用于可切换摇臂的锁止机构和内燃机制造技术

本发明专利技术涉及一种用于可切换摇臂(2)的锁止机构和内燃机。所述可切换摇臂用于内燃机的气门机构，其中，所述可切换摇臂包括两个能够相对彼此运动的分臂(5，8)，所述锁止机构包括锁定销(9)和致动器(7)，其中，所述锁定销被容纳在所述两个分臂中的纵向端部之间且能够连接或分离所述两个分臂，所述致动器能够致动所述锁定销，使得所述锁定销在固定连接所述两个分臂的连接位置与解除所述固定连接的分离位置之间移动，其中，在所述锁定销的朝向所述致动器的一端上设有磁极，所述致动器包括能转动的永磁体(13)，使得所述锁定销在所述连接位置和所述分离位置之间移动。所述内燃机具有上述的锁止机构。

Locking mechanism and internal combustion engine for switchable rocker arm

【技术实现步骤摘要】
用于可切换摇臂的锁止机构和内燃机
本专利技术涉及一种用于可切换摇臂的锁止机构，该可切换摇臂用于内燃机的气门机构。本专利技术还涉及包括上述锁止机构的内燃机。
技术介绍
为提高内燃机性能、提升燃油经济性并且减少废气排放，常使用可变气门升程系统。已知一种可行的方案是可切换摇臂，其中，摇臂能够具有多个分臂，例如内臂和外臂。可切换摇臂可以借助锁止机构实现在锁定状态和解锁状态之间的切换，以控制气门致动。在一种可能的方式中，锁止机构具有锁定销，当锁定销在锁定位置上，锁定销使内臂和外臂以一个单元移动，而当锁定销在解锁位置时，摇臂的两个分臂能够相互独立地移动。在一种可能的方式中，可切换摇臂在不同的状态中借助不同的分臂接触不同的凸轮凸角，例如低升程凸角、高升凸角和无升程凸角，由此将不同的升程传递到相关联的进气门的气门杆或排气门的气门杆。气门机构系统以适合内燃机运行的方式切换摇臂模式。例如，在美国专利文件US8,752,513B2中公开了一种可切换摇臂，其中，可切换摇臂的内臂和外臂用于将凸轮轴的运动传递到气门杆，其中，锁止机构包括锁定销，套管和导向部件。又例如，在美国专利文件US8,726,862B2中也公开了一种可切换摇臂，其中，可切换摇臂具有由可致动锁定销形成的锁止机构，锁定销具有平坦部，并且锁定销从内臂延伸并且接合在外臂的止挡表面下方。然而，在上述方案中，锁定销被容纳在油液环境中，并且锁定销通过比较弹簧力和油道所产生的油压来确定运动方向，从而实现锁定/解锁功能，以实现不同的气门升程。因此，必须设置油道，使得油液能够例如从气缸盖输送到锁定销的容纳腔，这极大地增加了气缸盖的复杂性，增大了气缸盖在设计上和制造上的困难程度。此外，由于工作介质是油液，因此在灵活切换摇臂的工作模式时受到一定的限制。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种用于可切换摇臂的锁止机构，这种锁止机构的致动无需设置油道，从而简化内燃机，特别是内燃机的气门机构的设计和制造上述技术问题通过一种用于可切换摇臂的锁止机构解决，该可切换摇臂用于内燃机的气门机构，其中，可切换摇臂包括两个能够相对彼此运动的分臂，锁止机构包括锁定销和致动器，其中，锁定销被容纳在两个分臂中的沿可切换摇臂的纵向的端部之间且能够连接或分离两个分臂，例如能够在两个分臂的端部内设置凹槽，将锁定销设置在其中一个凹槽内且能够移动到另一个凹槽内，其中，致动器能够致动锁定销，使得锁定销在沿可切换摇臂的纵向分布的连接位置和分离位置之间移动，锁定销在连接位置固定连接两个分臂，锁定销在分离位置解除这种固定连接，从而两个分臂能够相对运动。根据本专利技术，在锁定销的朝向致动器的一端上设有磁极，致动器包括能转动的永磁体，从而使得锁定销在连接位置和分离位置之间移动。在本专利技术中，可切换摇臂至少具有两个分臂，例如能够设置通过分臂的相对位置定义的内臂和外臂。这两个分臂能够相对运动，例如相对枢转。根据本专利技术的锁止机构能够通过移动锁止机构的锁定销将两个分臂固定连接，使得两个分臂作为一个整体的单元移动。因此，根据锁定销的位置，可切换摇臂具有两种状态，即在连接位置的锁定状态和在分离位置的解锁状态。在锁定状态中，锁定销位于连接位置，并且例如通过形状配合等方式使得两个分臂无法相对移动。在解锁状态中，锁定销位于不同于连接位置的分离位置，此时例如通过解除上述形状配合式连接使得两个分臂能够相对运动。本专利技术不限定可切换摇臂的多个分臂之间的连接关系以及进行相对运动的方式。由于可切换摇臂，特别是两个分臂在两个状态中的运动特性不同，因此，可切换摇臂作为凸轮的从动件，对于由凸轮轴驱动的凸轮的响应不同，从而使得气门升程也不同，实现摇臂的“可切换”功能。锁定销能够整体呈圆柱体或长方体，也能够是其他的形状。锁定销能够沿其纵向被设置在两个分臂的任一个中，也就是说，锁定销能够沿轴向或长边方向主要由一个分臂容纳，仅在锁定状态的时候连接到另一个分臂。为此，在相应的分臂中设置用于容纳锁定销的容纳腔，锁定销在切换状态时在该容纳腔内移动。根据本专利技术，在锁定销的朝向致动器的一端上设有磁极，致动器包括能转动的永磁体，永磁体被能转动地布置在内燃机中相对固定的部件上。致动器的永磁体能够具有多种形状，例如长条形或U形。