内燃机气门传动设施的能切换的凸轮从动件制造技术

内燃机气门传动设施的能切换的凸轮从动件，其具备带有两个臂的外摇臂，在两个臂之间支承有能通过枢转轴相对于外摇臂枢转运动的内摇臂，至少内摇臂在其上侧具有凸轮运作面；凸轮从动件在一个端部上在其下侧具有与换气阀协作的贴靠面而在其另一端部上具有用于支撑元件的接触面。凸轮从动件还具备在外摇臂上与枢转轴相对置的罐形壳体，其中以基本上能垂直于枢转轴移动的方式支承有弹簧加载的锁紧活塞，其在解锁工位中使内摇臂在运动方面与外摇臂分开并在锁紧工位中使它们连接；所述凸轮从动件还设有操纵机构用于移动锁紧活塞。操纵机构包括以电方式工作的促动器及控制轴，控制轴与枢转轴平行地布置在罐形壳体上并使锁紧活塞运动到锁紧或解锁工位中。

Switchable Cam Followers for Valve Driving Facilities of Internal Combustion Engines

【技术实现步骤摘要】
内燃机气门传动设施的能切换的凸轮从动件
本专利技术涉及一种内燃机气门传动设施的能切换的凸轮从动件、尤其是摆式摇臂，该凸轮从动件具备带有两个臂的外摇臂，在这两个臂之间支承有能通过枢转轴相对该外摇臂枢转运动的内摇臂，其中，至少该内摇臂在其上侧具有用于凸轮轴的至少一个凸轮的凸轮运作面，并且该凸轮从动件在一个端部上在其下侧具有与换气阀协作的贴靠面，而在其另一端部上具有用于支撑元件的接触面，此外，该凸轮从动件具备在外摇臂上与枢转轴相对置的罐形壳体，弹簧加载的锁紧活塞以基本上能垂直于枢转轴移动的方式支承在该罐形壳体中，并且该锁紧活塞在解锁工位中使内摇臂在运动方面与外摇臂分开并在锁紧工位中使内摇臂与外摇臂连接，并且该凸轮从动件还设有操纵机构用于移动锁紧活塞。
技术介绍
通常，在活塞往复式内燃机中，将翘板式摇臂、摆式摇臂或杯形件用作凸轮从动件，用于操纵换气阀，所述换气阀在凸轮轴位于上方的情况下直接由同一凸轮轴的各自的凸轮操纵。利用简单的翘板式摇臂、摆式摇臂或杯形件，受其控制的气门的升程不能被影响。为了节省燃料并且提高内燃机的效率，长久以来就已经公知使用能切换的凸轮从动件。这些凸轮从动件在内燃机中被用于影响换气阀的升程。在最简单的情况下，实现所谓的零升程，也就是说，即使转动的凸轮轴的凸轮对凸轮从动件进行操纵，所配属的换气阀也不打开。根据能切换的凸轮从动件和凸轮轴的凸轮的设计方案，也能实现气门升程和气门升程变化曲线的改变。从DE102007029465A1也公知类属的、能切换的、由外摇臂和内摇臂组成的用于内燃机气门传动设施的摆式摇臂。在这种情况下，外摇臂具有两个臂。内摇臂布置在这些臂之间。在两个摇臂的上侧分别设置有凸轮运作面。在摆式摇臂的下侧上，在一个端部设置有用于内燃机的换气阀的贴靠面。与该贴靠面对置地构造有接触面，支撑元件作用在该接触面上。两个摇臂在一侧通过共同的枢转轴相互连接。在该枢转轴上安装有弹簧，该弹簧将内摇臂压入到其上方定位中。此外，外摇臂在其另一端部处具有缸式壳体，在该缸式壳体中以滑动的方式引导弹簧加载的锁紧活塞。该锁紧活塞可以在锁紧工位中将内摇臂在运动方面与外摇臂连接，也就是说，当凸轮轴的凸轮压到内摇臂上时，那么就打开换气阀。在解锁工位中，内摇臂在运动方面与外摇臂分开。由此，内摇臂不能操纵贴靠在外摇臂上的换气阀。当然，根据凸轮的设计方案，也可以通过安装在外摇臂上的凸轮运作面来实现换气阀的打开运动。在该设计方案中不利的是：锁紧活塞通过内燃机中的油压来激活。在油压高的情况下，锁紧活塞发生切换，在油压下降的情况下，锁紧活塞的弹簧又将该锁紧活塞移动到另一位置中。在激活锁紧活塞期间，油压必须处于恒定。这要求油压泵的泵功率比在没有能切换的摆式摇臂的情况下设置用于气门传动设施的泵功率更高。由于在油循环回路中的其它消耗器，会发生强烈的压力突降，这导致对锁紧活塞的不期望的切换。在存在用于内燃机的启动-停止自动控制装置的情况下，切换状态在关断之前是不能存储的。在启动时，锁紧活塞始终处在其解锁工位中。从WO2016/197088A1公知：在能切换的凸轮从动件的情况下，替代对锁紧活塞的液压操纵，设置有线圈形式的以电磁方式工作的促动器，该线圈在通电状态下抵抗压缩弹簧的压力将锁紧活塞保持在其解锁工位中。在线圈无电流的情况下，压缩弹簧将锁紧活塞移动到锁紧工位中。该布置方案构建成使得锁紧活塞的一部分直接与线圈协作。因此，只要锁紧活塞应该保持在其解锁工位中，该布置方案就需要对线圈通电。
技术实现思路
本专利技术的任务是：避免所描述的缺点并提出一种用于能切换的凸轮从动件、尤其是摆式摇臂的操纵机构，该操纵机构在切换位置方面不依赖于对油压/操纵力的维持。该任务通过独立权利要求1的特征部分的特征来解决。有利的设计方案在从属于该独立权利要求的权利要求中给出，这些权利要求可以分别单独地或者彼此以不同的组合来呈现本专利技术的方案。然后，本专利技术的出发点是内燃机气门传动设施的能切换的凸轮从动件、尤其是摆式摇臂。凸轮从动件具备带有两个臂的外摇臂，在这两个臂之间支承有能通过枢转轴相对于外摇臂枢转运动的内摇臂。至少内摇臂在其上侧具有用于内燃机的凸轮轴的至少一个凸轮的凸轮运作面。凸轮从动件在一个端部上在其下侧具有贴靠面，而在其另一端部上具有接触面。内燃机的换气阀与贴靠面协作，而在接触面上设置有支撑元件。此外，凸轮从动件在其外摇臂上具有与枢转轴相对置的罐形壳体，弹簧加载的锁紧活塞以基本上能垂直于枢转轴移动的方式支承在该罐形壳体中，并且该锁紧活塞在解锁位置中使内摇臂与外摇臂在运动方面分开并在能锁紧的位置中将内摇臂与外摇臂连接。此外，还设置有操纵机构用于使锁紧活塞移动。按照本专利技术规定：操纵机构包括以电方式工作的促动器以及控制轴，其中，控制轴与枢转轴平行地支承在罐形壳体上并且使锁紧活塞运动到锁紧工位或解锁工位中。通过按照本专利技术的布置方案，可以创造出结构很小的以电方式工作的操纵机构，其中，在现有的凸轮从动件上只需要微小的结构变化，但却没有增加这些凸轮从动件的结构空间。这对于两个必需的使内摇臂在解锁状态下总是保持在其最高位置上的复位弹簧(空程扭簧)而言更加适用，有利地能够绕着控制轴的壳体同轴地布置。就本专利技术而言，为了达到这两个工位，能够旋拧或移动控制轴。为此，仅需要小的调节行程。可以设置电磁铁作为以电方式进行工作的促动器。能同样好地设想到的是使用电机、其可能具有附加的传动装置。在使用具有多个缸和/或升程阀进而多个能切换的凸轮从动件的内燃机的情况下，通过以电方式工作的促动器可以有针对性地操控各个促动器，用于到达所有能切换的凸轮从动件的共同的初始方位。为了使锁紧活塞移动到其两个位置中，控制轴可配备有闭合的控制曲线，该闭合的控制曲线确保了锁紧活塞可到达其锁紧和解锁位置。为此，控制曲线可以在控制轴的圆周上分布，从而通过旋拧控制轴能到达锁紧活塞的这两个位置。为此，控制曲线本身可以类似于凸轮轴的凸轮地在其深度方面发生变化。结构上更简单的是：通过在控制轴的轴向长度的一部分上改变其直径来产生控制曲线，其中，该控制曲线具有直径较小和直径较大的区域，即最小部和最大部。在此，控制曲线的最小部和最大部的尺寸设计成使得通过控制轴的轴向移动，锁紧活塞可以分别到达其两个位置中的其中一个位置。为了在这种情况下防止控制轴绕其纵轴线旋拧，锁紧活塞在其朝向控制曲线的靠前的区域处具有带滑动面的肋部，其中，该肋部在其长度方面相应于控制曲线的宽度。为了在锁紧活塞的两个工位中不需要通过以电方式工作的促动器引起的保持力，在本专利技术的改进方案中提出：在升程曲线的最小部和最大部处设置有锁止装置，该锁止装置将锁紧活塞保持在该部位处。借此也保证了：在发动内燃机时，凸轮从动件进而由此控制的升程阀总是具有其在关断时占据的工位。简单构造的锁止装置具备在控制曲线的最小部和最大部处的各一个锁定槽，锁紧活塞的面朝控制曲线的端部可以通过其弹簧的力锁入到锁定槽中。接着，以电方式工作的促动器必须被设计为使得以电方式工作的促动器能够抵抗锁紧活塞的弹簧的力移动控制轴。由于其结构尺寸，电的环形线圈作为以电方式工作的促动器已经被证明为是有利的。在这种情况下有意义的是：在控制曲线的相应的最小部和最大部处设置有上面提到的锁止装置。由此，在将控制轴保持在锁紧活塞的锁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.内燃机气门传动设施的能切换的凸轮从动件、尤其是摆式摇臂(1)，所述凸轮从动件具备带有两个臂(3)的外摇臂(2)，在所述两个臂(3)之间支承有能通过枢转轴(10)相对于所述外摇臂枢转运动的内摇臂(4)，其中，至少所述内摇臂(4)在其上侧具有用于凸轮轴的至少一个凸轮的凸轮运作面，并且所述凸轮从动件在一个端部(15)上在其下侧(8)具有与换气阀协作的贴靠面(9)，而在其另一端部(18)上具有用于支撑元件的接触面(14)，所述凸轮从动件还具备在所述外摇臂(2)上与所述枢转轴(10)相对置的罐形壳体(13)，弹簧加载的锁紧活塞(20)以基本上能垂直于所述枢转轴(10)移动的方式支承在所述罐形壳体中，并且所述锁紧活塞在解锁工位中使所述内摇臂(4)在运动方面与所述外摇臂(2)分开并在锁紧工位中使所述内摇臂(4)与所述外摇臂(2)连接，并且所述凸轮从动件还设有操纵机构(19)用于移动所述锁紧活塞(20)，其特征在于，所述操纵机构(19)包括以电方式工作的促动器以及控制轴(27)，其中，所述控制轴(27)与所述枢转轴(10)平行地布置在所述罐形壳体(13)上并且使所述锁紧活塞运动到锁紧工位或解锁工位中。...

【技术特征摘要】
2018.02.08 DE 102018102778.81.内燃机气门传动设施的能切换的凸轮从动件、尤其是摆式摇臂(1)，所述凸轮从动件具备带有两个臂(3)的外摇臂(2)，在所述两个臂(3)之间支承有能通过枢转轴(10)相对于所述外摇臂枢转运动的内摇臂(4)，其中，至少所述内摇臂(4)在其上侧具有用于凸轮轴的至少一个凸轮的凸轮运作面，并且所述凸轮从动件在一个端部(15)上在其下侧(8)具有与换气阀协作的贴靠面(9)，而在其另一端部(18)上具有用于支撑元件的接触面(14)，所述凸轮从动件还具备在所述外摇臂(2)上与所述枢转轴(10)相对置的罐形壳体(13)，弹簧加载的锁紧活塞(20)以基本上能垂直于所述枢转轴(10)移动的方式支承在所述罐形壳体中，并且所述锁紧活塞在解锁工位中使所述内摇臂(4)在运动方面与所述外摇臂(2)分开并在锁紧工位中使所述内摇臂(4)与所述外摇臂(2)连接，并且所述凸轮从动件还设有操纵机构(19)用于移动所述锁紧活塞(20)，其特征在于，所述操纵机构(19)包括以电方式工作的促动器以及控制轴(27)，其中，所述控制轴(27)与所述枢转轴(10)平行地布置在所述罐形壳体(13)上并且使所述锁紧活塞运动到锁紧工位或解锁工位中。2.根据权利要求1所述的能切换的凸轮从动件，其特征在于，所述控制轴(27)支承在布置于所述罐形壳体(13)上的支承壳体中并且具有控制曲线(26)，所述控制曲线具有最大部(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉雷什·卢杜桑，安德烈·马雷什，阿德里安·胡苏，多鲁·格罗扎，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE