DE102020102238B3 - Variable valve train of a reciprocating internal combustion engine - Google Patents

Variable valve train of a reciprocating internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Vorgeschlagen ist ein variabler Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, wobei der variable Ventiltrieb für jedes funktionsgleiche Gaswechselventil folgende Merkmale aufweist: Der Ventilhub ist jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels durch eine Verschiebung eines in einer Bohrung desselben geführten Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar, wobei der Schaltbolzen des Schlepphebels über eine als Blattfeder ausgebildete Federzunge (2) mit einer als Schiene ausgebildeten Schubleiste (1) verbunden ist, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet sowie mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelements längs verschiebbar ist, wobei das obere Ende der Federzunge (2) jeweils als Lasche (3) abgewinkelt und an der Schubleiste (1) mittels eines ersten Befestigungselements befestigt ist sowie mit seinem unteren Ende an der äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens anliegt und wobei dass das obere Ende der Federzunge (2) ein weiteres Befestigungselement für seine Befestigung an der Schubleiste aufweist, das als Klammer ausgebildet ist.A variable valve train of a reciprocating piston internal combustion engine is proposed, with at least one functionally identical gas exchange valve per cylinder, the variable valve train having the following features for each functionally identical gas exchange valve: The valve lift is predetermined by at least one cam of a camshaft and by means of a switchable rocker arm by shifting one in one Bore of the same guided switching bolt can be selectively switched off or switched to another stroke course, the switching bolt of the rocker arm being connected via a spring tongue (2) designed as a leaf spring to a sliding bar (1) designed as a rail, which is arranged parallel to the camshaft and against the camshaft by means of a linear actuator The restoring force of a spring element is longitudinally displaceable, the upper end of the spring tongue (2) being angled as a tab (3) and being fastened to the sliding strip (1) by means of a first fastening element, as well ie rests with its lower end on the outer end wall of the respective switching pin and wherein the upper end of the spring tongue (2) has a further fastening element for its attachment to the sliding strip, which is designed as a clip.

Description

Die Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, wobei der variable Ventiltrieb für jedes funktionsgleiche Gaswechselventil folgende Merkmale aufweist: Der Ventilhub ist jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels durch eine Verschiebung eines in einer Bohrung desselben geführten Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar, wobei der Schaltbolzen des Schlepphebels über eine als Blattfeder ausgebildete Federzunge mit einer als Schiene ausgebildeten Schubleiste verbunden ist, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet sowie mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelements längs verschiebbar ist und wobei das obere Ende der Federzunge als Lasche abgewinkelt und an der Schubleiste mittels eines ersten Befestigungselements befestigt ist sowie mit seinem unteren Ende an der äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens anliegt.The invention relates to a variable valve drive of a reciprocating internal combustion engine, with at least one functionally identical gas exchange valve per cylinder, the variable valve drive having the following features for each functionally identical gas exchange valve: The valve lift is predetermined by at least one cam of a camshaft and by means of a switchable rocker arm by shifting one in a bore of the same guided switching pin can be selectively switched off or switched to a different stroke course, the switching pin of the rocker arm being connected via a spring tongue designed as a leaf spring to a sliding bar designed as a rail, which is arranged parallel to the camshaft and can be moved longitudinally by means of a linear actuator against the restoring force of a spring element is and wherein the upper end of the spring tongue is angled as a tab and is attached to the sliding bar by means of a first fastening element and with its bottom Ren end rests against the outer end wall of the respective shift pin.

Ein derartiger Ventiltrieb ist aus der DE 10 2018 103 961 A1 bekannt. Bei dieser Ausgestaltung ist die Federzunge mittels einer Clinch-Verbindung mit der Schubleiste verbunden. Es hat sich gezeigt, dass die Befestigung der Federzunge bzw. deren Lasche an der Schubleiste an der Befestigungsstelle, auch wenn es sich dabei um einen Schweißpunkt handelt, nicht ausreichend ist, um eine dauerhafte Befestigung der Federzunge an der Schubleiste sicherzustellen. Durch die intermittierende Belastung am unteren Ende der Federzunge kommt es zu Brüchen an der Befestigungsstelle.Such a valve train is from the DE 10 2018 103 961 A1 known. In this embodiment, the spring tongue is connected to the slide bar by means of a clinch connection. It has been shown that the attachment of the spring tongue or its tab to the slide bar at the fastening point, even if it is a spot weld, is not sufficient to ensure permanent attachment of the spring tongue to the slide bar. The intermittent load on the lower end of the spring tongue results in breaks at the fastening point.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen variablen Ventiltrieb zu schaffen, dessen jeweilige Federzunge an der Schubleiste dauerhaft sicher und einfach befestigt ist.The object of the invention is to create a variable valve drive, the respective spring tongue of which is permanently and simply attached to the slide bar.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das obere Ende der Federzunge ein weiteres Befestigungselement für seine Befestigung an der Schubleiste aufweist, das als Klammer ausgebildet ist.According to the invention, the object is achieved in that the upper end of the spring tongue has a further fastening element, which is designed as a clip, for fastening it to the sliding strip.

Durch dieses weitere Befestigungselement wird eine Bewegung der Federzunge bzw. der Lasche an der Schubleiste verhindert bzw. so weit reduziert, dass eine Dauerbefestigung der Federzunge an der Schubleiste gewährleistet ist.This further fastening element prevents or reduces movement of the spring tongue or the tab on the sliding strip to such an extent that permanent attachment of the spring tongue to the sliding strip is ensured.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Klammer so ausgebildet und angeordnet ist, dass sie einem Verschwenken oder Abheben der Federzunge von der Schubleiste am Befestigungselement entgegenwirkt.In one embodiment of the invention, it is proposed that the clip is designed and arranged in such a way that it counteracts pivoting or lifting of the spring tongue from the push bar on the fastening element.

Gemäß einer Fortbildung der Erfindung ergibt sich die Klammer, indem die Federzunge ein Laschenstück aufweist, das im montierten Zustand der Federzunge etwa parallel zur Lasche, aber auf der anderen Seite der Schubleiste verläuft und dabei zusammen mit der Lasche die Schubleiste bügelartig an einer ihrer Längsseiten umklammert und von dort zur Stirnwand des Schaltbolzens ausgerichtet ist.According to a further development of the invention, the clip results in that the spring tongue has a tab piece which, in the assembled state of the spring tongue, runs approximately parallel to the tab, but on the other side of the slide bar and together with the tab clasps the slide bar on one of its long sides and is aligned from there to the front wall of the shift pin.

Dabei ist die Federzunge vorzugsweise aus Federstahl hergestellt und erzeugt eine Spannkraft zwischen der Lasche und dem Laschenstück.The spring tongue is preferably made of spring steel and generates a tension force between the bracket and the bracket piece.

Dadurch, dass der Abstand zwischen der Lasche und dem Laschenstück im nicht montierten Zustand der Federzunge kleiner oder genau gleich der Stärke der Schubleiste ist, erfolgt eine Verspannung der Federzunge an der Schubleiste. Unter „Stärke“ ist ein Abstand zwischen einer Ober- und einer Unterseite der Schubleiste zu verstehen. Die Breite des Laschenstücks entspricht dabei im Wesentlichen der Breite der Lasche, sodass die volle Spannkraft der Federzunge wirksam ist.Because the distance between the tab and the tab piece in the non-assembled state of the spring tongue is less than or exactly the same as the thickness of the sliding bar, the spring tongue is braced on the sliding bar. “Strength” means a distance between an upper and a lower side of the sliding bar. The width of the tab piece essentially corresponds to the width of the tab, so that the full tensioning force of the spring tongue is effective.

Schließlich ist es vorgeschlagen, die Klammer zumindest auf einer Seite der Lasche, in Längsrichtung der Schubleiste gesehen, als Federklammer auszubilden, welche die Schubleiste mittels Federkraft umspannt. Es kann auch beidseits der Lasche eine Federklammer vorgesehen sein.Finally, it is proposed that the clip be designed as a spring clip, at least on one side of the flap, viewed in the longitudinal direction of the slide bar, which spans the slide bar by means of spring force. A spring clip can also be provided on both sides of the tab.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beschrieben:

  • 1 zeigt einen Schnitt durch eine Schubleiste mit an dieser befestigten Federzunge,
  • 2 zeigt die Federzunge gemäß 1 ohne Schubleiste,
  • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Federzunge an einer Schubleiste mit einer Federklammer,
  • 4 zeigt einen Schnitt durch die Schubleiste gemäß 3 mit Blick auf die Federzunge und
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer an einer Schubleiste befestigten Federzunge mit Clinch-Verbindung zwischen Schubleiste und Federzunge und einer Federklammer.
The invention is described in the drawing:
  • 1 shows a section through a sliding strip with a spring tongue attached to it,
  • 2 shows the spring tongue according to 1 without sliding bar,
  • 3 shows a perspective view of a spring tongue on a sliding strip with a spring clip,
  • 4th shows a section through the slide bar according to 3 facing the spring tongue and
  • 5 shows a perspective view of a spring tongue fastened to a slide bar with a clinch connection between the slide bar and spring tongue and a spring clip.

In den 1 bis 5 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Schubleiste bezeichnet, die, nicht dargestellt, parallel zu einer Nockenwelle einer Hubkolbenbrennkraftmaschine gelagert und geführt ist. Sie ist in der Nähe von ebenfalls nicht dargestellten Schlepphebeln angeordnet, so dass die Längsbewegung der Schubleiste 1 mittels Federzungen 2 auf Stirnwände von Schaltbolzen an den Schlepphebeln übertragen werden kann.In the 1 to 5 is, as far as shown in detail, with 1 denotes a slide bar which, not shown, is mounted and guided parallel to a camshaft of a reciprocating internal combustion engine. It is arranged in the vicinity of rocker arms, also not shown, so that the longitudinal movement of the push bar 1 by means of spring tongues 2 can be transferred to the end walls of switching bolts on the rocker arms.

Die Federzungen 2 weisen je eine Lasche 3 auf, die abgewinkelt seitlich der Schubleiste 1 angeordnet und an der Schubleiste 1 befestigt ist. Die Befestigung kann in beliebiger bekannter Weise mittels einer Clinch-Verbindung 6 (s. u.), durch Schweißen, Nieten oder dergleichen erfolgen.The spring tongues 2 each have a tab 3 on the angled side of the sliding bar 1 arranged and on the push bar 1 is attached. The attachment can be in any known manner by means of a clinch connection 6th (see below), by welding, riveting or the like.

Wie den 1 und 2 zu entnehmen ist, weist die Federzunge 2 weiterhin ein Laschenstück 4 auf, das neben der Lasche 3 angeordnet und so ausgebildet ist, dass es mittels Spannkraft die Schubleiste 1 umgreift (1). Um eine dauerhafte Spannkraft sicherzustellen, ist die Federzunge 2 aus Federstahl hergestellt. An dieses Laschenstück 4 schließt sich dann der Arm der Federzunge 2 an, der bis zum Schaltbolzen führt.Like that 1 and 2 can be seen, has the spring tongue 2 still a tab piece 4th on that next to the tab 3 is arranged and designed so that it is the push bar by means of tension 1 encompasses ( 1 ). The spring tongue is to ensure permanent tension 2 made of spring steel. To this tab piece 4th then the arm of the spring tongue closes 2 which leads to the switching bolt.

Gemäß den 3 bis 5 weist die Federzunge 2 neben der Lasche 3 eine Federklammer 5 auf, die an der Lasche 3 befestigt und vorzugsweise einstückig mit dieser hergestellt ist. Die Federklammer 5 ist so ausgebildet, dass sie die Schubleiste 1 ähnlich dem Laschenstück 4 mit Federkraft umschließt.According to the 3 to 5 points the spring tongue 2 next to the tab 3 a spring clip 5 on that on the tab 3 attached and preferably made in one piece with this. The spring clip 5 is designed in such a way that it has the sliding rail 1 similar to the tab piece 4th encloses with spring force.

5 zeigt eine perspektivische Ansicht vom unteren Ende der Federzunge 2 aus gesehen. Dabei ist ersichtlich, dass die Federzunge 2 zusätzlich zu der Federklammer 5 mittels der o. g. Clinch-Verbindung 6 als primäre Befestigung mit der Schubleiste 1 verbunden ist. 5 shows a perspective view from the lower end of the spring tongue 2 seen from. It can be seen that the spring tongue 2 in addition to the spring clip 5 by means of the above-mentioned clinch connection 6th as the primary fastening with the sliding strip 1 connected is.