当致动器的永磁体为长条形时，永磁体的两个磁极优选在其纵向两端，即在永磁体的较长的延伸方向的两端，永磁体的旋转轴线基本垂直于永磁体内部的磁感线方向并且旋转轴线优选在永磁体沿纵向的中间位置处与永磁体相交。当致动器的永磁体为U形或者说蹄形时，永磁体的两个磁极优选在其两个支腿的端部，永磁体的旋转轴线垂直于永磁体的两个支腿所构成的平面并且旋转轴线优选在永磁体的两个支腿的连接处与永磁体相交。由于锁定销基本沿可切换摇臂的纵向延伸，也就是沿可切换摇臂的具有最大尺寸的方向延伸，并且锁定销位于可切换摇臂的纵向的端部，因此能够将锁定销与致动器的永磁体相互靠近地且对置地布置，其间距应使得锁定销的外端磁极和致动器的永磁体在磁性作用范围内，即锁定销的磁极产生的磁力和致动器的永磁体产生的磁力能够相互吸引或相互排斥，从而推动或拉动锁定销。例如，如果锁定销的外端磁极为N极，那么当转动致动器的永磁体，使得其N极靠近锁定销时，锁定销和致动器产生排斥力，从而推动锁定销远离致动器；而当转动致动器的永磁体，使得其S极靠近锁定销时，锁定销和致动器产生吸引力，从而拉回锁定销，使其靠近致动器。因此，能够通过根据本专利技术的设计方案，避免专门为锁止机构设计油路，从而简化内燃机的设计和制造。此外，虽然在摇臂外设置了致动器，但是由于省去油路的设计，例如摇臂、液压挺杆等多个部件能够相应地简化设计，从而缩小尺寸，因此，整体的结构和布局能够更为紧凑，从而能够构成紧凑型的内燃机系统。另外，由于不再使用油液作为介质，无需在设计时考虑油液流动速度，对于根据本专利技术的锁止机构的控制能够更为快速、灵活且精确。在一种优选的实施方式中，锁定销在致动器的永磁体的旋转平面内。在这种情况下，致动器的永磁体的两个磁极能够在致动器的不同状态下尽可能靠近锁定销，从而增大锁定销和致动器之间的吸引力或排斥力。在另一种优选的实施方式中，在锁定销的朝向致动器的一端安置永磁体。永磁体能够是长形的，例如是圆柱体或长方体等。有利地，永磁体内部的磁感线基本沿永磁体的轴向或者长边延伸，也就是说，永磁体面向致动器的、外侧端部仅具有一个磁极。永磁体被布置在锁定销的靠近致动器的端部处。从而能够缩小永磁体和致动器的间距，从而增强这二者之间的吸引力和排斥力。备选地，锁定销由永磁材料制成。有利地，锁定销内部的磁感线基本沿锁定销的轴向或者长边延伸，也就是说，锁定销面向致动器的、外侧端部仅具有一个磁极。从而简化工序，方便制造。在一种特别有利的实施方式中，由电机驱动致动器的永磁体转动。例如，能够在长条形磁铁的纵向中部设置转动轴，或者在U形磁铁的两条支腿的连接处设置转动轴。这种转动轴构成致动器的永磁体的旋转轴线并且转动轴由电机驱动。从而致动器面向锁定销的端部能够是与锁定销端部的磁极相同的或相反的磁极，由此通过排斥力“推动”锁定销或通过吸引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于可切换摇臂(2)的锁止机构，所述可切换摇臂(2)用于内燃机的气门机构，其中，所述可切换摇臂(2)包括两个能够相对彼此运动的分臂(5，8)，所述锁止机构包括锁定销(9)和致动器(7)，其中，所述锁定销(9)被容纳在所述两个分臂中的纵向端部之间且能够连接或分离所述两个分臂(5，8)，所述致动器(7)能够致动所述锁定销(9)，使得所述锁定销(9)在固定连接所述两个分臂(5，8)的连接位置与解除所述固定连接的分离位置之间移动，/n其特征在于，在所述锁定销(9)的朝向所述致动器(7)的一端上设有磁极，所述致动器(7)包括能转动的永磁体(13)，使得所述锁定销(9)在所述连接位置和所述分离位置之间移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于可切换摇臂(2)的锁止机构，所述可切换摇臂(2)用于内燃机的气门机构，其中，所述可切换摇臂(2)包括两个能够相对彼此运动的分臂(5，8)，所述锁止机构包括锁定销(9)和致动器(7)，其中，所述锁定销(9)被容纳在所述两个分臂中的纵向端部之间且能够连接或分离所述两个分臂(5，8)，所述致动器(7)能够致动所述锁定销(9)，使得所述锁定销(9)在固定连接所述两个分臂(5，8)的连接位置与解除所述固定连接的分离位置之间移动，
其特征在于，在所述锁定销(9)的朝向所述致动器(7)的一端上设有磁极，所述致动器(7)包括能转动的永磁体(13)，使得所述锁定销(9)在所述连接位置和所述分离位置之间移动。


2.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述锁定销(9)在所述致动器(7)的永磁体(13)的旋转平面内。


3.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，在所述锁定销(9)的朝向所述致动器(7)的一端上安置永磁体(6)。


4.根据权利要求1所述的锁止机构，其特征在于，所述锁定销...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伯超，魏来，张遒伟，
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