DE102020100623A1 - Assembly for a variable valve train - Google Patents
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Abstract
Vorgeschlagen ist eine Baugruppe (1) für einen variablen Ventiltrieb, welche Baugruppe (1) aus einem zentralen Schubblech (2) mit Federzungen (3) besteht, wobei die Baugruppe (1) einen orthogonal zum Schubblech (2) angestellten e-Aktor (5) hat, dessen Druckstange (6) mit einem parallel zum Schubblech (2) verlaufenden Schieber (7) einen Winkeltrieb (8) bildet, welcher Schieber (7) an seinem Ende (9) auf eine Mitnehmerfläche (10) des Schubblechs (2) zu dessen Verlagerung in eine Richtung einwirkt, welche Verlagerung eine Einwärtsverschiebung der Koppelschieber in ihre Nockenfolgehebel bei bestromtem e-Aktor (5) bewirkt, wobei zur Baugruppe (1) eine Druckfeder (12) zur Rückverlagerung des Schubblechs (2) in dessen Grundstellung bei unbestromtem e-Aktor (5) gehört, bei welcher Rückverlagerung gleichzeitig eine Auswärtsverschiebung der Koppelschieber aus den Nockenfolgehebeln erfolgt, wobei der e-Aktor (5) an einem Längenabschnitt (13) des Schubblechs (2) steht, der zumindest bei einem Großteil der Federzungen (3), in Verlagerungsrichtung des Schubblechs (2) bei Aktorbestromung gesehen, hinter diesen liegt und wobei der Winkeltrieb (8) ein Schiebenuttrieb ist.An assembly (1) for a variable valve drive is proposed, which assembly (1) consists of a central thrust plate (2) with spring tongues (3), the assembly (1) having an e-actuator (5) positioned orthogonally to the thrust plate (2) ), the push rod (6) of which forms an angular drive (8) with a slide (7) running parallel to the thrust plate (2), which slide (7) at its end (9) onto a driver surface (10) of the thrust plate (2) acts to move it in one direction, which displacement causes an inward displacement of the coupling slides in their cam follower levers when the e-actuator (5) is energized, with a compression spring (12) for the assembly (1) to move the thrust plate (2) back into its basic position when de-energized e-actuator (5) belongs, in which rearward displacement takes place at the same time an outward displacement of the coupling slides from the cam follower levers, the e-actuator (5) being on a length section (13) of the thrust plate (2) which is at least one large part of the spring tongues (3), seen in the direction of displacement of the thrust plate (2) when the actuator is energized, lies behind them and the angular drive (8) is a sliding drive.
Description
Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für einen variablen Ventiltrieb, System e-Rocker, einer Brennkraftmaschine, welche Baugruppe aus einem längs an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine führbaren zentralen Schubblech mit hiervon abhängenden Federzungen besteht, von denen jede für eine außenstirnseitige Beaufschlagung eines Koppelschiebers eines schaltbaren Nockenfolgehebels vorgesehen ist, wobei die Baugruppe weiterhin einen orthogonal zum Schubblech angestellten und über sein Gehäuse fest an der Brennkraftmaschine anordenbaren e-Aktor hat, dessen seine Ankerstange verlängernde Druckstange mit einem parallel zum Schubblech verlaufenden Schieber einen Winkeltrieb bildet, welcher Schieber an seinem freien Ende auf eine Mitnehmerfläche des Schubblechs zu dessen Verlagerung in eine Richtung einwirkt, welche Verlagerung eine Einwärtsverschiebung der Koppelschieber in ihre Nockenfolgehebel bei bestromtem e-Aktor bewirkt, wobei zur Baugruppe weiterhin eine Druckfeder zur Rückverlagerung des Schubblechs in dessen Grundstellung bei unbestromtem e-Aktor gehört, bei welcher Rückverlagerung gleichzeitig eine Auswärtsverschiebung der Koppelschieber aus den Nockenfolgehebeln erfolgt.The invention relates to an assembly for a variable valve drive, system e-Rocker, of an internal combustion engine, which assembly consists of a central thrust plate which can be guided along a cylinder head of the internal combustion engine and has spring tongues depending therefrom, each of which is provided for an external application of a coupling slide of a switchable cam follower lever The assembly also has an e-actuator positioned orthogonally to the thrust plate and fixed to the internal combustion engine via its housing, the push rod of which extends its anchor rod and forms an angle drive with a slide running parallel to the thrust plate, which slide at its free end onto a driver surface of the thrust plate acts to move it in one direction, which displacement causes an inward displacement of the coupling slides in their cam follower levers when the e-actuator is energized, with a compression spring for return displacement to the assembly of the thrust plate in its basic position when the e-actuator is de-energized, during which backward displacement, the coupling slides are simultaneously shifted outward from the cam follower levers.
