DE102018128796A1 - Variable valve train of an internal combustion engine - Google Patents

Abstract

Bei einem variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem in einem Zylinderkopf angeordneten funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, das von mindestens einem Nocken einer Nockenwelle über einen schaltbaren Schlepphebel (2) betätigbar ist, weist jeder schaltbare Schlepphebel (2) an einem Ende an seiner Unterseite eine Anlagefläche auf, die mit dem Gaswechselventil zusammenwirkt. An seinem anderen Ende ist der Schlepphebel (2) mit einer Kontaktfläche für ein Abstützelement versehen. Jeder Schlepphebel (2) weist zum Schalten von einer Ruhestellung in eine Schaltstellung einen aus einer Seitenwand des Schlepphebels (2) hervorstehenden Schaltbolzen (6) auf, der von einem Aktuator (3) unter Zwischenschaltung mindestens einer längsbeweglichen Schubleiste (1) mit Verbindungselementen (10) ansteuerbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schubleiste (1) als ein verschiebbar gelagerter Dorn (14) ausgebildet ist, der mit dem Aktuator (3) in Wirkverbindung steht, wobei die Verbindungselemente (10) hülsenförmig ausgestaltet sind, den Dorn (14) koaxial umschließen und kraftschlüssig mit dem Dorn (14) in Kontakt stehen.In the case of a variable valve train of an internal combustion engine with at least one functionally identical gas exchange valve per cylinder arranged in a cylinder head, which can be actuated by at least one cam of a camshaft via a switchable rocker arm (2), each switchable rocker arm (2) has a contact surface at one end on its underside that interacts with the gas exchange valve. At the other end, the rocker arm (2) is provided with a contact surface for a support element. Each rocker arm (2) has a switching bolt (6) protruding from a side wall of the rocker arm (2) for switching from a rest position to a switching position, which is connected by an actuator (3) with the interposition of at least one longitudinally movable slide bar (1) with connecting elements (10 ) can be controlled. According to the invention, the push bar (1) is designed as a displaceably mounted mandrel (14) which is operatively connected to the actuator (3), the connecting elements (10) being sleeve-shaped, coaxially enclosing the mandrel (14) and frictionally contact the mandrel (14).

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem in einem Zylinderkopf angeordneten funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, das über einen schaltbaren Schlepphebel von mindestens einem Nocken einer Nockenwelle betätigbar ist, wobei jeder schaltbare Schlepphebel an einem Ende an seiner Unterseite eine Anlagefläche, die mit dem Gaswechselventil zusammenwirkt, und an seinem anderen Ende eine Kontaktfläche für ein Abstützelement aufweist und wobei jeder Schlepphebel zum Schalten von einer Ruhestellung in eine aktive Stellung einen aus einer Seitenwand des Schlepphebels vorstehenden Schaltbolzen aufweist, der von einem Aktuator unter Zwischenschaltung mindestens einer längsbeweglichen Schubleiste mit Verbindungselementen ansteuerbar ist.The invention relates to a variable valve train of an internal combustion engine with at least one functionally identical gas exchange valve arranged in a cylinder head per cylinder, which can be actuated via a switchable rocker arm of at least one cam of a camshaft, with each switchable rocker arm at one end on its underside having a contact surface with which Gas exchange valve cooperates, and has at its other end a contact surface for a support element and wherein each rocker arm for switching from a rest position to an active position has a switching pin protruding from a side wall of the rocker arm, which can be controlled by an actuator with the interposition of at least one longitudinally movable slide bar with connecting elements is.

Stand der TechnikState of the art

Als hebelartige Nockenfolger werden in der Regel Kipphebel, Schlepphebel oder Schwinghebel zum Betätigen der Gaswechselventile verwendet, die von einer obenliegenden, im Zylinderkopf angeordneten Nockenwelle betätigt werden. Mit einem einteiligen Kipp-, Schlepp- oder Schwinghebel lässt sich der Hub des damit gesteuerten Gaswechselventils nicht beeinflussen.As lever-like cam followers, rocker arms, rocker arms or rocker arms are generally used to actuate the gas exchange valves, which are actuated by an overhead camshaft arranged in the cylinder head. The stroke of the gas exchange valve controlled thereby cannot be influenced with a one-piece rocker arm, rocker arm or rocker arm.

Variable Ventiltriebe von Brennkraftmaschinen sind in unterschiedlichen Bauarten bekannt. So können Ventiltriebe einzelner Zylindereinheiten oder Gruppen von Zylindereinheiten einer Brennkraftmaschine durch eine Abschaltung des schaltbaren Ventilhubs deaktiviert und damit in Verbindung mit einer Abschaltung der Kraftstoffeinspritzung für die betreffenden Zylinder der Kraftstoffverbrauch sowie die CO₂- und die Schadstoffemissionen der Brennkraftmaschine im Teillastbereich gesenkt werden. Andererseits können durch spezielle Ventiltriebe von Einlass- und/oder Auslassventilen einer Brennungskraftmaschine zeitliche Hubverläufe durch eine Hubumschaltung geändert und damit in Abhängigkeit von Betriebsparametern, wie Motordrehzahl oder Motorlast, an den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine angepasst werden, wodurch die Motorleistung und das Drehmoment erhöht und der spezifische Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine verringert werden können.Variable valve drives of internal combustion engines are known in different designs. For example, valve trains of individual cylinder units or groups of cylinder units of an internal combustion engine can be deactivated by switching off the switchable valve lift and, in conjunction with switching off the fuel injection for the cylinders in question, the fuel consumption and the CO ₂ and pollutant emissions of the internal combustion engine can be reduced in the part-load range. On the other hand, special valve trains of intake and / or exhaust valves of an internal combustion engine can be used to change stroke strokes over time by changing the stroke and thus adapting them to the current operating state of the internal combustion engine as a function of operating parameters, such as engine speed or engine load, which increases engine output and torque and which specific fuel consumption of the internal combustion engine can be reduced.

Diese speziellen Ventiltriebe, die bereits seit längerem bekannt sind, weisen unter anderem schaltbare Nockenfolger, die in der Regel als schaltbare Schlepphebel ausgebildet sind, auf. Diese werden bei Brennkraftmaschinen dazu verwendet, den Hub der Gaswechselventile zu beeinflussen. Im einfachsten Fall wird ein sogenannter Nullhub realisiert, d. h. das zugeordnete Gaswechselventil öffnet nicht, obwohl ein Nocken einer sich drehenden Nockenwelle den Schlepphebel betätigt. Auch sind - je nach Ausgestaltung des schaltbaren Schlepphebels - Änderungen des Ventilhubes realisierbar, wenn mindestens zwei Nocken pro Gaswechselventil auf der Nockenwelle vorgesehen werden.These special valve drives, which have been known for a long time, have switchable cam followers, which are generally designed as switchable cam followers. In internal combustion engines, these are used to influence the stroke of the gas exchange valves. In the simplest case, a so-called zero stroke is realized. H. the associated gas exchange valve does not open, although a cam of a rotating camshaft actuates the rocker arm. Depending on the design of the switchable rocker arm, changes in the valve stroke can also be implemented if at least two cams per gas exchange valve are provided on the camshaft.