Mittels des Laschenstücks 4 gemäß den 1 und 2 und der Federklammer 5 auf einer oder auf beiden Seiten der Lasche 3 wird erreicht, dass die vom unteren Ende der Federzunge 2 eingeleiteten Kräfte bereits über das Laschenstück 4 oder die Federklammern 5 soweit an der Schubleiste 1 abgestützt sind, dass eine Überbeanspruchung der primären Befestigung vermieden wird.By means of the tab piece 4th according to the 1 and 2 and the spring clip 5 on one or both sides of the flap 3 that is achieved by the lower end of the spring tongue 2 initiated forces already over the tab piece 4th or the spring clips 5 so far on the sliding bar 1 are supported so that overstressing of the primary fastening is avoided.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1)1)
SchubleistePush bar
2)2)
FederzungeSpring tongue
3)3)
LascheTab
4)4)
LaschenstückTab piece
5)5)
FederklammerSpring clip
6)6)
Clinch-VerbindungClinch connection

Claims (6)

Variabler Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, wobei der variable Ventiltrieb für jedes funktionsgleiche Gaswechselventil folgende Merkmale aufweist: Der Ventilhub ist jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels durch eine Verschiebung eines in einer Bohrung desselben geführten Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar, wobei der Schaltbolzen des Schlepphebels über eine als Blattfeder ausgebildete Federzunge (2) mit einer als Schiene ausgebildeten Schubleiste (1) verbunden ist, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet sowie mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelements längs verschiebbar ist und wobei das obere Ende der Federzunge (2) als Lasche (3) abgewinkelt und an der Schubleiste (1) mittels eines ersten Befestigungselements befestigt ist sowie mit seinem unteren Ende an der äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende der Federzunge (2) ein weiteres Befestigungselement für seine Befestigung an der Schubleiste (1) aufweist, das als Klammer ausgebildet ist.Variable valve drive of a reciprocating piston internal combustion engine, with at least one functionally identical gas exchange valve per cylinder, the variable valve drive having the following features for each functionally identical gas exchange valve: The valve lift is predetermined by at least one cam of a camshaft and by means of a switchable rocker arm by shifting one guided in a bore of the same Switching pin can be switched off selectively or switched to a different stroke course, the switching pin of the rocker arm being connected via a spring tongue (2) designed as a leaf spring to a slide bar (1) designed as a rail, which is arranged parallel to the camshaft and by means of a linear actuator against the restoring force of a spring element is longitudinally displaceable and wherein the upper end of the spring tongue (2) is angled as a tab (3) and is fastened to the sliding strip (1) by means of a first fastening element and at its lower end rests against the outer end wall of the respective switching bolt, characterized in that the upper end of the spring tongue (2) has a further fastening element for its fastening to the slide bar (1), which is designed as a clip. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer so ausgebildet und angeordnet ist, dass sie einem Verschwenken oder Abheben der Federzunge (2) von der Schubleiste (1) an deren ersten Befestigungselement entgegenwirkt.Variable valve train according to Claim 1 , characterized in that the clamp is designed and arranged in such a way that it counteracts pivoting or lifting of the spring tongue (2) from the push bar (1) on its first fastening element. Variabler Ventiltrieb nach der Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer sich ergibt, indem die Federzunge (2) ein Laschenstück (4) aufweist, das im montierten Zustand der Federzunge (2) etwa parallel zur Lasche (3), aber auf der anderen Seite der Schubleiste (1) verläuft und dabei zusammen mit der Lasche (3) die Schubleiste (1) bügelartig an einer ihrer Längsseiten umklammert und von dort zur Stirnwand des Schaltbolzens ausgerichtet ist.Variable valve train according to the Claim 1 or 2 , characterized in that the clip results in that the spring tongue (2) has a lug piece (4) which, when the spring tongue (2) is installed, is approximately parallel to the lug (3) but on the other side of the slide bar (1) runs and together with the tab (3) the slide bar (1) is clasped like a bracket on one of its long sides and is aligned from there to the end wall of the switching bolt. Variabler Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzunge (2) aus Federstahl hergestellt ist.Variable valve drive according to one of the preceding claims, characterized in that the spring tongue (2) is made from spring steel. Variabler Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Lasche (3) und dem Laschenstück (4) im nicht montierten Zustand der Federzunge (2) kleiner oder genau gleich der Stärke der Schubleiste (1) ist.Variable valve train according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the distance between the tab (3) and the tab piece (4) in the non-assembled state of the spring tongue (2) is less than or exactly equal to the thickness of the sliding strip (1). Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer zumindest auf einer Seite der Lasche (3), in Längsrichtung der Schubleiste (1) gesehen, als Federklammer (5) ausgebildet ist, welche die Schubleiste (1) mittels Federkraft umspannt.Variable valve train according to Claim 1 or 2 , characterized in that the clamp is designed as a spring clip (5), which spans the sliding bar (1) by means of spring force, at least on one side of the tab (3), seen in the longitudinal direction of the sliding bar (1).
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