Eine gattungsgemäße Baugruppe für einen e-Rocker Ventiltrieb geht aus der nicht veröffentlichten
Einen weiteren e-Rocker-Ventiltrieb offenbart die
Aufgabe ist es, eine Baugruppe für einen variablen Ventiltrieb, System e-Rocker, zu kreieren, die steifer ist und sicherer arbeitet.The task is to create an assembly for a variable valve train, the e-Rocker system, that is stiffer and works more safely.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der e-Aktor an einem Längenabschnitt des Schubblechs angeordnet ist, der zumindest bei einem Großteil der Federzungen, in Verlagerungsrichtung des Schubblechs bei Aktorbestromung gesehen, hinter diesen liegt, wobei der Winkeltrieb ein Schiebenuttrieb mit einer Rastnutkurve an der Druckstange oder dem Schieber sowie einem Raststift an dem jeweils anderen der vorgenannten Elemente ist, wobei die Druckstange in einer Axialbohrung einer am Gehäuse des e-Aktors befestigten Hülse geführt ist, welche Axialbohrung von einer Querbohrung in der Hülse mit dem Schieber geschnitten ist, wobei die Druckfeder die Druckstange aktorseitig umhüllt und zwischen einem Ringabsatz einer aktorseitigen Durchmessererweiterung der Axialbohrung und einem Kragen der Druckstange eingespannt ist und wobei der Schieber an seinem einen Ende bei der Mitnehmerfläche des Schubblechs über eine in beide Verlagerungsrichtungen des Schubblechs wirksame Kopplung mit dem Schubblech zwangsverbunden ist.According to the invention, this object is achieved in that the e-actuator is arranged on a longitudinal section of the thrust plate, which lies behind the latter at least in the case of a large part of the spring tongues, seen in the direction of displacement of the thrust plate when the actuator is energized, the angle drive being a sliding drive with a locking groove curve on the Push rod or the slide and a locking pin on the respective other of the aforementioned elements, the push rod being guided in an axial bore of a sleeve attached to the housing of the e-actuator, which axial bore is cut by a transverse bore in the sleeve with the slide, the Compression spring envelops the push rod on the actuator side and is clamped between an annular shoulder of an actuator-side diameter expansion of the axial bore and a collar of the push rod and the slide at one end at the driver surface of the thrust plate via a coupling with the thrust plate that is effective in both directions of displacement of the thrust plate Schubblech is forcibly connected.
Durch die nunmehrige Positionierung des e-Aktors in Bezug zum Schubblech, welches Schubblech auch eine Stange o. dergleichen sein kann, „hinter“ zumindest einen Großteil oder hinter sämtliche Federzungen dieses, wird, bei Aktorbeaufschlagung des Schubblechs zum Zwecke einer gleichzeitigen Einverlagerung der Koppelkolben in die Schalthebel, das Schubblech nunmehr „gezogen“ anstelle von „gedrückt“. Diese Maßnahme verhindert wirkungsvoll ein Aufbiegen bzw. wellenförmiges Verformen des Schubblechs bei Aktorbeaufschlagung.By now positioning the e-actuator in relation to the thrust plate, which thrust plate can also be a rod or the like, "behind" at least a large part or behind all of the spring tongues, when the actuator is applied to the thrust plate for the purpose of a simultaneous displacement of the coupling piston in the gear lever and the thrust plate are now “pulled” instead of “pressed”. This measure effectively prevents bending or undulating deformation of the thrust plate when the actuator is applied.
Gleichzeitig ist aufgrund dieser Anordnung das von der thermischen Ausdehnung (Aluminiumzylinderkopf und Stahlschubblech) herrührende Spiel reduziert, wobei, wie der Fachmann sich unschwer vorstellen kann, eine optimale Spielreduzierung bei einer mittigen Anordnung des Aktors zum Schubblech vorliegen würde.At the same time, due to this arrangement, the play resulting from the thermal expansion (aluminum cylinder head and steel thrust plate) is reduced, whereby, as a person skilled in the art can easily imagine, an optimal play reduction would exist with a central arrangement of the actuator to the thrust plate.
Der vorgeschlagene Schiebenuttrieb mit bspw. S-ähnlicher Rastnutkurve und Raststift stellt eine hervorragende Zwangsumlenkung der Aktorkraft dar. Besonderes Merkmal der Erfindung ist zudem der bauraumsparende Anbau der Rückstelldruckfeder an den Aktor, genauer gesagt der Verbau in dessen schubblechseitige Hülse zur Führung der Druckstange und deren Einwirkung auf die Druckstange im Rückstellsinn. Ggf. kann auf die Hülse auch verzichtet werden, insofern die Führung bspw. direkt durch den Aktor erfolgen würde.The proposed sliding drive with, for example, S-like locking groove curve and locking pin represents an excellent forced deflection of the actuator force. A special feature of the invention is also the space-saving attachment of the return pressure spring to the actuator, more precisely the installation in its thrust-side sleeve for guiding the push rod and its action on the push rod in the return direction. If necessary, the sleeve can also be dispensed with if the guidance would take place, for example, directly through the actuator.
Außerdem sind durch die zwangsweise, formschlüssige Kopplung des Schiebers mit dem Schubblech „Freiflugphasen“ des Schubblechs bei extremen, vom Fahrbetrieb herrührenden Massenbeschleunigungen ausgeschlossen. On-Board-Diagnosesysteme können nunmehr sehr sicher von der eingefahrenen Grundstellung des Ankers (unbestromt / schwach bestromt) auf die Grundstellung der Schubleiste (nicht aktuierte Koppelschieber) schlussfolgern.In addition, the forced, form-fitting coupling of the slide with the thrust plate precludes "free-flight phases" of the thrust plate in the event of extreme mass accelerations resulting from driving operation. On-board diagnostic systems can now very reliably infer from the retracted basic position of the armature (de-energized / weakly energized) to the basic position of the slide bar (coupling slider not activated).
Zur Zwangskopplung ist gemäß einer Fortbildung der Erfindung eine Ringnut-Kragen-Anbindung des Schiebers an das Schubblech vorgeschlagen. So kann bspw. der Schieber im Abschnitt seines freien Endes eine Ringnut aufweisen, in welche ein Federkragen einer Lasche oder eines anderen Bauteils des Schubblechs zur Anbindung eingreift. Der Schieber könnte auch einen einfachen oder doppelten Ringkragen besitzen, welcher mit entsprechenden Vorsprüngen des Schubblechs in Eingriff steht. Ggf. sind auch krallen- oder hakenähnliche Lösungen, bzw. Schraub-, Niet-, Klebe-, Schweiß- bzw. Klemmverbindungen oder dergleichen denkbar.According to a further development of the invention, an annular groove-collar connection of the slide to the thrust plate is proposed for the forced coupling. So For example, the slide can have an annular groove in the section of its free end, into which a spring collar of a tab or another component of the thrust plate engages for connection. The slide could also have a single or double ring collar which engages with corresponding projections on the thrust plate. If necessary, claw-like or hook-like solutions, or screw, rivet, adhesive, welded or clamped connections or the like are also conceivable.
Gemäß einer Konkretisierung der Erfindung steht vom Schubblech eine bspw. einteilig angebundene, kurze und somit vergleichsweise steife Lasche wie o. g. zur festen Verbindung mit dem Schieber ab. Die Lasche kann auch ein separat mit dem Schubblech gefügtes Bauteil sein.According to a specification of the invention, a short and therefore comparatively stiff tab, for example, connected in one piece, as above, stands from the thrust plate. for a fixed connection with the slide. The tab can also be a component that is joined separately to the thrust plate.
Alternativ hierzu ist es vorgeschlagen, auf die Lasche zu verzichten und den Aktor so zu positionieren, dass der Schieber in einer Tasche des Schubblechs, fluchtend zu dieser, liegt. Dies ist ein weiterer Beitrag für eine vergleichsweise steife, bauraumsparende und schnell reagierende Baugruppe.As an alternative to this, it is proposed to dispense with the tab and to position the actuator in such a way that the slide lies in a pocket of the slide plate, in alignment therewith. This is a further contribution to a comparatively stiff, space-saving and quickly reacting assembly.
Aufgrund der orthogonalen Anstellung des e-Aktors zur Schubleiste führen die vom Fahrbetrieb herstammenden Massenbeschleunigungen, welche unbeabsichtigt sind, nicht mehr zur Summierung der Massenträgheiten von Anker mit Druckstange und Schubblech. Dies senkt die Wahrscheinlichkeit einer ungewollten Betätigung der Baugruppe deutlich. Selbstverständlich kann der e-Aktor auch „schräg“ oder „von unten“ an das Schubblech angestellt werden und die Federzungen können auch von dem Schubblech „nach oben“ abstehen.Due to the orthogonal adjustment of the e-actuator to the push bar, the accidental mass accelerations resulting from driving no longer lead to the summation of the inertia of the armature with the push rod and the push plate. This significantly reduces the likelihood of inadvertent actuation of the assembly. Of course, the e-actuator can also be positioned “at an angle” or “from below” on the thrust plate and the spring tongues can also protrude "upwards" from the thrust plate.
Schließlich soll, gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung, das Schubblech bspw. einteilig mit den Federzungen ausgebildet sein. Hierbei können die Federzungen stanz-biegetechnisch aus dem Schubblech generiert und ggf. auch separat verschleißgeschützt werden (Wärmebehandlung, aufgetragene Schichten). Gleichfalls ist es vorgesehen, separat vorgefertigte Federzungen mit dem Schubblech zu fügen (Schweißen, Nieten, Kleben, Clinchen etc. oder kombinierte Verfahren hiervon). Ggf. kommt auch eine formschlüssige Befestigung der Federzungen infrage. Möglich wäre es auch, die Federzungen lediglich als weitestgehend steife Finger darzustellen.Finally, according to a further development of the invention, the thrust plate should, for example, be formed in one piece with the spring tongues. The spring tongues can be generated from the thrust plate using punching and bending technology and, if necessary, also separately protected against wear (heat treatment, applied layers). There is also provision for separately prefabricated spring tongues to be joined to the thrust plate (welding, riveting, gluing, clinching, etc. or a combination of these). If necessary, a form-fitting fastening of the spring tongues is also possible. It would also be possible to represent the spring tongues only as largely stiff fingers.
Die vorgeschlagene Konstruktion kann beispielsweise an einer Zylinderreihe einer Brennkraftmaschine auslassventilseitig zur Zylinderdeaktivierung appliziert werden. Denkbar ist gleichermaßen auch eine einlassventilseitige bzw. eine beidseitige Verwendung. Neben der Zylinderdeaktivierung kommt auch eine Ventilhubumschaltung infrage.The proposed construction can, for example, be applied to a cylinder bank of an internal combustion engine on the exhaust valve side for cylinder deactivation. Use on the inlet valve side or on both sides is equally conceivable. In addition to cylinder deactivation, valve lift switchover is also an option.
Zur Zeichnung:
- •
1 zeigt in einer räumlichen Ansicht die e-Rocker-Baugruppe ohne schaltbare Nockenfolger; - •
2 zeigt in einer Detaillierung den e-Aktor mit nachgeschaltetem Winkeltrieb; - •
3 zeigt die Baugruppe in einem Ausschnitt um den e-Aktor und - •
4 zeigt in einem Ausschnitt eine alternative Anbindung des Schubblechs an den e-Aktor.
- •
1 shows a three-dimensional view of the e-rocker assembly without switchable cam followers; - •
2 shows in detail the e-actuator with a downstream angle drive; - •
3 shows the assembly in a section around the e-actuator and - •
4th shows a section of an alternative connection of the thrust plate to the e-actuator.
Aus
Die Baugruppe
Der vorgenannte Schieber
Des Weiteren zählt zur Baugruppe
Gemäß der Variante nach
Wie aus
Im Fall einer gewünschten gleichzeitigen Einverlagerung der Koppelschieber der Schaltschlepphebel (bspw. Auslassventildeaktivierung) wird der e-Aktor
Eine Rückstellung des Schubblechs
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1)1)
- Baugruppemodule
- 2)2)
- SchubblechThrust plate
- 3)3)
- FederzungeSpring tongue
- 4)4)
- Gehäusecasing
- 5)5)
- e-Aktore-actuator
- 6)6)
- DruckstangePush rod
- 7)7)
- SchieberSlider
- 8)8th)
- WinkeltriebAngle drive
- 9)9)
- Endeend
- 10)10)
- MitnehmerflächeDriving surface
- 11)11)
- AnkerstangeAnchor rod
- 12)12)
- DruckfederCompression spring
- 13)13)
- LängenabschnittLength section
- 14)14)
- RastkurveDetent curve
- 15)15)
- RaststiftLocking pin
- 16)16)
- AxialbohrungAxial bore
- 17)17)
- QuerbohrungCross hole
- 18)18)
- RingabsatzRing heel
- 19)19)
- HülseSleeve
- 20)20)
- DurchmessererweiterungDiameter expansion
- 21)21)
- Kragencollar
- 22)22)
- LascheTab
- 23)23)
- FormschlussverbindungForm-fit connection
- 24)24)
- QuerstirnTransverse forehead
- 25)25)
- AussparungRecess
- 26)26)
- Ankeranchor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102019104786 [0002]DE 102019104786 [0002]
- DE 102017101792 B4 [0003]DE 102017101792 B4 [0003]
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DE102020100623.3A DE102020100623A1 (en) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | Assembly for a variable valve train |
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DE102020100623.3A DE102020100623A1 (en) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | Assembly for a variable valve train |
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DE102020100623A1 true DE102020100623A1 (en) | 2021-07-15 |
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ID=76542433
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DE102020100623.3A Pending DE102020100623A1 (en) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | Assembly for a variable valve train |
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DE102019104786A1 (en) | 2018-05-03 | 2019-11-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Variable valve train of a reciprocating internal combustion engine |
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2020
- 2020-01-14 DE DE102020100623.3A patent/DE102020100623A1/en active Pending
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