Aus der DE 10 2017 101 792 A1 ist ein gattungsbildender Ventiltrieb bekannt. Dabei sind pro Zylindereinheit zwei funktionsgleiche Gaswechselventile vorgesehen, die über jeweils einen schaltbaren Nockenfolger von einer im Zylinderkopf gelagerten Nockenwelle betätigt werden. Jeder als Schlepphebel ausgeführte Nockenfolger ist schaltbar und besteht aus einem Primär- und einem Sekundärhebel. Hierbei weist der Primärhebel zwei Arme auf. Zwischen diesen Armen ist der Sekundärhebel angeordnet. Miteinander verbunden sind beide Hebel auf einer Seite über eine gemeinsame Drehachse und auf der anderen Seite über einen verfahrbaren Verriegelungskolben. Der Primärhebel stützt sich mit einem Ende auf den Schaft des zu betätigenden Gaswechselventils und mit seinem anderen Ende auf einem Abstützelement, üblicherweise einem hydraulischen Abstützelement, ab. An dem Sekundärhebel ist eine Rolle vorgesehen, die eine Nockenanlauffläche bildet.From the DE 10 2017 101 792 A1 a generic valve train is known. In this case, two functionally identical gas exchange valves are provided per cylinder unit, each of which is actuated by a camshaft mounted in the cylinder head via a switchable cam follower. Each cam follower designed as a rocker arm is switchable and consists of a primary and a secondary lever. Here, the primary lever has two arms. The secondary lever is arranged between these arms. Both levers are connected to one another via a common axis of rotation and on the other side via a movable locking piston. The primary lever is supported with one end on the shaft of the gas exchange valve to be actuated and with its other end on a support element, usually a hydraulic support element. A roller is provided on the secondary lever and forms a cam contact surface.

Der Verriegelungskolben ist zwischen zwei Positionen verschiebbar, nämlich einmal in eine aktive Position, in der der Primärhebel mit dem Sekundärhebel verriegelt ist und zum anderen in eine Ruhestellung, in der der Primärhebel vom Sekundärhebel entriegelt ist. Zum Betätigen des Verrieglungskolbens ist ein verschiebbarer Schaltbolzen vorgesehen, der seitlich aus dem Schlepphebel herausragt. Weiterhin weist dieser Ventiltrieb eine Schubleiste mit Verbindungsarmen auf. Die Schubleiste ist parallel zur Nockenwelle im Zylinderkopf längsverschiebbar gelagert und zwar derart, dass die Verbindungsarme jeden Schaltbolzen in eine seiner beiden Schaltpositionen verschieben können. Die andere Schaltposition wird durch an den Schaltbolzen und/oder an der Schubleiste angeordnete Rückholfedern erreicht. Verschoben wird die Schubleiste von einem Elektromagneten als Aktuator, der außen am Zylinderkopf befestigt ist, wozu die Schubleiste mit ihrem freien Ende aus dem Zylinderkopf herausragt.The locking piston is displaceable between two positions, namely once in an active position in which the primary lever is locked with the secondary lever and secondly in a rest position in which the primary lever is unlocked from the secondary lever. To actuate the locking piston, a sliding switching pin is provided which protrudes laterally from the rocker arm. Furthermore, this valve train has a connecting rail with connecting arms. The slide bar is mounted longitudinally displaceably parallel to the camshaft in the cylinder head and in such a way that the connecting arms can move each switching pin into one of its two switching positions. The other switching position is achieved by means of return springs arranged on the switching pin and / or on the push bar. The slide bar is moved by an electromagnet as an actuator, which is attached to the outside of the cylinder head, for which purpose the free end of the slide bar protrudes from the cylinder head.

Die oben beschriebene Schubleiste ist als Flachstab ausgebildet. Die an ihm angebrachten Verbindungselemente zu den Schaltbolzen sind als Blattfedern ausgestaltet. Dadurch kann eine vom Aktuator eingeleitete Bewegung der Schubleiste durch Verformen der Blattfedern kompensiert werden, wenn beispielsweise bei einem gleichzeitigen Schalten mehrerer Schlepphebel aufgrund der Nockenstellung an einem Zylinder ein Schalten des betreffenden schaltbaren Schlepphebels gerade nicht möglich ist. Die Auslegung der Blattfedern ist wegen ihrer komplexen Geometrie aufgrund schwieriger Platzverhältnisse im Zylinderkopf sehr komplex. Für jeden Bauraum in unterschiedlichen Zylinderköpfen muss ein individuelles Design für die Blattfedern entworfen werden. Auch sind die Berechnung der Steifigkeit und Belastbarkeit der Blattfedern sehr aufwändig und damit kostenintensiv. Neben der Berechnung der Blattfedern ist auch ihre Fertigung aufgrund mehrerer Biegevorgänge mit speziellen Biegewerkzeugen sehr aufwändig. Auch ist eine ständige und damit teure Vermessung der hergestellten Blattfedern notwendig.The drawer described above is designed as a flat bar. The connecting elements to the switching bolts attached to it are designed as leaf springs. As a result, a movement of the slide bar initiated by the actuator can be compensated for by deforming the leaf springs if, for example, with a simultaneous switching of several rocker arms due to the cam position on a cylinder, the relevant one is switched switchable rocker arm is just not possible. The design of the leaf springs is very complex due to their complex geometry due to the difficult space in the cylinder head. For each installation space in different cylinder heads, an individual design for the leaf springs must be created. The calculation of the stiffness and resilience of the leaf springs is also very complex and therefore costly. In addition to the calculation of the leaf springs, their manufacture is also very complex due to several bending processes using special bending tools. A constant and therefore expensive measurement of the leaf springs produced is also necessary.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden und einen variablen Ventiltrieb mit mindestens einem über einen schaltbaren Schlepphebel betätigten Gaswechselventil pro Zylinder vorzuschlagen, bei dem die Berechnung und Herstellung der Schubleiste und ihrer Verbindungselemente vereinfacht ist. It is an object of the present invention to avoid the disadvantages described and to propose a variable valve train with at least one gas exchange valve per cylinder actuated via a switchable rocker arm, in which the calculation and manufacture of the slide rail and its connecting elements is simplified.

Diese Aufgabe wird jeweils durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben, welche jeweils für sich genommen oder in verschiedenen Kombinationen miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.This object is achieved in each case by the features of the characterizing parts of independent claim 1. Advantageous refinements are given in the dependent claims, which, taken on their own or in various combinations with one another, can represent an aspect of the invention.

Danach geht die Erfindung von einem variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem über einen schaltbaren Schlepphebel mittels mindestens eines Nockens einer Nockenwelle betätigbaren, in einem Zylinderkopf angeordneten funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder aus. Funktionsgleiche Gaswechselventile sind dabei Einlassventile oder Auslassventile. Jeder schaltbare Schlepphebel besitzt an einem Ende an seiner Unterseite eine Anlagefläche, die mit dem Gaswechselventil zusammenwirkt. An seinem anderen Ende weist der schaltbare Schlepphebel eine Kontaktfläche für ein Abstützelement auf. Jeder Schlepphebel besitzt zum Schalten von einer Ruhestellung in eine Schaltstellung einen aus einer Seitenwand des Schlepphebels vorstehenden Schaltbolzen, der von einem Aktuator unter Zwischenschaltung mindestens einer längsbeweglichen Schubleiste mit Verbindungselementen ansteuerbar ist.The invention is based on a variable valve train of an internal combustion engine with at least one functionally identical gas exchange valve per cylinder, which can be actuated via a switchable rocker arm by means of at least one cam of a camshaft and is arranged in a cylinder head. Gas exchange valves with the same function are intake valves or exhaust valves. Each switchable rocker arm has at one end on its underside a contact surface which interacts with the gas exchange valve. At its other end, the switchable rocker arm has a contact surface for a support element. Each rocker arm has a switching bolt projecting from a side wall of the rocker arm for switching from a rest position into a switch position, which can be controlled by an actuator with the interposition of at least one longitudinally movable slide bar with connecting elements.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schubleiste als ein verschiebbar gelagerter Dorn ausgebildet ist, der mit dem Aktuator in Wirkverbindung steht, und dass die Verbindungselemente hülsenartig ausgebildet, und den Dorn koaxial umschließen und kraftschlüssig mit dem Dorn in Kontakt stehen.According to the invention, it is provided that the slide bar is designed as a displaceably mounted mandrel, which is in operative connection with the actuator, and that the connecting elements are designed like sleeves, and coaxially enclose the mandrel and are in frictional contact with the mandrel.

Der Grundgedanken der Erfindung besteht also darin, die Schubleiste massiv auszubilden und die Verbindungselemente als den Dorn koaxial umschließende Hülsen auszubilden, wobei diese kraftschlüssig mit dem Dorn verbunden sind. Damit entfällt das Flacheisen, das im Stand der Technik die Schubleiste bildet und damit auch eine gewisse Elastizität aufweist. Die gemäß der Erfindung als Hülsen ausgebildeten Verbindungselemente können wesentlich steifer ausgeführt werden. Die bisher für die Verbindungselemente verwendeten Blattfedern können außerdem entfallen. Damit vereinfacht sich die Berechnung und Herstellung der Verbindungselemente ganz erheblich. Die Verbindung zwischen dem Dorn und den Verbindungselemente wird nunmehr kraftschlüssig hergestellt, bevorzugt durch einfache, handelsübliche Druckfedern. Hiermit wird also eine rein kraftschlüssige Verbindung geschaffen, deren Übertragungsweg durch die Auslegung der Druckfedern bestimmt wird. Damit können für die Herstellung der Schubleiste standardisierte Bauteile verwendet werden, so dass deren Herstellung deutlich vereinfacht und die Herstellungskosten gesenkt werden.The basic idea of the invention is therefore to design the slide bar as solid and to form the connecting elements as sleeves which coaxially enclose the mandrel, these being non-positively connected to the mandrel. This eliminates the flat iron that forms the slide bar in the prior art and thus also has a certain elasticity. The connecting elements designed as sleeves according to the invention can be made substantially stiffer. The leaf springs previously used for the connecting elements can also be omitted. This considerably simplifies the calculation and manufacture of the connecting elements. The connection between the mandrel and the connecting elements is now made non-positively, preferably by means of simple, commercially available compression springs. This creates a purely frictional connection, the transmission path of which is determined by the design of the compression springs. In this way, standardized components can be used for the manufacture of the sliding strip, so that their manufacture is significantly simplified and the manufacturing costs are reduced.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Dorn in einem rohrförmigen Gehäuse angeordnet, das auf seiner den Schlepphebeln zugewandten Außenwand einen Längsschlitz aufweist. Die Herstellung eines rohrförmigen oder zylinderförmigen Gehäuses ist preisgünstig. Seine Länge richtet sich nach der Länge des Zylinderkopfes bzw. nach den in einem Zylinderkopf zu schaltenden Schlepphebeln. Über das Gehäuse wird die Schubleiste im Zylinderkopf befestigt. Hierbei wird keine aufwändige Gleitlagerung wie bei einer direkten Lagerung einer flachen Schubleiste ohne eigenes Gehäuse benötigt. Der Längsschlitz dient dazu, Bauteile der Verbindungselemente bis zu den Schaltbolzen zu verlängern. Er ist einfach und preiswert herstellbar.According to a development of the invention, the mandrel is arranged in a tubular housing which has a longitudinal slot on its outer wall facing the rocker arms. The manufacture of a tubular or cylindrical housing is inexpensive. Its length depends on the length of the cylinder head or on the rocker arms to be switched in a cylinder head. The slide bar is fastened in the cylinder head via the housing. Here, no elaborate plain bearings are required, as is the case for direct storage of a flat slide bar without its own housing. The longitudinal slot is used to extend components of the connecting elements up to the switching pin. It is simple and inexpensive to manufacture.

Werden für die kraftschlüssige Verbindung der Verbindungselemente mit dem Dorn Druckfedern vorgesehen, lassen sich diese platzsparend anordnen, wenn der Dorn mit einem abgestuften Außendurchmesser versehen ist, wobei an jeder Stufe ein Distanzring angeordnet ist. Dieser Distanzring dient zur Abstützung der Druckfedern. Diese können somit koaxial direkt auf dem Umfang des Dorns angeordnet werden.If compression springs are provided for the non-positive connection of the connecting elements to the mandrel, these can be arranged in a space-saving manner if the mandrel is provided with a stepped outer diameter, a spacer ring being arranged at each step. This spacer ring is used to support the compression springs. These can thus be arranged coaxially directly on the circumference of the mandrel.

Da erfindungsgemäß nur noch die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Dorn und den Verbindungselementen vorgesehen ist, kann jedes Verbindungselement mit einem starren Verbindungarm ausgestattet werden, die die Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Schaltbolzen herstellt. Dieser Verbindungsarm kann aus dem Gehäuse der Schubleiste durch dessen Längsschlitz geführt werden. Damit entfällt die notwendige und aufwändige Berechnung der Steifigkeit des Verbindungselementes nach dem Stand der Technik. Auch ist die Dauerfestigkeit eines starren Verbindungsarmes über ihre gesamte Betriebszeit einfacher zu gewährleisten als die einer Blattfeder.Since, according to the invention, only the non-positive connection between the mandrel and the connecting elements is provided, each connecting element can be equipped with a rigid connecting arm which establishes the connection between the connecting element and the switching pin. This connecting arm can be guided out of the housing of the drawer through its longitudinal slot. This eliminates the necessary and time-consuming calculation of the rigidity of the Connecting element according to the prior art. The fatigue strength of a rigid connecting arm is easier to guarantee over its entire operating time than that of a leaf spring.

Ein einfacher und platzsparender Aufbau der Schubleiste wird dadurch erreicht, dass jedes Verbindungselement einen abgestuften Außendurchmesser und einen entsprechend hierzu ausgebildeten abgestuften Innendurchmesser aufweist. Dann lassen sich die einzelnen Verbindungselemente ineinanderstecken und sind dadurch zueinander geführt. Ist insbesondere der größere Außendurchmesser des Verbindungselements an den Innendurchmesser des Gehäuses der Schubleiste angepasst, so kann jedes Verbindungselement über das Gehäuse geführt werden. Besondere Führungselemente sind nicht notwendig.A simple and space-saving construction of the slide bar is achieved in that each connecting element has a stepped outer diameter and a stepped inner diameter designed accordingly. Then the individual connecting elements can be plugged into one another and are thus guided towards one another. If, in particular, the larger outside diameter of the connecting element is adapted to the inside diameter of the housing of the slide bar, each connecting element can be guided over the housing. Special guide elements are not necessary.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, die Verbindung der Druckfedern zu jedem Verbindungselement über mindestens eine nach innen gerichtete Nase am Übergang zwischen den beiden Innenbohrungen des Verbindungselementes vorzusehen. Anstelle einer oder mehrerer nach innen gerichteter Nasen ist es fertigungstechnische einfacher und damit auch billiger, einen umlaufenden nach innen gerichteten Flansch vorzusehen. Damit können die Druckfedern auf dem Dorn und innerhalb der Verbindungselemente angeordnet werden. Durch die Verwendung von zwei Druckfedern pro Verbindungselement kann das Verbindungselement in Ruhestellung quasi schwimmend gelagert werden. Auch kann eine Druckfeder zur Rückstellung des Verbindungselementes nach einem Schaltvorgang vorgesehen werden.Another advantageous embodiment of the invention is to provide the connection of the compression springs to each connecting element via at least one inwardly directed lug at the transition between the two inner bores of the connecting element. Instead of one or more inwardly directed lugs, it is simpler in terms of production technology and therefore also cheaper to provide a circumferential inward-facing flange. The compression springs can thus be arranged on the mandrel and within the connecting elements. By using two compression springs per connecting element, the connecting element can be stored virtually floating in the rest position. A compression spring can also be provided for resetting the connecting element after a switching operation.

Um jedes Verbindungselement in einer definierten Ruhe- oder Ausgangsstellung zu halten, wird weiterhin vorgeschlagen, dass an dem Gehäuse der Schubleiste für jedes Verbindungselement ein Anschlagstopfen vorgesehen ist, der mit der Stufe des Außendurchmessers des Verbindungselementes zusammen wirkt.In order to keep each connecting element in a defined rest or starting position, it is further proposed that a stopper is provided on the housing of the slide bar for each connecting element, which interacts with the step of the outer diameter of the connecting element.

Um eine einfache und steife Verbindung des Dorns mit dem Aktuator zu erzielen, wird weiterhin vorgeschlagen, den Dorn axial aus dem Gehäuse bis zu dem Aktuator zu verlängern. Die im Stand der Technik vorgesehen Lasche aus Flacheisen kann entfallen, da der Dorn eine eigene Druckfeder für seine Rückbewegung aufweist. Diese wird bevorzugt platzsparende in einer Sacklochbohrung an der dem Aktuator abgewandten Stirnseite des Dorns untergebracht.In order to achieve a simple and rigid connection of the mandrel to the actuator, it is further proposed to extend the mandrel axially from the housing to the actuator. The tab made of flat iron provided in the prior art can be omitted since the mandrel has its own compression spring for its return movement. This is preferably accommodated in a space-saving manner in a blind hole on the end of the mandrel facing away from the actuator.

Aufgrund des vorteilhaften Aufbaus der Schubleiste mit einem rohrförmigen Gehäuse kann dieses einfach innerhalb des Zylinderkopfes parallel zur Nockenwelle befestigt werden. Zur Befestigung eignen sich beispielsweise die Lagerböcke der Nockenwellenlager. Der Platz für den Aktuator kann dann außerhalb des Ventiltriebgehäuses des Zylinderkopfes vorgesehen werden. Durch den Einbau der Schubleiste innerhalb des Ventiltriebgehäuses kann auch auf einfache Art und Weise eine Schmierung der Verbindungselemente in der Schubleiste erreicht werden.Due to the advantageous construction of the slide bar with a tubular housing, this can be easily attached within the cylinder head parallel to the camshaft. For example, the bearing blocks of the camshaft bearings are suitable for fastening. The space for the actuator can then be provided outside the valve train housing of the cylinder head. By installing the slide bar within the valve train housing, lubrication of the connecting elements in the slide bar can also be achieved in a simple manner.

Als Aktuator werden bevorzugt scheibenartig aufgebaute Elektromagnete verwendet, deren elektrischer Teil mit dem Elektroanschluss auf einer Stirnseite der Zylinderkopfhaube angeordnet ist und somit nicht im Schmiermittelraum im Zylinderkopf liegt.Disk-like electromagnets are preferably used as the actuator, the electrical part of which is arranged with the electrical connection on an end face of the cylinder head cover and is therefore not located in the lubricant chamber in the cylinder head.

Sollen Gruppen von Gaswechselventilen getrennt angesteuert werden, so ist es möglich, zwei oder mehrere Schubleisten anzuordnen und jeder Schubleiste einen eigenen Aktuator zuzuordnen.If groups of gas exchange valves are to be controlled separately, it is possible to arrange two or more push bars and to assign a separate actuator to each push bar.

Wie bei mehreren Schubleisten beschrieben, kann es auch bei einer Schubleiste sinnvoll sein, mehr als einen Aktuator zur Betätigung vorzusehen. Dann werden mindestens zwei Aktuatoren/Elektromagnete verwendet, wobei die Aktuatoren kleiner dimensioniert werden können. Daneben ist es auch bei einer derartigen Anordnung möglich, die Ansteuerungselektronik möglichst einfach zu gestalten und sie mit der Bordnetzspannung zu versorgen, wenn auf eine Pulsweitenmodulation verzichtet wird soll. In der Regel reicht zum Halten der Schubleiste in einer Schaltposition dann auch die Bestromung eines einzigen Elektromagneten aus, da der vorhandene Luftspalt am Anker klein ist, so dass die erzeugte Hubkraft durch das Magnetfeld groß genug ist, um die Schubleiste in der Endstellung zu halten. Dadurch sinkt die elektrische Verlustleistung des Gesamtsystems im Vergleich zu einem großen Aktuator, der voll bestromt ist. Der andere Aktuator/Elektromagnet wird dann nur zum Verschieben der Schubleiste zusätzlich benötigt.As described for several slide rails, it can also be useful for one slide rail to provide more than one actuator for actuation. Then at least two actuators / electromagnets are used, whereby the actuators can be dimensioned smaller. In addition, it is also possible with such an arrangement to make the control electronics as simple as possible and to supply them with the vehicle electrical system voltage if pulse width modulation is to be dispensed with. As a rule, the current supply to a single electromagnet is sufficient to hold the slide bar in one switching position, since the air gap at the armature is small, so that the lifting force generated by the magnetic field is large enough to hold the slide bar in the end position. This reduces the electrical power loss of the overall system compared to a large actuator that is fully energized. The other actuator / electromagnet is then only required to move the slide bar.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des unabhängigen Patenanspruchs und den von diesem abhängigen Patentansprüchen beschränkt. The invention is not restricted to the specified combination of the features of the independent patent claim and the patent claims dependent thereon.

Es ergeben sich darüber hinaus weitere Möglichkeiten, einzelne Merkmale, insbesondere dann, wenn sie sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder unmittelbar aus den Figuren ergeben, miteinander zu kombinieren. Außerdem soll die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Figuren durch die Verwendung von Bezugszeichen den Schutzumfang der Patentansprüche auf keinen Fall auf die dargestellten Ausgestaltungsbeispiele beschränken.There are also further possibilities for combining individual features, in particular when they result from the patent claims, the following description of the exemplary embodiments or directly from the figures. In addition, the reference of the patent claims to the figures should by no means limit the scope of protection of the patent claims to the illustrated exemplary embodiments by the use of reference numerals.

Figurenliste Figure list

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:

• 1 eine perspektivische Ansicht einer Schubleiste mit drei Verbindungselementen und drei zugeordneten schaltbaren Schlepphebeln,
• 2 eine Explosionszeichnung der Schubleiste nach 1,
• 3 einen Längsschnitt durch die Schubleiste mit Aktuator und den zugeordneten schaltbaren Schlepphebeln in nicht aktivierter Stellung,
• 4 einen Längsschnitt durch die Schubleiste mit Aktuator und den zugeordneten schaltbaren Schlepphebeln in aktivierter Stellung,
• 5 einen Längsschnitt durch die Schubleiste mit Aktuator und den zugeordneten schaltbaren Schlepphebeln in teils aktivierter und teils nicht aktivierter Stellung.

To further explain the invention, reference is made to the drawings, in which a preferred embodiment is shown in simplified form. Show it:

• 1 1 shows a perspective view of a slide bar with three connecting elements and three assigned switchable drag levers,
• 2nd an exploded view of the drawer 1 ,
• 3rd a longitudinal section through the slide bar with actuator and the associated switchable rocker arms in the non-activated position,
• 4th a longitudinal section through the slide bar with actuator and the associated switchable rocker arms in the activated position,
• 5 a longitudinal section through the slide bar with actuator and the associated switchable rocker arms in partly activated and partly not activated position.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In der 1 ist eine perspektivische Ansicht eines variablen Ventiltriebs für eine Brennkraftmaschine mit obenliegender Nockenwelle und einer Schubleiste 1 für drei schaltbare Schlepphebeln 2 dargestellt. An Stelle der Schlepphebeln 2 können bei entsprechender Ausbildung des Ventiltriebs auch Schwing- oder Kipphebel verwendet werden. Mit 3 ist ein Aktuator zum Betätigen der Schubleiste bezeichnet, der in diesem Beispiel als Elektromagnet ausgebildet ist und an einer Stirnseite der Schubleiste angeordnet ist. Ein detaillierter Aufbau der Schubleiste wird weiter unten noch beschrieben. Die schaltbaren Schlepphebel sind in dem nicht dargestellten Zylinderkopf in üblicher Weise angeordnet, d.h. auf einer Seite stehen die schaltbaren Schlepphebel 2 mit dem ihnen zugeordneten Gaswechselventil in Kontakt und auf der anderen Seite stützen sie sich auf einem Abstützelement ab. In der Regel ist die Schubleiste parallel zur Nockenwelle im Zylinderkopf befestigt, während der Aktuator über einen Flansch von außen an einer Stirnseite des Zylinderkopfes befestigt ist.In the 1 is a perspective view of a variable valve train for an internal combustion engine with an overhead camshaft and a push bar 1 for three switchable rocker arms 2nd shown. Instead of the rocker arms 2nd If the valve train is designed accordingly, rocker arms or rocker arms can also be used. With 3rd is an actuator for actuating the slide bar, which in this example is designed as an electromagnet and is arranged on an end face of the slide bar. A detailed structure of the drawer is described below. The switchable rocker arms are arranged in the cylinder head, not shown, in the usual way, ie the switchable rocker arms are on one side 2nd in contact with the gas exchange valve assigned to them and on the other side they are supported on a support element. As a rule, the slide bar is fastened in the cylinder head parallel to the camshaft, while the actuator is fastened to an end face of the cylinder head from the outside via a flange.

Da die drei dargestellten Schlepphebel 2 identisch aufgebaut sind, ist wegen der besseren Übersichtlichkeit im Folgenden nur ein Schlepphebel mit den Bezugszeichen versehen.Because the three rocker arms shown 2nd are constructed identically, only one rocker arm is provided with the reference numerals in the following for better clarity.

Jeder schaltbare Schlepphebel 2 besteht üblicherweise aus einen Primär- und Sekundärhebel 4 und 5, die auf einer Seite gelenkig und über Torsionsfedern miteinander verbunden sind. Auf der anderen Seite werden sie über einen schaltbaren Verriegelungskolben bewegungsmäßig miteinander verbunden oder voneinander getrennt. Zum Betätigen des zugeordneten Gaswechselventils weist jeder schaltbare Schlepphebel 2 auf seiner Oberseite zwei Nockenanlaufflächen für Nocken der Nockenwelle auf. Die eine Nockenanlauffläche besteht aus einer im Sekundärhebel 5 gelagerten Rolle 7, die andere aus zwei seitlich am Primärhebel 4 ausgebildeten Gleitflächen 8. Zum Schalten des Verriegelungskolbens dient ein Schaltbolzen 6, der seitlich aus dem schaltbaren Schlepphebel 2 herausragt. Durch ein Hineinschieben des Schaltbolzens in den Schlepphebel 2 wird der Verriegelungskolben in die verriegelte Stellung geschoben. Dann sind Primär- und Sekundärhebel bewegungsmäßig verbunden und eine Betätigung des Gaswechselventils erfolgt ausschließlich über die Rolle 7. Im ent-koppelten Zustand wird das Gaswechselventil über die Gleitflächen 8 betätigt. Einen geeigneten schaltbaren Schlepphebel zeigt beispielsweise die gattungsbildende DE 10 2017 101 792 A1 . Da der Aufbau der Schlepphebel nicht zum Verständnis der Erfindung notwendig ist, ist er auch hier nicht näher dargestellt. Auch können anders aufgebaute Schlepphebel zur Anwendung gelangen, solange sie nur einen seitlich aus diesen herausragenden Schaltbolzen aufweisen.Any switchable rocker arm 2nd usually consists of a primary and secondary lever 4th and 5 which are articulated on one side and connected to each other via torsion springs. On the other hand, they are connected to one another in terms of movement or separated from one another by means of a switchable locking piston. Each switchable rocker arm has a switch for actuating the associated gas exchange valve 2nd on its top two cam contact surfaces for cams of the camshaft. One cam contact surface consists of one in the secondary lever 5 stored role 7 , the other of two on the side of the primary lever 4th trained sliding surfaces 8th . A switching pin is used to switch the locking piston 6 , the side of the switchable rocker arm 2nd protrudes. By pushing the shift pin into the rocker arm 2nd the locking piston is pushed into the locked position. Then the primary and secondary levers are connected in terms of movement and the gas exchange valve is actuated exclusively via the roller 7 . In the decoupled state, the gas exchange valve is placed over the sliding surfaces 8th operated. A suitable switchable rocker arm shows, for example, the generic DE 10 2017 101 792 A1 . Since the structure of the rocker arm is not necessary to understand the invention, it is not shown here either. Differently constructed rocker arms can also be used, as long as they only have a switching pin protruding laterally from these.

Seitlich neben jedem Schaltbolzen ist ein Verbindungsarm 9 eines Verbindungselementes 10 sichtbar, wobei Letzteres in der Schubleiste 1 angeordnet ist.There is a link arm to the side of each switching pin 9 a connecting element 10th visible, the latter in the drawer 1 is arranged.

In 2 ist als Explosionszeichnung der Aufbau der erfindungsgemäßen Schubleiste 1 näher dargestellt. Sie besteht aus einem Gehäuse 11, das als rohrförmiger Zylinder ausgebildet ist. An einer dem Aktuator 3 entgegengesetzten Stirnseite 11.1 ist das Gehäuse verschlossen, die andere, dem Aktuator zugewandte gegenüberliegende Stirnseite 11.2 ist offen. Weiterhin weist das Gehäuse 11 auf seinem Umfang einen Längsschlitz 11.3 auf, der, von der Stirnseite 11.2 ausgehend, bis kurz vor die Stirnseite 11. 1 verläuft. In Umfangsrichtung rechts und links neben dem Längsschlitz 11.3 sind auf dem Umfang des Gehäuses 11 auf seiner Länge jeweils drei Ölablaufbohrungen 12 verteilt angeordnet. Mit 13 sind drei Anschlagsstopfen bezeichnet, deren Funktion weiter unten noch beschrieben wird.In 2nd is an exploded view of the structure of the drawer according to the invention 1 shown in more detail. It consists of a housing 11 , which is designed as a tubular cylinder. On one of the actuators 3rd opposite face 11.1 the housing is closed, the other opposite end facing the actuator 11.2 is open. Furthermore, the housing 11 a longitudinal slit on its circumference 11.3 on, the, from the front 11.2 starting until just before the front 11 . 1 runs. In the circumferential direction to the right and left of the longitudinal slot 11.3 are on the perimeter of the case 11 Three oil drain holes each along its length 12 distributed. With 13 are three stopper, the function of which will be described below.

In dem Gehäuse 11 ist ein Dorn 14 angeordnet, der einen abgestuften Durchmesser aufweist und nahezu die gleiche Länge wie das Gehäuse besitzt. Am Ende jeder Stufe ist ein Distanzring 15 angeordnet. Eine vordere, dem Aktuator 3 abgewandte Stirnseite 14.1 des Dorns weist ebenfalls einen Distanzring auf, der auch einstückig mit dem Dorn 14 ausgebildet sein kann. An dem dem Aktuator zugewandten Ende 14.2 ist der Dorn als Schaltstift 14.3 ausgebildet, dessen freies Ende im eingebauten Zustand aus dem Gehäuse 11 herausragt und bei im Zylinderkopf eingebauter Schubleiste durch die Stirnseite des Zylinderkopfes hindurchragt und mit dem Aktuator 3 in Kontakt steht.In the case 11 is a thorn 14 arranged, which has a stepped diameter and has almost the same length as the housing. There is a spacer ring at the end of each step 15 arranged. A front one, the actuator 3rd facing end 14.1 The mandrel also has a spacer ring, which is also integral with the mandrel 14 can be trained. At the end facing the actuator 14.2 is the mandrel as a switching pin 14.3 trained, the free end in the installed state from the housing 11 protrudes through the front of the Cylinder head protrudes and with the actuator 3rd is in contact.

In dem Gehäuse 11 sind die drei Verbindungselemente 10 gleitend gelagert. Sie sind als zylinderartige Hülsen aufgebaut mit einem abgestuften Außen- und Innendurchmesser, wie in den Längsschnitten der 3 bis 5 sichtbar ist. Der Außendurchmesser jedes Verbindungselementes weist einen ersten Außendurchmesserbereich 10.1 auf, der dem Innendurchmesser des Gehäuses 11 entspricht. Daran schließt sich ein zweiter im Durchmesser kleinerer Bereich 10.2 über eine Stufe 10.3 an. An dem Außendurchmesserbereich 10.1 ist rechtwinklig abstehend der Verbindungsarm 9 angeformt bzw. befestigt, der bis zum Schaltbolzen 6 reicht. Der Verbindungsarm 9 ist starr und unelastisch ebenso wie das Verbindungselement 10 selbst ausgestaltet.In the case 11 are the three connecting elements 10th slidably mounted. They are constructed as cylindrical sleeves with a graduated outer and inner diameter, as in the longitudinal sections of the 3rd to 5 is visible. The outside diameter of each connecting element has a first outside diameter range 10.1 on the inside diameter of the case 11 corresponds. This is followed by a second area with a smaller diameter 10.2 over a level 10.3 at. On the outside diameter area 10.1 the connecting arm protrudes at right angles 9 molded or fastened to the switching pin 6 enough. The link arm 9 is rigid and inelastic just like the connecting element 10th designed yourself.

Jedes Verbindungselement 10 weist einen ersten Innendurchmesser 16.1 auf, der in seiner Abmessung dem außendurchmesserkleineren Bereich 10.2 entspricht. An dem ersten Innendurchmesser 16.1 schließt sich ein zweiter durchmesserkleinerer Bereich 16.2 an. Am Übergang zu den beiden Durchmesserbereichen ist ein nach innen weisender umlaufender Flansch 16.3 (3) angebracht.Any fastener 10th has a first inner diameter 16.1 on, the dimension of the outside diameter smaller area 10.2 corresponds. On the first inside diameter 16.1 a second smaller diameter area closes 16.2 at. At the transition to the two diameter areas is an inward-facing circumferential flange 16.3 ( 3rd ) appropriate.

Auf den Dorn 14 werden Druckfedern 17 angeordnet, und zwar sind jeweils zwei Druckfedern 17.1 und 17.2 einem Verbindungselement 10 zugeordnet. Eine Druckfeder 18 wird in einer Sacklochbohrung 14.4 in der vorderen Stirnseite 14.1 des Dorns 14 eingesetzt und dient dazu, den Dorn über seinen Betätigungsstift 14.3 mit dem Aktuator in Kontakt zu halten bzw. den Dorn bei unbestromtem Aktuator wieder in seine Ausgangslage bzw. Ruhestellung zurückzuschieben.On the thorn 14 become compression springs 17th arranged, namely two compression springs 17.1 and 17.2 a connecting element 10th assigned. A compression spring 18th is in a blind hole 14.4 in the front face 14.1 of the thorn 14 used and serves the mandrel over its actuating pin 14.3 to keep in contact with the actuator or to push the mandrel back to its starting position or rest position when the actuator is not energized.

Anhand des Längsschnittes durch die Schubleiste in 3 wird der genaue Zusammenbau der Schubleiste sichtbar. Die Bezugszeichen sind in 3 der besseren Übersichtlichkeit wegen jeweils nur an einem Verbindungselement und einem Schlepphebel 2 eingetragen, da alle Verbindungselemente und Schlepphebel identisch aufgebaut sind.Using the longitudinal section through the drawer in 3rd the exact assembly of the drawer becomes visible. The reference numerals are in 3rd for better clarity because of only one connecting element and one rocker arm 2nd entered because all connecting elements and rocker arms are constructed identically.

Der Längsschnitt zeigt die Schubleiste 1 und damit auch den Aktuator 3 in Ruhestellung. Damit befinden sich auch die Verbindungselemente 10 in ihrer Ausgangslage, die Verbindungsarme 9 wirken nicht auf die Schaltbolzen 6 ein.The longitudinal section shows the drawer 1 and therefore also the actuator 3rd at rest. This means that the connecting elements are also located 10th in their starting position, the connecting arms 9 do not act on the switching bolts 6 a.

Wie ersichtlich, sind die einzelnen Verbindungselement 10 gleitend ineinander geschoben. Über seinen im Durchmesser größeren Außendurchmesserbereich 10.1 wird jedes Verbindungselement 10 an der Innenwand des Gehäuses 11 geführt und kann dort entlang gleiten. Sein im Durchmesser kleinerer Außendurchmesserbereich 10.2 ist in das nächste Verbindungselement in dessen Innendurchmesser 16.1 eingesteckt. Es wird dort geführt und bildet auch hier eine Gleitführung.As can be seen, the individual connecting elements 10th slid into each other. Over its larger diameter range 10.1 becomes every fastener 10th on the inside wall of the case 11 guided and can slide along there. Its outer diameter range smaller in diameter 10.2 is in the next connecting element in its inner diameter 16.1 plugged in. It is guided there and also forms a sliding guide.

Kraftmäßig verbunden werden die einzelnen Verbindungselemente 10 mit dem Dorn 14 durch je zwei Druckfedern 17.1 und 17.2. In ihrer in 3 gezeigten Ruhestellung wird jedes Verbindungselement über die Druckfedern 17 und über seine Stufe 10.3 gegen den ihr zugeordneten Anschlagstopfen 13 gedrückt. Jede Druckfeder 17.1 ist eingespannt zwischen einer Stirnseite eines Distanzringes 15 und dem Flansch 16.3 eines jeden Verbindungselementes 10. Die Druckfedern 17.2 sind jeweils eingespannt zwischen dem Flansch 16.3 und der anderen Stirnseite eines weiteren Distanzringes 15. Die axiale Länge jedes Verbindungselementes 10 ist so bemessen, dass die freie Stirnseite des Außendurchmesserbereiches 10.1 einen so großen Verschiebeweg des Verbindungselementes 10 ermöglicht, wie er zum Umschalten des Schaltbolzens 6 mindestens notwendig ist. Die Verbindungsarme 9 ragen durch den Längsschlitz 11.3 nach außen in Richtung auf die Schaltbolzen 6. Die einzelnen Verbindungselemente werden also zum Einen über die Innenseite des Gehäuses 11 und zum Anderen über ihre ineinandergreifenden Umfangsbereiche geführt. Die Druckfedern 17 sind platzsparend auf dem Umfang des Dorns 14 innerhalb eines jeden Verbindungselementes angeordnet. Da der Dorn 14 einen gestuften Durchmesser aufweist, sind selbstverständlich auch die Innendurchmesser der Druckfedern 17 sowie die Durchmesser der Innenbohrungen 16.1 und 16.2 der Verbindungselemente 10 entsprechend den Stufen des Dorns 14 dimensioniert wie in 3 zu sehen ist.The individual connecting elements are connected by force 10th with the thorn 14 with two compression springs each 17.1 and 17.2 . In their in 3rd shown rest position, each connecting element via the compression springs 17th and about its level 10.3 against the stopper assigned to it 13 pressed. Every compression spring 17.1 is clamped between an end face of a spacer ring 15 and the flange 16.3 of each connecting element 10th . The compression springs 17.2 are each clamped between the flange 16.3 and the other face of another spacer ring 15 . The axial length of each connector 10th is dimensioned so that the free end face of the outer diameter area 10.1 such a large displacement of the connecting element 10th allows how to switch the shift pin 6 is at least necessary. The link arms 9 protrude through the longitudinal slot 11.3 outwards towards the switching bolts 6 . The individual connecting elements are therefore on the one hand on the inside of the housing 11 and on the other hand led over their interlocking circumferential areas. The compression springs 17th are space-saving on the circumference of the mandrel 14 arranged within each connecting element. Because the thorn 14 has a stepped diameter, are of course also the inner diameter of the compression springs 17th as well as the diameter of the inner holes 16.1 and 16.2 the fasteners 10th according to the stages of the spine 14 dimensioned as in 3rd you can see.

In 4 ist die gleiche Ansicht wie in 3 dargestellt, nur mit dem Unterschied, dass hier der Aktuator 3 bestromt wird. Dadurch wird über den Schaltstift 14.3 der Dorn 14 gegen die Kraft seiner Druckfeder 18 in das Gehäuse 11 hinein geschoben. Gleichzeitig werden über die Distanzringe 15 die Druckfedern 17.1 mitgenommen und damit gestaucht, so dass über die Flansche 16.3 jedes Verbindungselement 10 gegen die Kraft der Druckfedern 17.2 verschoben werden kann. Damit werden auch die Verbindungsarme 9 bewegt, so dass jeder Schaltbolzen 6 in seinen schaltbaren Schlepphebel 2 einwärts geschoben wird. Damit verfährt auch der Verriegelungskolben und koppelt den Primärhebel mit dem Sekundärhebel. Die beiden Druckfedern 17.1 und 17.2 sind also unterschiedlich in ihrer Federkraft ausgelegt, so dass das Verbindungselement 10 über die Druckfeder 17.1 gegen die Kraft der Druckfeder 17.2 verschoben werden kann.In 4th is the same view as in 3rd shown, with the difference that here is the actuator 3rd is energized. This will over the switch pin 14.3 the thorn 14 against the force of its compression spring 18th in the housing 11 pushed into it. At the same time, the spacer rings 15 the compression springs 17.1 taken and compressed with it, so that over the flanges 16.3 every fastener 10th against the force of the compression springs 17.2 can be moved. This will also be the link arms 9 moves so that each shift pin 6 in its switchable rocker arm 2nd is pushed inwards. This also moves the locking piston and couples the primary lever to the secondary lever. The two compression springs 17.1 and 17.2 are so designed differently in their spring force, so that the connecting element 10th via the compression spring 17.1 against the force of the compression spring 17.2 can be moved.

Die Abbildung nach 5 zeigt den Fall, dass an dem mittleren der drei Schlepphebel 2 der Schaltbolzen 6 nicht eingefahren werden kann, weil er beispielsweise klemmt oder im Schaltzeitpunkt der zugeordnete Verriegelungskolben sich nicht bewegen kann, weil beispielsweise über einen Nocken gerade das Gaswechselventil betätigt wird. Dann wird durch die Bewegung des Dorns zwar die Druckfeder 17.1 an dem mittleren Verbindungselement 10 über den zugehörigen Distanzring 15 gestaucht. Trotzdem bleibt das mittlere Verbindungselement nahezu in seiner Ruhestellung stehen, da der blockierte Verriegelungskolben den Schaltbolzen ebenfalls blockiert und der starre Verbindungsarm 9 sich nicht verbiegt. Die beiden anderen Verbindungselemente können sich aber problemlos bewegen und so den ihnen zugeordneten Schlepphebel 2 schalten.The illustration after 5 shows the case that on the middle of the three rocker arms 2nd the shift pin 6 cannot be retracted because it is stuck, for example, or at the time of switching assigned locking piston can not move because, for example, the gas exchange valve is being actuated via a cam. Then the movement of the mandrel makes the compression spring 17.1 on the middle connector 10th via the associated spacer ring 15 compressed. Nevertheless, the middle connecting element remains almost in its rest position, since the blocked locking piston also blocks the switching pin and the rigid connecting arm 9 does not bend. However, the other two connecting elements can move without any problems and thus the rocker arm assigned to them 2nd switch.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, können die erfindungsgemäßen Verbindungselemente 10 mit ihren Verbindungsarmen 9 sehr steif ausgeführt werden. Auch kann der Dorn 14 ebenfalls sehr steif ausgelegt werden. Damit werden unerwünschte Nachgiebigkeiten innerhalb der Schubleiste verhindert bzw. minimiert. Durch eine entsprechende Auslegung der Druckfedern 17 kann die Steifigkeit des Gesamtsystems Schubleiste und Verbindungselemente mit Armen den Erfordernissen angepasst werden. Durch das Ineinanderschieben der einzelnen Verbindungselemente und die Anordnung der Druckfedern innerhalb eines jeden Verbindungselementes wird eine kompakte Schubleiste erreicht.As can be seen from the figures, the connecting elements according to the invention can 10th with their connecting arms 9 run very stiff. Even the thorn can 14 can also be designed very stiff. This prevents or minimizes unwanted compliance within the slide bar. By appropriate design of the compression springs 17th the rigidity of the overall system of the push bar and connecting elements with arms can be adapted to the requirements. By pushing the individual connecting elements into each other and arranging the compression springs within each connecting element, a compact slide bar is achieved.

In der beschriebenen Ausführungsform wird in der Ruhestellung der Schubleiste davon ausgegangen, dass der Primärhebel vom Sekundärhebel getrennt ist. Dies ist nicht notwendigerweise der Fall. Auch die umgekehrte Ausgestaltung ist denkbar, ohne dass die Schubleiste in ihrem Aufbau geändert werden müsste.In the embodiment described, it is assumed in the rest position of the slide bar that the primary lever is separated from the secondary lever. This is not necessarily the case. The reverse configuration is also conceivable without the structure of the drawer bar having to be changed.

Sind mehr oder weniger Schlepphebel von einer Schubleiste zu bedienen, kann sie problemlos verlängert oder verkürzt werden. Auch kann es denkbar sein, mit einer Schubleiste nur eine Gruppe von Schlepphebeln einer Brennkraftmaschine zu schalten und die andere Gruppe oder weitere Gruppen von Schlepphebeln durch weitere erfindungsgemäß aufgebaute Schubleisten anzusteuern.If more or fewer rocker arms can be operated from one slide bar, it can easily be extended or shortened. It may also be conceivable to switch only one group of rocker arms of an internal combustion engine with one push bar and to actuate the other group or further groups of rocker arms by means of further push bars constructed according to the invention.

In der Regel werden schaltbare Schlepphebel bei Zylinderabschaltungen an den Auslassventilen eingesetzt. Möglich ist es aber auch, die Schubleisten an der Einlass- und Auslassnockenwelle anzuordnen, so dass sowohl die Einlass- wie auch die Auslassventile über ihre Schlepphebel geschaltet werden können. Dies ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn verschiedene Nocken pro Gaswechselventil vorgesehen sind, so dass verschiedene Ventilhübe realisiert werden können.Switchable rocker arms are usually used for cylinder deactivation on the exhaust valves. However, it is also possible to arrange the slide rails on the intake and exhaust camshafts, so that both the intake and exhaust valves can be switched via their rocker arms. This is useful, for example, if different cams are provided per gas exchange valve, so that different valve lifts can be implemented.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11

SchubleisteSlide bar

22nd

schaltbarer Schlepphebelswitchable rocker arm

33rd

AktuatorActuator

44th

Primärhebel von 2 Primary lever of 2nd

55

Sekundärhebel von 2 Secondary lever of 2nd

66

SchaltbolzenShift pin

77

Rollerole

88th

GleitflächeSliding surface

99

VerbindungsarmConnecting arm

1010th

VerbindungselementFastener

10.110.1

erster Außendurchmesserbereich von 10 first outside diameter range of 10th

10.210.2

zweiter Außendurchmesserbereich von 10 second outer diameter range from 10th

10.310.3

Stufe zwischen 10.1 und 10.2 Level between 10.1 and 10.2

1111

Gehäusecasing

11.111.1

vordere Stirnseite von 11 front face of 11

11.211.2

hintere Stirnseite von 11 rear end of 11

11.311.3

Längsschlitz in 11 Longitudinal slot in 11

1212

ÖlablaufbohrungOil drain hole

1313

AnschlagstopfenStopper

1414

Dornmandrel

14.114.1

vordere Stirnseite von 14 front face of 14

14.214.2

hinteres Ende von 14 rear end of 14

14.314.3

SchaltstiftSwitching pin

14.414.4

Sacklochbohrung in 14.1 Blind hole in 14.1

1515

DistanzringSpacer ring

1616

Innenbohrung in 10 Inner bore in 10th

16.116.1

durchmessergrößere Innenbohrung in 10 diameter larger inner bore in 10th

16.216.2

durchmesserkleinere Innenbohrung in 10 inner bore with smaller diameter in 10th

16.316.3

Flansch zwischen 16.1 und 16.2 Flange between 16.1 and 16.2

1717th

DruckfederCompression spring

17.117.1

rechte Druckfederright compression spring

17.217.2

linke Druckfederleft compression spring

1818th

DruckfederCompression spring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

• DE 102017101792 A1 [0005, 0029]DE 102017101792 A1 [0005, 0029]

Claims (10)

Variabler Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem in einem Zylinderkopf angeordneten funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, das über einen schaltbaren Schlepphebel (2) von mindestens einem Nocken einer Nockenwelle betätigbar ist, wobei jeder schaltbare Schlepphebel (2) an einem Ende an seiner Unterseite eine Anlagefläche, die mit dem Gaswechselventil zusammenwirkt, und an seinem anderen Ende eine Kontaktfläche für ein Abstützelement aufweist und wobei jeder Schlepphebel (2) zum Schalten von einer Ruhestellung in eine aktive Stellung einen aus einer Seitenwand des Schlepphebels (2) vorstehenden Schaltbolzen (6) aufweist, der von einem Aktuator (3) unter Zwischenschaltung mindestens einer längsbeweglichen Schubleiste (1) mit Verbindungselementen (10) ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubleiste (1) als ein verschiebbar gelagerter Dorn (14) ausgebildet ist, der mit dem Aktuator (3) in Wirkverbindung steht, und dass die Verbindungselemente (10) hülsenförmig ausgestaltet sind, den Dorn (14) koaxial umschließen und kraftschlüssig mit dem Dorn (14) in Kontakt stehen.Variable valve train of an internal combustion engine with at least one functionally identical gas exchange valve arranged in a cylinder head per cylinder, which can be actuated by at least one cam of a camshaft via a switchable rocker arm (2), each switchable rocker arm (2) having an abutment surface at one end on its underside cooperates with the gas exchange valve, and has at its other end a contact surface for a support element and wherein each rocker arm (2) for switching from a rest position to an active position has a switching pin (6) protruding from a side wall of the rocker arm (2), which from an actuator (3) with the interposition of at least one longitudinally movable slide bar (1) with connecting elements (10) can be controlled, characterized in that the slide bar (1) is designed as a displaceably mounted mandrel (14) which is connected to the actuator (3) in Operational connection is established, and that the connection elements te (10) are sleeve-shaped, enclose the mandrel (14) coaxially and are non-positively in contact with the mandrel (14). Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (14) in einem Gehäuse (11) angeordnet ist, das rohrförmig ausgebildet ist und an seiner den Schlepphebeln (2) zugewandten Außenwand einen Längsschlitz (11.3) aufweist.Variable valve train after Claim 1 characterized in that the mandrel (14) is arranged in a housing (11) which is tubular and has a longitudinal slot (11.3) on its outer wall facing the rocker arms (2). Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (14) einen abgestuften Außendurchmesser aufweist und an den Stufen Distanzringe (15) aufweist und dass zur kraftschlüssigen Verbindung des Dorns (14) mit den Verbindungselementen (10) Druckfedern (17) vorgesehen sind, die sich an den Distanzringen (15) abstützen.Variable valve train after Claim 1 or 2nd , characterized in that the mandrel (14) has a stepped outer diameter and has spacer rings (15) on the steps and that for the positive connection of the mandrel (14) to the connecting elements (10) compression springs (17) are provided which are attached to the Support spacer rings (15). Variabler Ventiltrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Verbindungselement (10) ein starrer Verbindungsarm (9) zur Betätigung des Schaltbolzens (6) angebracht ist.Variable valve train according to at least one of the preceding claims, characterized in that a rigid connecting arm (9) for actuating the switching pin (6) is attached to each connecting element (10). Variabler Ventiltrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verbindungselement (10) sowohl einen ersten größeren Außendurchmesserbereich (10.1), einen zweiten kleineren Außendurchmesserbereich (10.2), an dessen Übergang eine Stufe (10.3) vorgesehen ist, als auch eine erste im Durchmesser größere Innenbohrung (16.1) sowie eine zweite im Durchmesser kleinere Innenbohrung (16.2) besitzt.Variable valve train according to at least one of the preceding claims, characterized in that each connecting element (10) has both a first larger outer diameter area (10.1), a second smaller outer diameter area (10.2), at the transition of which a step (10.3) is provided, and also a first one has an inner bore (16.1) with a larger diameter and a second inner bore (16.2) with a smaller diameter. Variabler Ventiltrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass je Verbindungselement (10) zwei Druckfedern (17.1 und 17.2) vorgesehen sind, die sich über eine nach innen gerichtete Nase am Übergang zwischen den beiden Innendurchmessern abstützen.Variable valve train according to at least one of the preceding claims, characterized in that two compression springs (17.1 and 17.2) are provided for each connecting element (10), which are supported by an inwardly directed nose at the transition between the two inner diameters. Variabler Ventiltrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (11) für jedes Verbindungselement (10) ein Anschlagstopfen (13) vorgesehen ist, der mit der Stufe (10.3) am Übergang der beiden Außendurchmesser des Verbindungselementes (10) zusammenwirkt.Variable valve train according to at least one of the preceding claims, characterized in that a stopper (13) is provided on the housing (11) for each connecting element (10), which interacts with the step (10.3) at the transition of the two outer diameters of the connecting element (10) . Variabler Ventiltrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) an einer Stirnseite geschlossen ist, dass der Dorn (14) mit seinem freien Ende aus dem Gehäuse (11) herausragt sowie mit dem Aktuator (3) in Kontakt steht und dass der Dorn (14) eine als Druckfeder ausgebildete Rückstellfeder (18) aufweist.Variable valve train according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing (11) is closed on one end face, that the mandrel (14) protrudes with its free end from the housing (11) and in contact with the actuator (3) stands and that the mandrel (14) has a return spring (18) designed as a compression spring. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (14) auf seiner vom Aktuator (3) abgewandten Stirnseite (14.1) eine Sacklochbohrung (14.4) zur Aufnahme der Druckfeder (18) aufweist.Variable valve train after Claim 8 characterized in that the mandrel (14) has a blind hole (14.4) on its end face (14.1) facing away from the actuator (3) for receiving the compression spring (18). Variabler Ventiltrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubleiste (1) innerhalb des Zylinderkopfes parallel zur Nockenwelle gelagert ist und dass der Aktuator (3) sich außerhalb eines Ventiltriebgehäuses des Zylinderkopfes befindet.Variable valve train according to at least one of the preceding claims, characterized in that the slide bar (1) is mounted parallel to the camshaft within the cylinder head and that the actuator (3) is located outside a valve train housing of the cylinder head.

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