可变气门机构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于内燃机的可变气门机构(10)，该可变气门机构包括凸轮轴(12)、换气门(18、20)和凸轮支座(22)。凸轮支座(22)不可旋转地且可轴向位移地布置在凸轮轴(12)上，并具有第一凸轮(28)和第二凸轮(30)。可变气门机构(10)包括力传递装置(16)，力传递装置具有力传递元件(40)，力传递元件根据凸轮支座(22)的轴向位置选择性地在第一凸轮(28)和换气门(18、20)之间或者在第二凸轮(30)和换气门(18、20)之间形成有效连接，力传递元件特别地是指状随动器或摇臂。可变气门机构(10)包括第一驱动器(24)，第一驱动器用于凸轮支座(22)的轴向位移，其中，第一驱动器(24)至少部分地容纳在力传递装置(16)中。

Variable valve mechanism

The invention relates to a variable valve mechanism (10) for an internal combustion engine, which comprises a camshaft (12), a valve exchange (18, 20) and a cam support (22). The cam support (22) is arranged on the camshaft (12) irrevocably and axially, and has a first cam (28) and a second cam (30). The variable valve mechanism (10) includes a force transfer device (16), which has a force transfer element (40), which selectively forms an effective connection between the first cam (28) and the ventilator (18, 20) or between the second cam (30) and the ventilator (18, 20) according to the axial position of the cam support (22), and the force transfer element is specifically a fingered servo or rocker arm. The variable valve mechanism (10) includes a first driver (24), which is used for the axial displacement of the cam support (22), wherein the first driver (24) is at least partially accommodated in the force transfer device (16).

【技术实现步骤摘要】
可变气门机构
本专利技术涉及一种用于内燃机的可变气门机构(VariablerVentiltrieb)。
技术介绍
气门控制内燃机针对每个气缸具有一个或多个可控的进气门或排气门。可变气门机构能够灵活控制气门，以改变打开时间、关闭时间和/或气门行程(Ventilhubs)。以此方式，发动机操作例如能够适配于特定的负载状况。例如，可变气门机构能够通过所谓的滑动凸轮系统来实现。DE19611641C1公开了这种滑动凸轮系统的示例，通过该滑动凸轮系统能够以多个不同的行程曲线来驱动换气门。为此，具有至少一个包括多个凸轮轨道的凸轮部的滑动凸轮不可旋转地但可轴向位移地安装在凸轮轴上；在该滑动凸轮的行程轮廓(Hubkontur)中，以销的形式径向地从外侧引入驱动器，以产生滑动凸轮的轴向位移。在各个换气门中，通过滑动凸轮的轴向位移来设置不同的气门行程。通过使容纳并安装在凸轮轴中的被弹簧加载的锁定球接合在至少一个锁定槽中，滑动凸轮在同样相对于凸轮轴轴向地移动之后锁定在其在凸轮轴上的轴向相对位置上。滑动凸轮系统可占据相当大的空间。在空间条件受到限制的情况下，用于使凸轮支座(滑动凸轮)偏移的驱动器的布置尤其会形成挑战。通常，驱动器固定在与气缸盖或气缸盖罩连接的框架上。DE102011050484A1公开了一种具有多个气缸、气缸盖和气缸盖罩的内燃机。为了驱动换气门，设置有至少一个可旋转地安装的凸轮轴，这些凸轮轴具有至少一个能够在相应凸轮轴上轴向地位移的滑动凸轮。每个滑动凸轮具有至少一个引导件部分，该引导件部分具有至少一个槽。为了产生各个滑动凸轮的轴向位移而设置有驱动器。驱动器安装在气缸盖或气缸盖罩中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有滑动凸轮系统的改进的或替代的可变气门机构，该机构具有安装空间优化的构造。通过根据独立权利要求的可变气门机构来实现本目的。在从属权利要求和说明书中说明了有利的进一步构造。用于内燃机的可变气门机构具有凸轮轴、换气门和凸轮支座(滑动凸轮)。凸轮支座不可旋转地但可轴向位移地布置在凸轮轴上，并具有第一凸轮和第二凸轮。可变气门机构具有力传递元件，特别地，力传递元件是指状随动器或者摇臂，力传递元件根据凸轮支座的轴向位置在第一凸轮和换气门之间或者在第二凸轮和换气门之间形成有效连接。可变气门机构具有用于凸轮支座的轴向位移的第一驱动器，其中，第一驱动器至少部分地容纳在力传递装置中。由于第一驱动器容纳在原本存在的力传递装置中，所以第一驱动器需要较小的安装空间或者不需要额外的安装空间。另外，可以在力传递装置中设置用于驱动第一驱动器的控制装置。特别地，第一凸轮和第二凸轮可布置成彼此相邻并且/或者具有不同的凸轮轮廓。例如，第一凸轮和第二凸轮的不同凸轮轮廓可用于降低能耗、用于热管理或者用于实现发动机制动。优选地，凸轮支座和第一驱动器可形成滑动凸轮系统。在特别优选的实施例中，力传递装置具有杆轴，特别地，杆轴是摇臂轴或指状随动器轴。第一驱动器至少部分地容纳在杆轴中。特别地，摇臂轴可用于枢转地安装力传递元件。在另一示例性实施例中，力传递装置具有杆轴轴承座，并且第一驱动器至少部分地容纳在杆轴轴承座中。优选地，杆轴轴承座可用于安装力传递装置的杆轴，杆轴用于可枢转地安装力传递元件。在另一示例性实施例中，第一驱动器至少部分地容纳在传递元件中。在变形例中，第一驱动器被电磁地、气动地和/或液压地驱动。替代地或附加地，用于驱动第一驱动器的控制系(例如，电气的、气动的和/或液压的控制系)至少部分地容纳在力传递装置(例如，力传递元件、杆轴和/或杆轴轴承座)中。在进一步构造中，第一驱动器具有可伸缩的销，销可以与优选地围绕凸轮轴的纵向轴线螺旋地延伸的第一接合轨道接合，以用于凸轮轴的轴向位移。在与接合轨道的接合时，相对于凸轮轴的轴向方向固定的销可以使凸轮支座轴向地位移。优选地，销可以在相对于凸轮轴的纵向轴线径向地延伸的方向上伸出和回缩。在另一变形例中，第一驱动器具有优选液压的提升装置，提升装置具有第一气缸和可移动地布置在第一气缸中的控制活塞。控制活塞与销有效地连接或者与销集成地形成。由此，销可以通过控制活塞伸出。在一个实施例中，提升装置可移动地布置在第一驱动器的第二气缸中。由此，提升装置可以特别地在背向凸轮支座的方向上移动，以使驱动器的销与接合轨道脱离。在优选实施例中，在第一接合轨道的一个端部处布置有推出斜面，并且在销离开轨道时，推出斜面在背向凸轮支座的方向上使提升装置从第一位置向第二位置移动。在另一实施例中，第一弹性元件朝向第一位置预张紧提升装置，特别地，第一弹性元件是弹簧。由此，提升装置逆着第一弹性元件的预张紧力从第一位置向第二位置移动。另外，在另一实施例中，第一驱动器具有控制流体供应通道，在提升装置的第一位置处，控制流体供应通道流体性地连通至提升装置的控制流体室。替代地或者附加地，第一驱动器具有控制流体排出通道，在提升装置的第二位置处，控制流体排出通道流体性地连通至提升装置的控制流体室。由此，根据提升装置的位置(方位)能够进行控制流体的供应和排出。在另一变形例中，第一驱动器具有第二弹性元件，第二弹性元件在背向凸轮支座的方向上预张紧控制活塞，特别地，第二弹性元件是弹簧。在优选变形例中，可变气门机构还包括用于凸轮支座的轴向位移的第二驱动器。第二驱动器至少部分地容纳在力传递装置中，特别地至少部分地容纳在力传递装置的轴杆、力传递装置的杆轴轴承座和/或力传递装置的力传递元件中。由此，如同第一驱动器，通过第二驱动器能够实现安装空间方面的优点。特别地，第二驱动器能够设计成与第一驱动器等同。优选地，第一驱动器和第二驱动器彼此独立地形成。然而，第一驱动器和第二驱动器也可以形成共同壳体中的集成驱动装置。优选地，第一驱动器可以使凸轮支座从第一轴向位置向第二轴向位置移动，并且第二驱动器可以使凸轮支座从第二轴向位置向第一轴向位置移动。在另一实施例中，可变气门机构具有用于第一驱动器和/或第二驱动器的控制流体供应装置。控制流体供应装置具有用于可旋转地安装凸轮轴的轴承座。轴承座具有第一控制流体供应通道和布置在第一控制流体供应通道的下游处的第二控制流体供应通道。第一控制流体供应通道和第二控制流体供应通道可以根据凸轮轴的旋转角度选择性地流体性连通，特别地，流体性连通通过凸轮轴的通道实现，优选地，该通道为横向通道。特别地，第一控制流体供应通道可以布置在高压室的下游处。优选地，第二控制流体供应通道可以布置在控制流体室的上游处。另外，本专利技术涉及一种具有本文公开的可变气门机构的机动车辆，特别地，机动车辆是指商用车辆(例如，公共汽车或者载重汽车)。根据本专利技术的另一方面，本文所公开的第一驱动器和/或第二驱动器的构造是以独立于其在力传递装置中的布置的方式公开的。即，第一驱动器和/或第二驱动器也可以不布置在力传递装置的内部。第一驱动器和/或第二驱动器能够设计成本文所公开的方式。根据这个方面，本申请尤其实现了为滑动凸轮系统提供替代的和/或改进的液压式驱动器的目的。本专利技术的上述的优选实施例和特征能够任意相互组合。在下文中将参照附图描述本专利技术的其他细节和优点。附图说明图1是可变气门机构的立体图。图2是可变气门机构的剖视图。图3是凸轮轴和轴承座的示意性剖视图。具体实施方式附图中示出的实施例至少部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于内燃机的可变气门机构(10)，其包括：凸轮轴(12)；换气门(18、20)；凸轮支座(22)，其不可旋转地且可轴向位移地布置在所述凸轮轴(12)上，并具有第一凸轮(28)和第二凸轮(30)；力传递装置(16)，其具有力传递元件(40)，所述力传递元件根据所述凸轮支座(22)的轴向位置选择性地在所述第一凸轮(28)和所述换气门(18、20)之间或者在所述第二凸轮(30)和所述换气门(18、20)之间形成有效连接，特别地，所述力传递元件是指状随动器或摇臂；以及第一驱动器(24)，其用于所述凸轮支座(22)的轴向位移，其中，所述第一驱动器(24)至少部分地容纳在所述力传递装置(16)中。

【技术特征摘要】
2017.06.29 DE 102017114575.31.一种用于内燃机的可变气门机构(10)，其包括：凸轮轴(12)；换气门(18、20)；凸轮支座(22)，其不可旋转地且可轴向位移地布置在所述凸轮轴(12)上，并具有第一凸轮(28)和第二凸轮(30)；力传递装置(16)，其具有力传递元件(40)，所述力传递元件根据所述凸轮支座(22)的轴向位置选择性地在所述第一凸轮(28)和所述换气门(18、20)之间或者在所述第二凸轮(30)和所述换气门(18、20)之间形成有效连接，特别地，所述力传递元件是指状随动器或摇臂；以及第一驱动器(24)，其用于所述凸轮支座(22)的轴向位移，其中，所述第一驱动器(24)至少部分地容纳在所述力传递装置(16)中。2.根据权利要求1所述的可变气门机构(10)，其中，所述力传递装置(16)具有杆轴(42)，特别地，所述杆轴是摇臂轴或指状随动器轴，并且所述第一驱动器(24)至少部分地容纳在所述杆轴(42)中。3.根据权利要求1或2所述的可变气门机构(10)，其中，所述力传递装置(16)具有杆轴轴承座(43)，并且所述第一驱动器(24)至少部分地容纳在所述杆轴轴承座(43)中。4.根据权利要求1至3中任一项所述的可变气门机构(10)，其中，所述第一驱动器(24)至少部分地容纳在所述力传递元件(40)中。5.根据前述权利要求中任一项所述的可变气门机构(10)，其中，所述第一驱动器(24)被电磁地、气动地和/或液压地驱动，并且用于驱动所述第一驱动器(24)的控制系(62)至少部分地容纳在所述力传递装置(16)中，特别地，至少部分地容纳在所述力传递元件(40)、所述杆轴(42)和/或所述杆轴轴承座(43)中。6.根据前述权利要求中任一项所述的可变气门机构(10)，其中，所述第一驱动器(24)包括：可伸缩的销(36)，其能够与第一接合轨道(32)接合以用于所述凸轮轴(12)的轴向位移，所述第一接合轨道围绕所述凸轮轴(12)的纵向轴线优选地螺旋延伸。7.根据前述权利要求中任一项所述的可变气门机构(10)，其中，所述第一驱动器(24)包括具有第一气缸(50)和可移动地布置在所述第一气缸(50)中的控制活塞(52)的提升装置(46)，优选地，所述提升装置为液压提升装置，其中，所述控制活塞(52)与所述销(36)有效地连接或者与所述销集成地形成。8.根据权利要求7所述的可变气门机构(10)，其中，所述提升装置(46)可...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·希施曼，延斯·迪特里希，托马斯·马莉兹丘斯基，
申请(专利权)人：曼卡车和巴士股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE