeder wird ein maschinenfest gelagerter Schwenkhebel vorgeschlagen, der seinerseits mit dem einen Ende der Drehschenkelfeder in Wirkverbindung steht.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ergibt sich eine Anordnung, bei der der Linearaktuator an beliebiger Stelle quer zur Schaltleiste angeordnet werden kann und weiterhin die Energiespeicherung nicht durch einzelne elastische Verbindungselemente sondern durch eine Federeinheit zwischen dem Linearaktuator und der Schaltleiste erfolgt.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:

• 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Linearaktuators und dessen Verbindung zu einer Schaltleiste und
• 2 zeigt eine Seitenansicht eines Linearaktuators und einer Schaltleiste entsprechend 1.

In den 1 und 2 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 allgemein ein Linearaktuator bezeichnet, der maschinenfest angeordnet ist und einen Stößel 2 aufweist, der die Hubbewegung des Linearaktuators überträgt. Mit 3 ist eine Schaltleiste bezeichnet, die auf zumindest einer Platte 4 gelagert ist. Die Platte 4 ist ihrerseits Bestandteil eines Bügels 5, der mit dem Linearaktuator verbunden ist. An dem Bügel sind zwei Bolzen befestigt, wobei der eine Bolzen ein Lager für einen Schwenkhebel 6 bildet, der mit dem Stößel 2 in Wirkverbindung steht. Das über den Stößel hinaus verlängerte Ende des Schwenkhebels 6 steht mit dem einen Ende einer Drehschenkelfeder 7 in Wirkverbindung, die auf dem zweiten Bolzen schwenkbar gelagert ist. Das andere Ende der Drehschenkelfeder 7 kontaktiert einen Hebel 8, der im Wesentlichen rechtwinkelig von der Schaltleiste 3 ausgerichtet ist und vorzugsweise einstückig mit der Schaltleiste 3 hergestellt ist.
Der Stößel 2 verschwenkt bei Aktivierung des Linearaktuators den Schwenkhebel 6 gemäß den 1 und 2 nach unten und verschwenkt seinerseits das eine Ende der Drehschenkelfeder 7. Diese gibt die Eingangsbewegung, soweit die Schaltleiste eine Verschiebung erlaubt, an den Hebel 8 weiter. Lässt die Schaltleiste 3 sich zu diesem Zeitpunkt nicht bewegen, so speichert die Drehschenkelfeder 7 ihre Eingangsverschwenkung solange, bis die Schaltleiste 3 eine Verschiebung aller Schaltbolzen erlaubt.
Bezugszeichenliste

1): Linearaktuator
2): Stößel
3): Schaltleiste
4): Platte
5): Bügel
6): Schwenkhebel
7): Drehschenkelfeder
8): Hebel

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 102017101792 [0002]

Claims

Variabler Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mindestens 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 geführten und aus einer Seitenwand des Schlepphebels vorstehenden Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf desselben umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen der Schlepphebel über Verbindungselemente mit zumindest einer Schaltleiste (3) verbunden sind, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet sowie mittels zumindest eines maschinenfesten Linearaktuators (1) gegen die Kraft eines Federelements aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Stößel (2) des Linearaktuators (1) und der/den Schaltleiste(n) (3) eine Federeinheit eingebaut ist, die zur Speicherung der Hubbewegung des Stößels (2) geeignet ist.
Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearaktuator (1) quer zu einer Schaltleiste (3) befestigt ist, dass der Stößel (2) mit dem einen Ende einer maschinenfest gelagerten Drehschenkelfeder (7) in Verbindung steht und dass das andere Ende der Drehschenkelfeder (7) mit einer Schaltleiste (3) verbunden ist.
Variabler Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schaltleiste (3) ein Hebel (8) angeordnet ist und dass das andere Ende der Drehschenkelfeder (7) den Hebel (8) kontaktiert.
Variabler Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (8) durch Stanzen von der Schaltleiste (3) getrennt und etwa rechtwinklig zur Schaltleiste (3) ausgerichtet ist.
Variabler Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (2) einen maschinenfest gelagerten Schwenkhebel (6) beherrscht, der seinerseits mit dem einen Ende der Drehschenkelfeder (7) in Wirkverbindung steht.