带有摇动杆的可变的阀传动机构的制作方法

本发明涉及可变的阀传动机构，所述阀传动机构用于提升阀、尤其用于内燃机的换气阀，所述换气阀间接地通过凸轮经由摇动杆能够在关闭位置和打开位置之间周期性地运动。

背景技术：

已知的是，内燃机的气体交换阀可变地以不同的打开时间点和关闭时间点以及以不同的阀打开行程来运行。这样的可变的阀传动机构取决于装备有相应的提升阀的机构的运行参数、也就是说例如取决于内燃机的转速、负荷或温度来提供关于凸轮角度针对性地匹配阀行程曲线的伸延的有利的可行方案。

尤其已知，用于提升阀的多个不同的行程曲线如下产生，使得为了操纵所述提升阀存在有多个凸轮并且相应仅仅一个凸轮的轮廓引起行程伸延。为了转换到另外的行程伸延上而转换到另外的凸轮的轮廓上。这样的阀控制部由de4230877a1预先已知。在此，在凸轮轴上抗转动地、但轴向地能够移位地布置有带有两个不同的凸轮轮廓的凸轮轴块。相应于凸轮块的轴向位置，凸轮轮廓通过中间环节（传递杆）与提升阀作用连接。用于改变阀参数的、凸轮块的轴向移位在基圆阶段期间借助于压力环克服回位弹簧的作用来进行。

由de19519048a1预先已知用于内燃机的可变的阀传动机构，在其中在凸轮轴上直接地并排地布置有同样两个在其凸轮轮廓方面设计成不同的凸轮。凸轮接合的改变通过轴向移位带有位于其上的凸轮的凸轮轴来进行。

此外，由de19520117c2预先已知内燃机的阀传动机构，在其中在凸轮轴上抗转动地布置有带有至少两个不同的凸轮轨道的轴向能够移位的凸轮块。凸轮块的调节通过调节器械进行，所述调节器械在凸轮轴的内部中引导。通过在端侧布置在凸轮轴处的双重作用的液压的或气动的活塞缸体单元使得调节器械在凸轮轴的内部中移位。调节器械与随动件连接，所述随动件穿过轴向地布置在凸轮轴中的长孔并且通入到凸轮块的开孔中。

在引用的现有技术中不利的是高的结构空间需求，所述结构空间需求需要以用于调节凸轮块或以用于轴向调节凸轮轴。

此外由de4142197a1已知用于可变的阀传动机构的摇动杆机构，其中，每个摇动杆对的第一摇动杆配属于带有小的凸轮行程的凸轮并且第二摇动杆配属于带有大的凸轮行程的凸轮，此外分别带有锁止机构用于每个摇动杆对，通过所述锁止机构使得在接通时仅仅具有较大的凸轮行程的凸轮对于所述两个摇动杆是有效的。在这种已知的阀传动机构方面不利的是外部的弹簧止挡的必要性，以便保证第二摇动杆的回位。所述第二摇动杆以及第二摇动杆的独立的支承部此外不实现预装配。同样两个杆需要随动点，所述随动点导致，两个凸轮轮廓必须相对彼此对称或两个凸轮的顶点相对彼此没有角度错开。这阻止了阀行程的相位进行变化的可能性。

技术实现要素：

本发明的任务是，提供改善的带有摇动杆的可变的阀传动机构，利用所述阀传动机构能够避免传统的技术的缺点。本发明尤其基于如下任务，即结构上紧凑地并且能够简单装配地设计这种可变的阀传动机构。

所述任务通过带有独立权利要求的特征的可变的阀传动机构来解决。本发明的有利的实施方式和应用方案为从属权利要求的主题并且在下面的描述中部分参考图来更详细地阐述。

根据本发明，提供用于提升阀的可变的阀传动机构。所述提升阀在关闭位置和打开位置之间、尤其克服回位弹簧的力地间接地通过凸轮轴的凸轮经由摇动杆能够周期性地运动。所述提升阀优选地为内燃机的换气阀。

根据本发明的通常的观点，所述阀传动机构包括凸轮轴，具有至少一个第一凸轮和至少一个在所述凸轮轴的纵向方向上错开布置的第二凸轮，其中，所述至少一个第一凸轮和所述至少一个第二凸轮在其凸轮轮廓方面设计成不同的。例如所述至少一个第一凸轮的凸轮轮廓关于所述至少一个第二凸轮的凸轮轮廓能够具有不同的凸轮突起和/或不同的相位。优选地，所述至少一个第二凸轮具有比所述至少一个第一凸轮大的凸轮突起（凸轮行程）。

所述凸轮轮廓相应在考虑阀间隙的情况下相应于所述凸轮轮廓的构造来确定所述提升阀的打开时间点和关闭时间点和/或打开行程。第二凸轮能够直接地相邻于第一凸轮布置。

所述阀传动机构此外包括围绕摇动杆轴能够摆动支承的摇动杆，所述摇动杆在所述摇动杆的凸轮轴侧的端部处通过辊、尤其压紧辊来配属于第一凸轮并且在所述摇动杆的阀侧的端部处与所述提升阀处于作用连接。所述摇动杆的一个臂由此用于操纵所述提升阀，另一个杆臂通过凸轮驱动。所述摇动杆优选地在中间的区域处支承在所述摇动杆轴处。

所述阀传动机构此外包括辊杆，所述辊杆在所述辊杆的凸轮轴侧的端部处通过至少一个辊配属于所述至少一个第二凸轮，也就是说遵循（abgreift）所述第二凸轮的运动，并且在所述辊杆的另外的端部处围绕所述摇动杆轴能够摆动地铰接在所述摇动杆处。

此外，所述阀传动机构包括能够切换的液压的锁止机构，通过所述锁止机构使得所述摇动杆和所述辊杆能够可选地刚性地与彼此锁止，其中，摇动杆和辊杆能够跟随所述至少一个第二凸轮的运动或能够与彼此解锁，其中，摇动杆和辊杆与彼此无关地能够转动并且两者与彼此无关地跟随相应配属的凸轮。在解锁的状态中，所述第二凸轮不起作用，其虽然操纵所述辊杆，但所述辊杆仅仅实施摇动运动，而没有影响阀。反之在由所述锁止机构锁止的状态中，摇动杆和辊杆抗转动地与彼此连接，从而两者能够仅仅一起地围绕所述摇动杆轴摆动。

根据本发明的阀传动机构的特别的优点在于紧凑的结构方式，所述结构方式在传统的基于摇动杆的阀传动机构的高度和长度方面不或至少几乎不影响结构空间。所述摇动杆仅仅变宽，然而在通常的双阀摇动杆的大小框架中运动。通过所述辊杆直接地能够摆动地固定在所述摇动杆处，使得由摇动杆和辊杆构成的所述摇动杆机构能够已经预装配地作为单元得到应用，由此能够减少装配耗费。同样本发明实现，将现有的阀传动机构没有变化性地来改装，而在此不要求处于周围的结构部件的改变，除了直接地为了实现变化性所需的那些结构部件之外。另一优点尤其在于，如果传统的不可变的摇动杆阀传动机构应该由根据本发明的可变的阀传动机构来代替，则不需要缸体头处的改变。

根据优选的设计方式，在所述第一凸轮的两侧在所述凸轮轴的纵向方向上来看各设置有第二凸轮，也就是说带有与所述中间的第一凸轮不同的凸轮轮廓的凸轮。相应地，所述辊杆如下构造，使得其具有两个臂，所述臂在所述摇动杆的凸轮轴侧的端部的两侧延伸并且遵循所述两个第二凸轮的凸轮轮廓。所述两个臂分别利用辊、例如压紧辊遵循配属于所述两个臂的第二凸轮，所述辊、例如压紧辊在所述第二凸轮上滚动。所述辊杆的这种两臂的实施方案实现有利的力线，以便将所述第二凸轮的凸轮运动在所述液压的锁止机构的接通的状态中通过所述辊杆传递到所述摇动杆上并且通过所述摇动杆传递到所述提升阀上。

根据备选的设计方式，能够在所述第二凸轮的两侧各设置有第一凸轮并且所述摇动杆的凸轮轴侧的端部在辊杆的两侧延伸并且遵循所述两个第一凸轮的凸轮轮廓。在所述备选的设计方式中，所述摇动杆的凸轮轴侧的端部由此具有两个臂，其中，所述辊杆布置在所述两个臂之间。所述两个臂分别利用辊、例如压紧辊遵循配属于所述两个臂的第一凸轮，所述辊、例如压紧辊在所述第一凸轮上滚动。

根据另一优选的设计方式，所述辊杆与所述摇动杆通过铰接件连接，以便使所述辊杆围绕所述摇动杆轴能够转动地固定在所述摇动杆处。例如，所述摇动杆和所述辊杆能够分别具有铰接销容纳部，所述铰接销容纳部相对彼此对齐布置并且具有插入的铰接销。

根据本发明的实现方案的另一有利的可行方案规定，所述摇动杆和所述辊杆通过至少一个回位弹簧如下地与彼此拉紧，使得摇动杆和辊杆的辊在基圆位置中相对彼此对齐。换言之，所述辊杆通过所述回位弹簧持久地压到主摇动杆处，而所述凸轮轴位于基圆位置中。

所述回位弹簧在此优选地压到在所述摇动杆处的或所述摇动杆的贴靠部位上并且压到在所述辊杆处的或所述辊杆的贴靠部位上。通过互相的拉紧实现容易地预装配整个的能够切换的摇动杆。

特别有利的是，两个这样的回位弹簧在所述摇动杆轴的纵向方向上来看布置在摇动杆的两侧。

根据优选的设计方式，所述能够切换的液压的锁止机构包括液压地能够操纵的切换栓，所述切换栓通过加载有预规定的液压的压力从第一位置（释放位置）能够被置于到第二位置（锁止位置）中。在所述第二位置中，所述切换栓防止所述摇动杆与所述辊杆相对彼此围绕所述摇动杆轴的相对运动，也就是说在所述第二位置中所述辊杆不再能够无关于所述摇动杆地围绕所述摇动轴摆动。在所述第一位置中，所述切换栓允许所述摇动杆和所述辊杆相对彼此的相对运动。在所述第二位置中，所述摇动杆和所述辊杆液压地锁止，反之在所述第一位置中没有。

根据所述设计方式的有利的变型方案，在摇动杆中在所述摇动杆的滑动引导开孔中布置有引导栓、插到所述引导栓上的栓弹簧和所述液压的锁止机构的切换栓，所述切换栓与所述引导栓旋紧。所述切换栓通过为了操纵切换而能够填充有油的压力腔室能够加载有预规定的油压力。

在此，锁止机构能够根据第一变型方案如下实施，使得所述切换栓在没有以预规定的压力加载的状态中通过作用为回位弹簧的栓弹簧和引导栓保持在所述第一位置中并且在以所述预规定的压力加载的状态中压到所述第二位置中，在所述第二位置中所述切换栓在所述辊杆的方向上从所述摇动杆中突出出来并且驶入到所述辊杆的对齐的滑动引导容纳部中。

在此，锁止机构能够根据第二变型方案此外如下实施，使得所述切换栓在没有以所述预规定的压力加载的状态中通过所述栓弹簧保持在所述第二位置（锁止位置）中，从而辊杆和摇动杆与彼此抗转动地锁止并且在以所述预规定的压力加载的状态中压到所述第一位置中，在所述第一位置中所述切换栓下降到所述摇动杆中并且所述两个杆与彼此解锁。

所述辊杆的滑动引导容纳部设计成敞开的，从而由所述切换栓的驶出而挤压的空气能够逸出并且相对于所述切换栓的驶出运动不施加阻力。这种开口已经设置在所述辊杆的坯件中，从而不需要附加的排气开孔。

所述摇动杆能够在其下侧面处、也就是说面向所述缸体头的侧面处具有用于轴向固定在支承座上的几何结构。例如所述摇动杆能够具有用于固定在摇动杆支承座处的支承部，在所述摇动杆支承座处布置有所述摇动杆轴，所述摇动杆利用配属的开孔能够摆动地插上到所述摇动杆轴上并且借助于轴向的位置止动部来保持，其中，所述轴向的位置止动部为在所述支承座和所述摇动杆之间作为接合元件-配对元件连接部的引导连接部，其中横向于轴向方向取向的接合元件（例如以环接片的形式）可摆动运动地接合到带有轴向的侧翼支撑部的配属的配对元件中。

本发明的另一方面涉及机动车、尤其商用车，带有如在本文件中描述的那样的可变的阀传动机构。

附图说明

本发明的之前描述的优选的实施方式和特征能够任意地与彼此组合。本发明的另外的细节和优点在下面参考附上的附图来描述。其中：

图1示出根据本发明的实施方式的阀传动机构的透视的前视图；

图2示出根据本发明的实施方式的阀传动机构的透视的侧视图；

图3示出根据本发明的实施方式的阀传动机构的透视的底视图；

图4示出根据本发明的实施方式的摇动杆的侧视图；以及

图5示出穿过图4的剖面a-a。

具体实施方式

相同的部件在图中设有相同的附图标记，从而所述阀传动机构的在图中示出的不同的视图也能够自身地来理解。

图1至3示出根据本发明的实施方式的可变的阀传动机构1的不同的透视的视图。所述阀传动机构1用于操纵内燃机的换气阀（没有示出），所述换气阀间接地通过凸轮经由摇动杆能够在关闭位置和打开位置之间周期性地运动。

凸轮轴7具有中间的凸轮3（在本文件中也称为第一凸轮）和两个在所述凸轮轴7的纵向方向上看错开布置的另外的凸轮4、5。所述凸轮4、5在本文件中也分别称为第二凸轮。所述两个凸轮4、5在所述中间的凸轮的两侧并且相邻于所述中间的凸轮来布置。所述中间的凸轮3和所述两个第二凸轮4、5在其凸轮轮廓方面设计成不同的。所述第二凸轮4、5具有比所述中间的凸轮3大的凸轮行程。

此外，所述中间的凸轮3的相位能够相对于所述第二凸轮4、5不同。所述第一凸轮能够根据应用也实施为零凸轮（nullnocken），从而所述阀保持关闭。

所述两个凸轮轮廓中，在切换状态中始终仅仅一个对于阀运动是决定性的，这在下面进行阐述。

阀传动机构此外包括摇动杆机构，具有围绕摇动杆轴2能够摆动地支承的摇动杆10，所述摇动杆在所述摇动杆的凸轮轴侧的端部11处通过压紧辊13配属于所述第一凸轮3，以便遵循其，并且在所述摇动杆的阀侧的端部12处与至少一个提升阀处于作用连接。

所述摇动杆10固定在摇动杆支承座（没有示出）处，其中，在所述摇动杆支承座处布置有所述摇动杆轴2，所述摇动杆10利用配属的开孔能够摆动地插上到所述摇动杆轴上并且借助于轴向的位置止动部（lagesicherung）来保持。

所述轴向的位置止动部例如能够以本身已知的方式通过在摇动杆侧翼处的贴靠面来实现。所述侧翼能够例如通过校准锻造毛坯或通过机械的加工制造。在支承座侧使得固定能够同样通过相应加工的面以及借助于垫片和止动环来进行。另外，已知在摇动杆和轴之间的轴向的位置止动部。例如为此所述轴的由所述摇动杆的开孔包围的区域具有环凹槽，在所述环凹槽中伸延有锁环，所述锁环同时利用其处于外部的环区段在所述摇动杆的环凹槽中伸延。

在当前的实施例中，所述轴向的位置止动部实施为在支承座和摇动杆之间的接合元件-配对元件连接部，其中横向于轴向方向取向的接合元件（例如以环接片16的形式）可摆动运动地接合到带有轴向的侧翼支撑部的配属的配对元件（没有示出）中。

所述摇动杆10的阀侧的杆臂12实施为双阀杆臂，以便同时操纵两个换气阀。为此所述阀侧的杆臂12实施成叉形。在所述杆臂12的每个阀侧的端部处布置有容纳部15。所述容纳部15能够用于支承本身已知的液压的阀间隙平衡元件（没有示出）。代替液压的阀间隙平衡元件也能够在所述容纳部15中容纳有带有象足的螺纹紧固件，借助于所述螺纹紧固件能够将阀间隙手动地进行再调节。

在内燃机中的液压的阀间隙平衡元件（hva）本身已知并且用于尤其如下地平衡所述换气阀的在运行持续时间上变化的长度尺寸，使得在操纵所述阀的凸轮的基圆阶段中保证可靠的阀关闭。在此，另一方面，凸轮突起应该无损失地传递到所述阀上并且由此转换成阀提升运动。这样的液压的阀间隙平衡元件（其布置在阀控制部的、尤其内燃机的力线中）的作用方式假定为已知的。

为了构造可变的阀传动机构，所述阀传动机构1此外包括辊杆20，所述辊杆在所述辊杆的凸轮轴侧的端部21处配属于所述两个第二凸轮4、5并且在所述辊杆的另外的端部处围绕所述摇动杆轴2能够摆动地铰接在所述摇动杆10处。

所述摇动杆10通过铰接销25能够转动地与所述辊杆20连接。为了所述连接在所述摇动杆10处存在有铰接销容纳部14以及在所述辊杆20处存在有铰接销容纳部24。相对彼此对齐的铰接销容纳部14、24布置在所述摇动杆10的上部的侧面处、也就是说背离缸体头的侧面处、也就是说在所述摇动杆10的中间的区域处，所述区域构造出所述摇动杆的柱状的凹处，在所述凹处中容纳有所述摇动杆轴2。

所述摇动杆10的凸轮轴侧的杆臂11在其端部处引导配属于所述中间的凸轮3的压紧辊13，以便遵循所述凸轮3或者说其转动运动。

所述辊杆具有两个朝着所述凸轮轴延伸的、平行的臂21，所述臂分别在所述凸轮轴的纵向方向上看也在所述摇动杆10的凸轮轴侧的杆臂11的不同的侧上延伸。

所述两个臂21中的每个在端部处同样引导压紧辊23。所述压紧辊23中的每个配属于所述两个第二凸轮4、5中的一个，以便遵循所述第二凸轮。

至少当摇动杆10和辊杆20没有相互通过能够切换的液压的锁止机构来锁止时，那么不仅所述摇动杆10而且所述辊杆20由此相对于所述摇动杆轴2能够转动地支承并且与彼此无关地相对于所述摇动杆轴能够摆动。

所述摇动杆10和所述辊杆20此外通过两个在两侧固定的回位弹簧6与彼此拉紧，从而所述辊杆20持久地挤压到所述摇动杆10处，而所述凸轮轴位于基圆位置中。基圆阶段或者说凸轮基圆阶段应该在此尤其理解成凸轮单元的如下角度范围，在所述角度范围中所述凸轮单元的全部的子凸轮的凸轮轮廓占据共同的基圆水平。

所述回位弹簧6压到所述摇动杆10的贴靠部位17上（参见图3）正如压靠所述辊杆20的贴靠部位27那样（参见图1或2）。通过互相的拉紧实现预装配整个能够切换的摇动杆机构10、20。

所述可变的阀传动机构1此外包括能够切换的液压的锁止机构或液压的切换元件30，通过其使得在接通时所述摇动杆10和所述辊杆20刚性地与彼此锁止并且两者都跟随所述第二凸轮4、5的运动。

