DE102020102229A1

DE102020102229A1 - Schaltbarer Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102020102229A1
Application number: DE102020102229.8A
Authority: DE
Inventors: Sven Lautner; Thomas Meyer; Richard Baier; Ralph Kress
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-01-30
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2021-08-05

Abstract

Vorgeschlagen ist ein schaltbarer Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels durch eine Verschiebung eines in einer Bohrung desselben geführten und aus einer Seitenwand des Schlepphebels hervorstehenden Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen der Schlepphebel über Federzungen (1) mit einer Schubleiste (2) verbunden sind, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet sowie mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelements längs verschiebbar ist, wobei die oberen Enden der Federzunge (1) als Lasche (3) abgewinkelt und an der Schubleiste (2) befestigt sind sowie mit ihrem unteren Ende an der äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens anliegen und wobei das obere Ende der Federzunge (1) im Bereich der Lasche (3) zweifach an der Schubleiste (2) befestigt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen schaltbaren Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels durch eine Verschiebung eines in einer Bohrung desselben geführten und aus einer Seitenwand des Schlepphebels hervorstehenden Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen der Schlepphebel über als Blattfedern ausgebildete Federzungen mit einer als Schiene ausgebildeten Schubleiste verbunden sind, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet sowie mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelements längs verschiebbar ist und wobei die oberen Enden der Federzunge als Lasche abgewinkelt und an der Schubleiste befestigt sind sowie mit ihrem unteren Ende an der äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens anliegen.
Ein derartiger schaltbarer Ventiltrieb ist aus der DE 10 2018 103 961 A1 bekannt. Bei dieser Ausgestaltung sind die Federzungen an der Schubleiste befestigt und im Anschluss an ihre Befestigung durch eine Durchtrittsöffnung in der Schubleiste geführt. Diese Durchtrittsöffnung führt zu einer Schwächung der Schubleiste bzw. zu einer Vergrößerung ihrer Abmessungen. Die Befestigung der Federzunge an der Schubleiste erfolgt durch eine Clinch-Verbindung, bei der mittels eines Durchsetzfügens Material der Schubleiste durch vor der Montage aus den abgewinkelten Schenkeln der Federzunge ausgestanzten Rundlöchern gepresst wird. Diese Befestigungsstelle ist allerdings nicht in der Lage eine Schwenkkraft auf die Federzunge abzustützen, sodass die Federzunge innerhalb der Durchtrittsöffnung wandern kann. Es besteht auch die Gefahr, dass durch erhöhte Radialspannungen in den Rundlöchern eine Schwächung der Federzunge an ihrer Befestigungsstelle erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen schaltbaren Ventiltrieb zur Verfügung zu stellen, bei dem die angesprochenen Nachteile behoben sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das obere Ende der Federzunge im Bereich der Lasche zweifach an der Schubleiste befestigt ist, wobei die Befestigungsstellen nebeneinander quer zur Schubleiste angeordnet sind. Dadurch erfolgt eine gute Befestigung der Federzunge an der Schubleiste, ohne dass diese Durchtrittsöffnungen aufweist und ohne dass die Federzunge eine Schwenkbewegung vollführen kann. Die Befestigung der Federzunge ist zum einen stoffschlüssig und zum anderen formschlüssig, wobei die äußere, dem Rand der Lasche zugewandte Befestigung stoffschlüssig und die innere, der Federzuge zugewandte Befestigung formschlüssig ausgeführt sind. Die stoffschlüssige Befestigung erfolgt vorzugsweise durch eine Schweißung, insbesondere durch eine Punktschweißung. Die formschlüssige Befestigung weist eine Öffnung in der Federzunge auf, in die mittels Umformen, Nieten, Verstemmen, Radialpunktnieten oder Durchsetzfügen Material der Schubleiste eingefügt wird. Die formschlüssige Befestigung wird dabei so ausgeführt, dass das Material der Schubleiste die Öffnung hintergreift und damit eine Haltekraft der Federzunge an der Schubleiste erzeugt. Die Öffnung in der Federzunge ist dabei als Langloch ausgeführt. Das Material der Schubleiste wird nur teilweise in das Langloch eingepresst. Dadurch werden keine erhöhten Druckspannungen in dem Langloch erzeugt, da das eingepresste Material entlang des Langloches sich ausdehnen kann. Des Weiteren kann durch die Ausgestaltung der Öffnung als Langloch eine Verschiebung der Federzunge vor der endgültigen Fixierung an der Schubleiste durchgeführt werden. Befindet sich die Federzunge an der vorgesehenen Stelle, so wird zunächst die Punktschweißung und damit die eigentliche Festlegung der Federzunge an der Schubleiste durchgeführt, wobei anschließend die Umformung der Schubleiste in die Öffnung erfolgt. Es sei allerdings darauf hingewiesen, dass die Umformung bzw. das Durchsetzfügen des Materials der Schubleiste auch vor dem Befestigen der Federzunge an der Schubleiste, z.B. mittels eines Gegenformstückes erfolgen kann. Dann wird die Federzunge mit ihrem Langloch über das umgeformte bzw. durchsetzgefügte Material der Schubleiste gelegt und anschließend die Punktschweißung durchgeführt. Dabei ist allerdings eine nachträgliche Verformung des Materials der Schubleiste zweckmäßig, um eine Hinterschneidung des Langlochs durchzuführen.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:

• 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Federzunge,
• 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Federzunge und einer Schubleiste im montiertem Zustand,
• 3 zeigt einen Schnitt durch 2 gemäß der Linie A-A und
• 4 zeigt einen Schnitt durch die Schubleiste gemäß der Linie B-B in 2.

In den 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Federzunge bezeichnet, die an einer Schubleiste 2 befestigbar bzw. befestigt ist. Die Schubleiste 2 ist, nicht dargestellt, parallel zu einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine gelagert und mittels eines Linearaktuators gegen die Kraft einer Feder verschiebbar ausgeführt. Die Federzunge 1 weist eine Lasche 3 auf, die am oberen Ende der Federzunge 1 abgewinkelt angebracht ist. In der Lasche 3 ist der Abwinklung der Federzunge 1 benachbart ein Langloch 4 eingearbeitet, das quer zur Lasche 3 ausgerichtet ist. Die Federzunge 1 wird auf der Schubleiste 2 justiert angeordnet und dann durch Punktschweißung 5 mit der Schubleiste 2 verbunden. Anschließend wird mittels Umformen, Radialpunktnieten oder Durchsetzfügen durch ein unterhalb der Schubleiste 2 angeordnetes Werkzeug Material der Schubleiste 2 in das Langloch 4 eingepresst.
Wie in 3 dargestellt, erfolgt die Materialverschiebung beispielsweise mittels eines Gegenwerkzeuges so, dass das Material das Langloch 4 hintergreift, so dass die Federzunge 1 auch an der Schubleiste 2 angeheftet ist.
Wie 4 zu entnehmen ist, kann auch vor dem Anbringen der Federzunge 1 an der Schubleiste 2 eine Umformung von Material der Schubleiste 2 so vorgenommen werden, dass das Langloch 4 auf diese Erhebung passt. Anschließend erfolgt dann eine Umformung des Kopfes so, dass ein Hintergreifen des Langloches 4 gegeben ist.
Durch die Ausgestaltung der Öffnung in der Federzunge 1 als Langloch 4 wird erreicht, dass vor der stoffschlüssigen Befestigung der Federzunge 1 an der Schubleiste 2 eine Justierung erfolgen kann.
Bezugszeichenliste

1): Federzunge
2): Schubleiste
3): Lasche
4): Langloch
5): Punktschweißung
6): Umformkopf

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018103961 A1 [0002]

Claims

Schaltbarer Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels durch eine Verschiebung eines in einer Bohrung desselben geführten und aus einer Seitenwand des Schlepphebels hervorstehenden Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen der Schlepphebel über als Blattfedern ausgebildete Federzungen (1) mit einer als Schiene ausgebildeten Schubleiste (2) verbunden sind, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet sowie mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelements längs verschiebbar ist und wobei die oberen Enden der Federzunge (1) als Lasche (3) abgewinkelt und an der Schubleiste (2) befestigt sind sowie mit ihrem unteren Ende an der äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende der Federzunge (1) im Bereich der Lasche (3) zweifach an der Schubleiste (2) befestigt ist.
Schaltbarer Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Befestigungsstellen nebeneinander quer zur Schubleiste (2) angeordnet sind.
Schaltbarer Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere, dem Rand der Lasche (3) zugewandte Befestigung stoffschlüssig und die innere, der Federzunge (1) zugewandte Befestigung formschlüssig ausgeführt sind.
Schaltbarer Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Befestigung als Schweißung, insbesondere Punktschweißung (5), ausgebildet ist.
Schaltbarer Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der formschlüssigen Befestigung eine Öffnung in der Federzunge (1) zugeordnet ist, in die mittels Umformen, Nieten, Verstemmen, Radialpunktnieten oder Durchsetzfügen Material der Schubleiste (2) eingefügt ist.
Schaltbarer Ventiltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Schubleiste (2) die Öffnung hintergreift.
Schaltbarer Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung als Langloch (4) ausgeführt ist, in das nur teilweise Material der Schubleiste (2) eingepresst ist.
Schaltbarer Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor Befestigen der Federzunge (1) an der Schubleiste (2) passend zu deren Langloch (4) mittels Umformen, Nieten, Verstemmen, Radialpunktnieten oder Durchsetzfügen ein Umformkopf (6) an der oberen Fläche der Schubleiste (2) angeformt ist, dessen Abmessungen kleiner gleich dem Innenmaß des Langloches (4) ausgeführt sind.