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可为至少一个换气接通不同行程的内燃机气门机构凸轮随动件

阅读:158发布:2023-01-24

专利汇可以提供可为至少一个换气接通不同行程的内燃机气门机构凸轮随动件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 凸轮 随动件(1),它设计为可为至少一个换气 门 接通不同行程并由两个相邻的部分(2、4)组成,这两个部分可借助于连接件(15)互相接合。连接件(15)与一阻断滑 块 (14)共同工作。阻断滑块(14)特别的特征是,它设计为可机械地阻断和去阻断但可液压地借助控制高压保持在其去阻断 位置 的 活塞 和设计用于在连接件(15)前压 力 腔(20)的入口(22)。同时,阻断滑块(14)完全装在凸轮随动件(1)内,不从凸轮随动件伸出。因此,在给凸轮随动件(1)加载的凸轮 基圆 内和在要求的凸轮脱开状态下不再在连接件(15)上作用不希望的 波动 的液压介质压力。此外,连接件(15)沿其接合方向的移动只有在为其移动提供足够高的液压介质压力时才有可能。否则,阻断件(14)借助于加压装置(10)的力关闭液压介质的入口(22)。,下面是可为至少一个换气接通不同行程的内燃机气门机构凸轮随动件专利的具体信息内容。

1.可为至少一个换气接通不同行程的内燃机气门机构的凸轮 随动件(1)有下列特征:
·凸轮随动件(1)由一个可由至少一个大行程凸轮加载的 第一部分(2)和一个与小行程凸轮或小凸轮接触的第二部分(4) 组成,其中,第二部分(4)有一个背对凸轮用于接触换气门的 端面;
·第一和第二部分(2、4)有在凸轮基圆阶段互相对齐的安 装孔(8、9),一个连接件(15)在至少一个安装孔(8、9)内 延伸,在第一与第二部分(2、4)的脱开状态,连接件(15)完 全处于上述安装孔(8、9)之一内;
·连接件(15)可借助液压介质沿其接合方向移动,液压介 质可经入口(22)引入一个由连接件(15)的安装孔(8、9)构 成的压腔(20)内,位于连接件(15)的面对压力腔(20)的 端面(17)前,在这种情况下,为了接合第一与第二部分(2、4), 连接件可按这样的方式越过第一与第二部分(2、4)之间的分界 面(19)移动,即,它将一个分段插入相邻的安装孔(8、9)内;
·阻断件(14)面朝着连接件(15);
其特征在于:
·阻断件(14)设计为可机械阻断和去阻断但可液压地借助 控制高压保持在其去阻断位置、用于去压力腔(20)内的入口(22) 的阻断滑
·阻断件(14)沿连接件(15)的接合方向看以其端面(16) 位于连接件(15)的端面(17)后面,在端面(16)与面对着的 端面(17)之间延伸此压力腔(20)。
2.按照权利要求1所述的凸轮随动件,其特征在于:
·连接件(15)和阻断件(14)在第一部分(2)与第二部 分(4)的脱开状态在第一部分(2)的安装孔(8)内延伸,在 这里,阻断件(14)有活塞似的几何形状;
·阻断件(14)借助一设计成弹簧的加压装置(10)沿其阻 断方向加载,在液压介质低压时和至少在凸轮基圆阶段阻断件用 其外表面(21)关闭入口(22)以及以其端面(16)区域性地贴 靠在连接件(15)的端面(17)上;
·在第二部分(4)的外表面(33)上构成用于阻断件(14) 的信号轨(34);以及
·在第一与第二部分(2、4)的脱开状态,阻断件(14)可 通过连接件(15)以该连接件(15)的背对压力腔(20)的端面 (18)在信号轨(34)上移动,借助信号轨(34)移向其去阻断 位置,从而释放压力腔(20)内的入口(22)。
3.按照权利要求1或2所述的凸轮随动件,其特征为:
·凸轮随动件(1)设计为杯形挺杆,它的第一部分(2)有 圆环形几何形状,第一部分(2)的安装孔(8)在其底(5)区 域内沿径向或割线方向延伸,以及第二部分(4)制成圆形并定 位在第一部分(2)的孔(3)内部以及在其底(6)区域内有同 样沿径向或割线方向延伸的安装孔(9)。
4.按照权利要求3所述的凸轮随动件,其特征为:
·滑块(25)沿第二部分(4)的安装孔(9)全部长度延伸, 它有一个面朝连接件(15)的端面(37),在凸轮基圆阶段它与 连接件(15)远离压力腔(20)的端面(18)接触,以及在第一 与第二部分(2、4)接合的情况下,滑块以一个分段移过分界面 (19)插入第一部分(2)内与用于连接件(15)的安装孔(8) 沿直径处于相对位置的那个安装孔(8)内。
5.按照权利要求4所述的凸轮随动件,其特征为:
·滑块(25)被一个朝连接件(15)的方向作用的压力弹簧 (27)围绕,弹簧的一端朝处于相对位置没有连接件(15)的安 装孔(8)的方向支承在滑块(25)安装孔(9)的台阶(28)上, 另一端插入在滑块(25)外表面(26)上的环槽(30)内或作用 在凸缘(29)或止动环上。
6.按照权利要求4所述的凸轮随动件,其特征为:
·在连接件(15)的安装孔(8)和沿直径处于相对位置没 有连接件(15)的安装孔(8)内沿径向的外部各设一用于连接 件(15)或滑块(25)的止挡(11、31),该止挡(11、31)有 一孔(13、32)。
7.按照权利要求2所述的凸轮随动件,其特征为:
·在第二部分(4)上的信号轨(34)设计为朝远离凸轮的 方向楔形扩张的直径扩大部分(35)或设计为具有楔形面的单独 构件(36),在第一部分(2)与第二部分(4)最大的相对位移 位置处直径扩大部分或构件有其最大的隆凸。
8.按照权利要求3所述的凸轮随动件,其特征为:
·在第二部分(4)内装一液压式间隙补偿件(7)。

说明书全文

发明涉及一种具有下列特征可为至少一个换气接通不同行程 的内燃机气门机构凸轮随动件:

(a)凸轮随动件由至少两个相邻部分组成,它们可被不同行程的 凸轮加载,在这里可按选择其中之一不与凸轮共同作用;

(b)这两部分在凸轮的基圆阶段优选地有彼此对齐的安装 孔,一个连接件可在至少一个安装孔内延伸,在两个部分的脱开 状态连接件完全处于其安装孔内;

(c)连接件可通过液压介质沿其接合方向移动,液压介质可 经入口引入一个由其安装孔构成的压腔内沿轴向在其压力腔一 侧的端面前,在这种情况下,为了接合这两部分,连接件可按这 样的方式越过这两部分之间的分界面移动,即,它将一个分段插 入相邻的安装孔内;

(d)连接件与一阻断件相连。

由DE-OS19622174已知此类带一阻断件的凸轮随动件。它 的阻断件例如按图8设计为滚珠,滚珠设计为可形封闭地卡合在 设计为活塞的连接件内。在这里沿凸轮轴方向伸出连接件安装孔。 一个作用在它上面的凸轮仍在其外表面上有一部分空缺的环槽, 为达到阻断的目的环槽与滚珠配合作用。

此类凸轮随动件的缺点是,阻断件要求对于现已存在的凸轮 轴的凸轮作复杂的修改。此外,由于凸轮与阻断件接触产生了不 必要的巨大磨损。若液压介质引到有阻断件的连接件前,液压介 质通过凸轮随动件内用于阻断件的凹槽会有附加的损失。同样可 以肯定,在上述凸轮随动件上为止其连接件所采取的措施,除 期望的凸轮接触阶段以外,对凸轮随动机构本身引起了比较大的 改变。同时,由于阻断件的刚性,在有些情况下会导致不希望的 构件负荷或破坏。

因此本发明的目的是创造一种上述类型的凸轮随动件,其中 克服了所揭示的缺点。

为实现上述目的,按本发明提供了这样一种可为至少一个换气门接 通不同行程的内燃机气门机构的凸轮随动件,它有下列特征:

·凸轮随动件由一个可由至少一个大行程凸轮加载的第一部 分和一个与小行程凸轮或小凸轮接触的第二部分组成,其中,第 二部分有一个背对凸轮用于接触换气门的端面;

·第一和第二部分有在凸轮基圆阶段互相对齐的安装孔,一 个连接件在至少一个安装孔内延伸,在第一与第二部分的脱开状 态,连接件完全处于上述安装孔之一内;

·连接件可借助液压介质沿其接合方向移动,液压介质可经 入口引入一个由连接件的安装孔构成的压力腔内,位于连接件的 面对压力腔的端面前,在这种情况下,为了接合第一与第二部分, 连接件可按这样的方式越过部分之间的分界面移动,即,它将一 个分段插入相邻的安装孔内;

·阻断件面朝着连接件;

其特征在于:

·阻断件设计为可机械阻断和去阻断但可液压地借助控制高 压保持在其去阻断位置、用于去压力腔内的入口的阻断滑

·阻断件沿连接件的接合方向看以其端面位于连接件的端面 后面,在端面与面对着的端面之间延伸此压力腔。

按本发明的进一步设计,此按本发明的阻断和去阻断借助于 在两个部分之一外表面上的信号轨实现。由此可以免除在处于相 对位置的凸轮上麻烦地加工信号轨。在此区域要不然肯定会有的 磨损被排除。但也可设想将信号轨定位在凸轮随动件周围结构的 区域内(例如气缸盖)。

通过使阻断件只是在控制高压时通过液压保持在其去阻断位 置,在没有出现足够的液压介质压力时阻断件封闭了液压介质进 入连接件前面的压力腔内的入口。因此,借助于信号轨在两个部 分脱开的状态下和按有利的方式在它们最大的相对行程时,入口 询问是否已形成足够大的液压介质压力。若液压介质压力已足够 大,则在通过信号轨去阻断后,滑块被出现的液压介质压力按这 样的方式保持或移动,即,它释放入口处的一个足够的截面用于 移动此连接件。在随后的基圆阶段,此因而被液压预紧的连接件 以极高的可靠性和速度为达到两部分接合的目的移入其处于相对 位置的安装孔内(也可参见图的说明)。

按本发明合乎目的的进一步发展建议,将凸轮随动件设计为 杯状挺杆。但本发明的保护范围涉及其他任何类型的凸轮随动件, 尤其是杠杆状凸轮随动件,如摆杆对、摇臂对或牵引杆对。还可 设想一些凸轮随动件,其中并列布置三根或更多根杠杆,并可通 过连接件连接以实现不同的行程。显然,这些杠杆的连接件也可 以设按本发明的阻断件。

按本发明连接件在压力腔一侧的端面只是区域性地与阻断件 在压力腔一侧的端面相连,以便液压介质在沿信号轨移动此构件 组时能足够迅速地引入在它们之间构成的压力腔内。

作为向阻断件加载的弹性装置例如建议设一压力弹簧。但也 可设想在此位置有其他任何弹性装置,例如也可以磁性地或同样 通过液压将阻断件朝压力腔方向加载。

在按本发明的一项恰当的设计中,杯状挺杆在其圆形部分的 区域内有一液压式间隙补偿件。它有利地通过单独的液压介质路 径用液压介质压力加载。

为了在两部分通过连接件接合的情况下单位面积压力最小以 及为连接件提供沿其脱开方向的推移装置,按本发明建议,在圆 形部分内使用一个沿其安装孔的全部长度延伸的滑块。在两部分 接合的情况下滑块插入圆环形部分内的一个与用于连接件的安装 孔沿直径处于相对位置的安装孔内。采用这种“对称的”接合, 同时还避免了这两部分在接合时互相微小的偏倾。有利地,圆环 形部分在其底部由两个行程相同和行程大的凸轮加载。这些凸轮 围绕着用于圆形部分的行程较小的凸轮。若在两部分未接合状态 下此被加载的换气门应保持完全封闭,则可以取消小行程的凸轮, 或此小的凸轮只产生微小的行程。

在本发明的具体化中建议,滑块设一压力弹簧。压力弹簧例 如可以围绕着滑块。压力弹簧将滑块朝脱开的方向加载,并对于 所期望的脱开状况在液压介质压力下降时促使连接件完全移入其 安装孔内。在这里,此压力弹簧的力设计得比作用在阻断件上的 压力弹簧的力大。此外,滑块上的压力弹簧通过其弹簧力还防止 了当液压介质不存在足够的控制高压时实现接合。但也可以设想 沿脱开方向用液压介质向滑块加载。另一种合理的加载形式可以 是,在圆环形部分中沿直径与用于连接件的安装孔处于相对位置 的安装孔内延伸,一附加构件,例如另一个滑块。这一构件借助 于提及的加载装置(液压的、机械的)沿脱开方向作用在滑块上, 并按选择也构成或含有止挡。

所提及的用于阻断件的弹性装置设计为,此阻断件借助液压 介质的压力朝其去阻断方向的移动,只有在此压力小于控制高压 但大于液压介质低压时才允许。

有利的是在圆环形部分内用于连接件的安装孔和沿直径相对 的安装孔沿径向的外部各有一用于连接件或滑块的止挡。通过此 止挡确定了刚才所提及的这些构件的最大移动运动。止挡可制有 开口,例如孔。在带阻断件的连接件或滑块移动运动时受挤压的 空气可通过孔泄出。因此不会形成任何不希望的气垫。此外同样 可以排出液压介质从凸轮随动件泄漏量。

可以设想,例如信号轨与圆形部分连成一体。但也可以是具 有楔形面的单独构件,例如铆钉状或类似构件,它与相应部分的 外表面连接。如已提及的那样,有利的是信号轨在两部分彼此的 最大相对位置区内有其最高的隆凸。因此,随着凸轮侧面滚动, 连接件在其要求接合的情况下加以液压介质压力。若此压力不够 (控制高压),则阻断件借助其加压装置的力关闭入口。只有在 随后的基圆循环内才能实现接合。

下面借助于附图进一步说时本发明。其中:

图1在其连接件区通过一个设计为杯形挺杆的凸轮随动件的 截面;以及

图2相对于图1转90°通过此凸轮随动件的截面。

图1表示设计为杯形挺杆的凸轮随动件1。它由在外部的圆 环形部分2和在其孔3的区域内被圆环形部分2围绕并可相对于 部分2运动的圆形部分4组成。部分2、4在其底5、6区域内受 不同行程的凸轮加载。其中,底5与至少一个大行程凸轮接触, 而底6与小行程凸轮接触。此外,部分4在其远离底的一侧设一 液压式间隙补偿件7。它作用在一个或多个没有表示的换气门上。

在底5、6的区域内延伸在凸轮基圆阶段互相对齐的安装孔8、 9。在图中表示在对称线左边的安装孔8内沿径向外部装有一个设 计为压力弹簧的加压装置10。加压装置10沿径向向外支承在止挡 11上。此止挡11在这里设计为衬套12的底。衬套12用于通过它 的孔构成安装孔8并因而直接用作导轨。此外,止挡11上有孔13。

加压装置10沿径向的里面作用在阻断件/阻断滑块14上。后 者在这里设计为活塞状。在沿径向的里面阻断件14前设一设计为 活塞的连接件15。在本视图中,阻断件14沿径向在里面的端面 16区域性地贴靠在连接件15沿径向在外面的端面17上。

连接件15以其沿径向的内部端面18在部分2、4脱开状态直 接定位于这两个部分之间的分界面19前。

由于端面16和端面17只是区域性地相靠,所以在图示的要 在后面说明的液压介质低压状态下,在阻断件14与连接件15之 间构成一压力腔20。

还可以看出,阻断件14用它的外表面21在这里关闭了入口 22。入口22用于将液压介质引入压力腔20。在这里它由图2所示 的贮备腔23供液压介质。

在圆形部分4安装孔9内沿径向的外部安装两个隔开距离的 衬套24。因此安装孔9由这些衬套24的孔确定。在安装孔9内设 有一滑块25,它沿安装孔9的全部长度延伸。大体在滑块横向中 面的区域内,滑块25外表面26被一压力弹簧27围绕。压力弹簧 27在衬套24之间延伸。在这里,压力弹簧27在其背对连接件15 的一侧支承在衬套24的台阶28(端面)上。在压力腔一侧压力弹 簧27遭遇设在凸缘29上的止挡,凸缘29处于滑块25的外表面 26上。压力弹簧27将滑块25保持在中立位置。也可以设想用止 动环等替代凸缘。

与用于连接件15的安装孔沿直径相对的那个安装孔8的部分 有一衬套状止挡31。它同样有一孔32。也可以设想在刚才所说的 这个安装孔8的内部设第三个滑块。它可以沿径向在外部用加压 装置加载。通过孔31和32可以在连接件15/阻断件14和滑块25 移动运动时无阻碍地泄出受挤压的空气。

由图1还可看出,在部分4被孔3围绕着的外表面33上设计 一信号轨34。此信号轨34制成沿远离凸轮的方向延伸的直径扩大 部分35。在这里它由一单独的构件36组成,例如是一个铆钉状的 结构。它沿轴向处于离开连接件15端面中心的距离大体为用于圆 环形部分2的大行程凸轮的行程与用于圆形部分4的小行程凸轮 的行程最大行程差的量的地方。

下面说明工作方式。

附图表示凸轮随动件1处于其基圆阶段和在脱开状态。因此 配属的换气门仅按作用在圆形部分4的凸轮设计打开。圆环形部 分2按其给它加载的凸轮或大行程凸轮的设计执行相对于圆形部 分4的相对运动。在实施此相对运动时,连接件15远离压力腔一 侧的端面18在外表面33上并沿信号轨34滑动。在大约最大相对 行程时,信号轨将连接件15连同阻断件14克服加压装置10的力 沿径向向外推移。与此同时阻断件14的外表面21暂时释放入口 22。若现在应保持脱开状态,例如在内燃机转速低和负荷小的情 况下,则在入口22处保持接通低压液压介质。在接着实施的圆环 形部分2向上运动时,加压装置10沿径向向里推移阻断滑块14。 连接件15处于分界面19之前。因此入口22重新关闭。若现在在 凸轮基圆阶段内导致入口22处不希望的液压介质的压力峰值,则 由于阻断件14的阻断作用而不受其影响。连接件15在凸轮基圆 阶段不会沿接合方向不希望地移出并因而保持处于其安装孔8内。

若例如在中等至高转速/负荷时要求部分2、4接合,则很早 就已经可能在入口22处出现高压的液压介质。若现在由连接件15 和阻断件14组成的构件组在沿信号轨34相对行程时沿径向向外 移动,则入口22的截面再次机械地释放。若存在的液压介质压力 (高压)超过由加压装置10预定的力,则借助此形成的液压介质 压力在凸轮随后的侧面滚动过程中保持压力腔20打开。因此连接 件15处于足够的入口压状态并能随着到达基圆便立即移入对齐的 安装孔9内。部分2、4的接合便可靠地完成。

然而,若入口22处形成的液压介质高压不够高,则随着凸轮 滚动侧面的滚动,入口22通过信号轨34的机械去阻断被取消, 以及阻断件14借助其加压装置10的力克服不够高的液压介质压 力阻断入口22。因此,连接件15在随后的基圆阶段被阻止朝安装 孔9的方向为接合的目的而作移动运动。从而尽管发出变速指令 但由于连接件没有充分移出而避免了不希望的磨损现象以及避免 了不希望的噪声发生。只有入口22处液压介质有足够的高压时, 才能在随后的凸轮行程和阻断件14保持去阻断的情况下实现沿接 合方向移动连接件15。

           附图标记表 1  凸轮随动件         20  压力腔 2  圆环形部分         21  外表面 3  孔                 22  入口 4  圆形部分           23  贮备腔 5  底                 24  衬套 6  底                 25  滑块 7  间隙补偿件         26  外表面 8  安装孔             27  压力弹簧 9  安装孔             28  台阶 10 加压装置           29  凸缘 11 止挡               30  环槽 12 衬套               31  止挡 13 孔                 32  孔 14 阻断滑块/阻断件    33  外表面 15 连接件             34  信号轨 16 端面               35  直径扩大部分 17 端面               36  构件 18 端面               37  端面 19 分界面

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