在所述摇动杆10中为此存在有所述能够切换的液压的锁止机构30，所述锁止机构的结构按照图4和5更详细地阐述。

所述能够切换的液压的锁止机构30包括引导栓34，栓弹簧33插上到所述引导栓上。所述引导栓34和所述栓弹簧33位于滑动引导开孔37中，所述滑动引导开孔引入到所述摇动杆10的凸轮轴侧的杆臂11中。在所述滑动引导开孔37中，所述引导栓34与切换栓31旋紧。所述栓弹簧34到达贴靠在弹簧止挡32处。所述切换栓31此外具有零点贴靠部（nullpunktanlage）36。在基本状态（没有压力加载）中使得所述切换栓31由所述栓弹簧33压到所述零点贴靠部36处。在所述切换栓31之后存在有压力腔室35，所述压力腔室为了操纵切换而填充有油。通过在所述压力腔室35中的油压力使得所述切换栓31连同旋紧的引导栓34被挤出来，从而所述栓弹簧33被压缩。在此，所述引导栓34在贴靠面38上到达止挡，从而得到在所述两个栓31、34的驶出的状态中限定的端部位置。

在所述切换栓31的这种驶出的状态中，所述切换栓在所述辊杆10的相邻的臂21的方向上从所述摇动杆臂11中突出出来并且接合到所述辊杆10的设置成对齐的滑动引导容纳部（没有示出）中。由此，所述切换栓31在驶出的状态中锁止所述摇动杆10与所述辊杆。在所述状态中摇动杆10和辊杆20不再能够与彼此无关地而是仅仅仍一起地围绕所述摇动杆轴2摆动。在这种锁止的状态中，所述摇动杆10和所述辊杆20跟随所述第二凸轮4、5的凸轮轮廓，因为所述第二凸轮具有较大的行程。

如果所述油压力减少，则所述切换栓31连同引导栓34通过所述栓弹簧33的弹簧力又压靠所述零点贴靠部36，并且所述辊杆20又与所述摇动杆10退耦。

摇动杆10和辊杆20由此在没有接通的液压的锁止机构30的情况下与彼此无关地围绕所述摇动杆轴2能够转动地支承，从而所述第二凸轮4、5不起作用，也就是说所述第二凸轮4、5虽然操纵所述辊杆20，但所述辊杆仅仅实施摇动运动，而没有影响阀。反之在接通的锁止机构的情况下摇动杆和辊杆抗转动地与彼此连接，从而两者仅仅能够一起围绕所述摇动杆轴2摆动。

通过所述压力腔室35可选地加载有液压的压力能够由此在期望的时间点上（例如取决于运行参数）从所述中间的凸轮3的第一凸轮轮廓转换到所述第二凸轮4、5的备选的凸轮轮廓上并且反之亦然，以便以不同的打开时间点和关闭时间点和/或以不同的阀打开行程来可变地运行内燃机的气体交换阀。

尽管本发明参考一定的实施例来描述，然而对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够实施不同的改变方案并且能够应用等效方案作为替代方案，而没有离开本发明的范围。附加地能够实施许多改型方案，而没有离开所属的范围。由此本发明不应该受限于公开的实施例，而是应该包括如下所有的实施例，其落入附上的专利权利要求的范围中。本发明尤其还要求无关于参考的权利要求地对从属权利要求的主题和特征进行保护。

附图标记列表

1阀传动机构

2摇动杆轴

3第一凸轮、例如中间的凸轮

4、5第二凸轮

6回位弹簧

7凸轮轴

10摇动杆

11凸轮轴侧的杆臂

12阀侧的杆臂

13、23压紧辊

14、24铰接销容纳部

15容纳部

16环接片

17、27用于回位弹簧的贴靠部位

20辊杆

21、22杆臂

23用于回位弹簧的贴靠部位

25铰接销

30液压的锁止机构

31切换栓

32弹簧止挡

33栓弹簧

34引导栓

35压力腔室

36零点贴靠部

37滑动引导开孔

38贴靠面。