本发明涉及一种用于内燃机的阀驱动器以及包括这种阀驱动器的内燃机。
背景技术：
借助于可调节的阀驱动器，其包括两个或多个具有不同凸轮行程的凸轮，内燃机的气缸能够在两个或多个不同操作模式中操作。
例如这种阀驱动器公知于DE19945340A1。
技术实现要素：
本发明的目的是示出新方式来发展可调节的阀驱动器。尤其，要创建的阀驱动器的特征在于特别简单的构造设计，在替换例中或者此外，其特征在于对安装空间的较小需要。
该目的依靠独立专利权利要求的主题解决。优选实施例是从属权利要求的主题。
因而，本发明的基本构思是借助于操作杆设备调节阀驱动器的凸轮从动件，操作杆设备又被致动器控制。能够绕旋转轴线旋转的这种操作杆设备允许相对于凸轮从动件柔性定位驱动单元和致动器。相比于常规阀驱动器，尤其能够摒弃用于调节凸轮从动件的广泛滑动引导件。最终，此处被引入的阀驱动器具有高机械坚硬度，这证明在长期操作内燃机中的阀驱动器中特别有利。
根据本发明的阀驱动器包括凸轮轴，至少两个优选包括不同凸轮行程的凸轮以旋转固定方式(rotationally fixed manner)附接至凸轮轴。阀驱动器进一步包括凸轮从动件，其具有辊螺栓，至少一个辊布置在辊螺栓上以便相对于辊螺栓可旋转地调节。根据本发明，提供的是，驱动连接至凸轮从动件的操作杆设备用于在第一位置和第二位置之间调节凸轮从动件，在第一位置中，凸轮从动件驱动连接至第一凸轮，在第二位置中，凸轮从动件驱动连接至第二凸轮。阀驱动器还包括可旋转地支撑的控制操作杆，其驱动连接至凸轮从动件，用于控制内燃机的至少一个阀。用于调节第一和第二位置之间的凸轮从动件的致动器驱动连接至操作杆设备。为了该目的，致动器依靠操作杆设备以关节连接方式连接至凸轮从动件。
在根据本发明的此处介绍的阀驱动器的情形下，能够在第一和第二位置之间以简单的方式调节阀驱动器的凸轮从动件。因而阀驱动器适合于多个用途，尤其用于控制内燃机的入口阀和出口阀。
根据优选实施例，致动器被支撑在与控制操作杆相同的轴体上。该实施例提供简单机械联接致动器与控制操作杆。
在有利的另一发展中，控制操作杆具有第一收纳部，轴体局部收纳在第一收纳部中。轴体能够以稳定的方式依靠该测量永久地安装至控制操作杆。
特别优选地，第一收纳部实施为第一孔口，轴体通过该第一孔口接合。轴体能够也以稳定的方式依靠该测量永久地安装至控制操作杆。
在优选实施例中，操作杆设备实施为包括第一和第二支腿的两支腿式肘节杆。从而两个支腿经由肘节杆的肘节彼此刚性连接并且能够绕旋转轴线枢转，旋转轴线行进通过肘节。依靠合适的实施例以及定尺寸肘节杆，该变型允许将致动器放置在一个位置，该位置相对于凸轮从动件事实上是任意的。
在有利的另一发展中，第一支腿依靠第一接头以关节连接方式连接至致动器，第二支腿依靠第二接头以关节连接方式连接至凸轮从动件。这使得能够彼此独立对准致动器和凸轮从动件。
在另一优选实施例中，致动器包括套筒，其布置在轴体上以便沿着轴向方向可调节，并且第一接头附接至所述套筒。这种套筒允许套筒可调节的存储在轴体上，在长期操作期间这是可靠的。
在有利的另一发展中，第一细长孔实施在肘节的杆第一支腿上，用于实施第一接头。在该进一步发展中，从套筒突出的第一突起被引导在第一细长孔中。需要用于枢转移动的调节机制能够以特别简单的方式实现。
在有利的进一步发展中，第二细长孔实施在肘节杆的第二支腿上，用于实施第二接头。在该实施例中，从凸轮从动件优选从辊螺栓突出的第二突起被引导在第二细长孔中。在该进一步发展中，需要用于枢转移动的调节机构还能够以特别简单的方式实现。
在上述提到的进一步发展的可替换变型中，两个支腿还能够是实现为具有可变长度的可延伸伸缩式臂。在该情况下能够摒弃细长孔的设置。
操作杆设备、优选肘节杆能够在第一操作杆位置和第二操作杆位置之间被调节，在第一操作杆位置，凸轮从动件处于第一位置，在第二操作杆位置，凸轮从动件处于第二位置。通过操作杆设备的旋转移动产生的这种对准可实现凸轮从动件、尤其布置在辊螺栓上的辊的线性调节。
特别优选地，控制操作杆的旋转轴线沿着轴向方向延伸。有利地，操作杆设备的旋转轴线垂直于控制操作杆的旋转轴线延伸。利用关联于两个测量的几何形状，单独或者在组合中，获得的是，阀驱动器以特别紧凑方式构建，因而要求仅非常小的安装空间。
在有利的进一步发展中，套筒能够在轴体上在第一套筒位置和第二套筒位置之间被轴向调节，在第一套筒位置操作杆设备(优选肘节杆)处于第一操作杆位置，在第二套筒位置，操作杆设备(优选肘节杆)处于第二操作杆位置。通过致动器的线性调节产生的这种对准可实现操作杆设备的旋转移动。
在能够特别易于通过技术方案实现的另一优选实施例中，辊布置在辊螺栓上以便相对于其上沿着辊螺栓的轴向方向旋转地可调节。在该可替换例中，辊能够进一步沿轴向方向在凸轮从动件的第一位置和凸轮从动件的第二位置之间被调节，在凸轮从动件的第一位置，辊驱动连接至第一凸轮，在凸轮从动件的第二位置，辊驱动连接至第二凸轮。
在另一有利的进一步发展中，控制操作杆具有两个第二收纳部，辊螺栓收纳在第二收纳部中。辊螺栓能够以稳定的方式以该方式永久地支撑在控制操作杆上。特别优选地，控制操作杆因而用以附接轴体和辊螺栓。该变型要求特别小数目的部件。
在有利的进一步发展中，第二收纳部被实施为第二孔口，辊螺栓通过第二孔口接合。该测量还支撑将辊螺栓稳定的紧固在控制操作杆上。
有利地，第二孔口被实施在两个叉臂中，叉臂模制在控制操作杆上。辊布置在一个空间中，辊设置在辊螺栓上，从而所述空间被实施在两个叉臂之间。该变型要求特别小的安装空间。
特别优选地，两个支腿在垂直于旋转轴线的截面中彼此形成钝角。这种几何形状允许以稍微距离将致动器附接至凸轮从动件。
在进一步提到的实施例中，致动器具有致动器壳体以及致动器元件，致动器元件从致动器壳体突出并且能够在收缩以及延伸位置之间被调节。在该实施例中，致动器元件和套筒彼此匹配，使得当致动器元件收缩时套筒处于第一套筒位置，并且当致动器元件延伸时套筒处于第二位置，或者反之亦然。
特别优选地，致动器元件的第一位置是最大化收缩至致动器壳体的位置，和/或致动器元件的第二位置是从致动器壳体最大化延伸的位置。在可替换变型中，致动器元件的第二位置能够是最大化收缩至致动器壳体的位置，和/或致动器元件的第一位置能够是从致动器壳体最大化延伸的位置。
在有利的进一步发展中，阀驱动器包括壳体部分，肘节杆枢转地支撑在壳体部分上。
在另一有利的进一步发展中，阀驱动器包括预张紧设备，依靠预张紧设备，致动器元件朝向收缩位置被预张紧或者被预张紧至延伸位置。
特别有利的地，预张紧设备能够包括弹性元件。尤其具有金属的张紧或者压缩弹簧，优选钢，能够被考虑用于此。
在另一优选实施例中，致动器实施为电致动器。这种电致动器允许在收缩和延伸位置之间精确调节致动器元件。
此外，本发明涉及一种包括如上文介绍的阀驱动器的内燃机。因而，上文解释的根据本发明的阀驱动器的优势还能够传递至根据本发明的内燃机。
附图说明
依靠附图，本发明的进一步重要的特征及优势见于从属权利要求、附图以及对应的附图说明。
毫无疑问，上述提到的特征和下文将解释的特征不仅能够使用在相应的指定的组合中，而且能够使用在其他组合中或者单独使用，这并未脱离本发明的范围。
本发明的优选示范实施例图示于附图并且将在以下说明中更详细地解释，由此相同附图标记指代相同或者类似或者以功能相同的部件。
在每个情况下示意地：
图1示出了根据本发明的阀驱动器的例子，其中，凸轮从动件处于第一位置，在第一位置，凸轮从动件驱动连接至布置在凸轮轴上的第一凸轮，
图2示出了图1的包括处于第二位置的凸轮从动件的阀驱动器，在第二位置，凸轮从动件驱动连接至布置在凸轮轴上的第二凸轮。
具体实施方式
图1和图2图示了根据本发明的阀驱动器1的例子。阀驱动器1包括凸轮轴2，具有不同凸轮轮廓或者具有不同凸轮行程的两个凸轮3a、3b分别以旋转固定方式附接在凸轮轴2上。阀驱动器进一步具有凸轮从动件4，其包括辊螺栓5。辊6布置在辊螺栓5上。辊6被实施以便能够相对于辊螺栓5旋转。辊6和辊螺栓5能够沿着辊螺栓5的轴向方向A连带地被调节，其能够通过柱形辊螺栓5的纵向中心轴线M的路线被确定，即在凸轮从动件4的第一位置和凸轮从动件4的第二位置之间，在凸轮从动件4的第一位置，辊6驱动连接至第一凸轮3a，在凸轮从动件4的第二位置，辊6驱动连接至第二凸轮3b。图1示出了处于第一位置的凸轮从动件4，图2示出了处于第二位置的凸轮从动件4。此外，阀驱动器1包括可旋转地支撑的控制操作杆13，其驱动连接至凸轮从动件4，用于控制内燃机的阀(未示出)。
根据图1和图2，阀驱动器1进一步包括操作杆设备7，其驱动连接至凸轮从动件4，用于在第一和第二位置之间调节凸轮从动件4。为了该目的，阀驱动器1包括致动器8，其机械联接或者驱动连接至操作杆设备7。致动器8依靠轴体14连接至控制操作杆13或者紧固至控制操作杆13。致动器8能够实施为电动致动器。但是，在一个变型中，致动器8还能够实施为液压致动器，其被支撑在轴体14上并且被支撑在轴承部件(未示出)上，控制操作杆13可旋转地支撑在轴承部件上。但是，这种液压致动器还能够直接紧固至轴体14。
为了将轴体14紧固至控制操作杆13，控制操作杆13具有第一收纳部15a，轴体14局部收纳在第一收纳部15a中。在附图的例子中，第一收纳部15a实施为第一孔口16a，使得辊螺栓5接合通过孔口16a。此外，控制操作杆13具有两个第二收纳部15b，辊螺栓5收纳在第二收纳部15b中。第二收纳部15b在每个情况下实施为第二孔口16b，辊螺栓5接合通过第二孔口16b。将辊螺栓5以及轴体14直接紧固在相同部件上，即直接紧固在控制操作杆13上，具有的结果是所需部件的数量能够保持少。
此外正如可见于图1和图2的，致动器8依靠操作杆设备7以关节连接方式连接至凸轮从动件4。从而操作杆设备7实施为包括第一支腿10a和包括第二支腿10b的两支腿式肘节杆9。第一支腿10a以关节连接方式依靠第一接头11a连接至致动器8。第二支腿10b依靠第二接头11b以关节连接方式连接至凸轮从动件4。操作杆设备7的肘节杆9能够在第一操作杆位置和第二操作杆位置之间被调节，在第一操作杆位置，凸轮从动件4的辊6处于第一位置，在第二操作杆位置，凸轮从动件4的辊6处于第二位置。
致动器8还包括套筒17，其布置在轴体14上以便能够沿着轴向方向A被调节。操作杆设备7的第一接头11a布置在套筒17上。在能够实施为螺栓的轴体14上，套筒17能够在第一套筒位置和第二套筒位置之间被轴向调节，在第一套筒位置，操作杆设备7的肘节杆9处于第一操作杆位置，在第二套筒位置，操作杆设备7的肘节杆9处于第二操作杆位置。两个支腿10a、10b经由肘节杆9的肘节12彼此刚性连接并且能够绕旋转轴线D旋转，旋转轴线D行进通过肘节12。在示例方案中，两个支腿10a、10b在垂直于旋转轴线D的截面中彼此以钝角布置。附图未详细示出的控制操作杆13的旋转轴线沿着轴向方向A延伸，因而在附图的图平面中。正如附图建议的，操作杆设备7的旋转轴线D垂直于控制操作杆13的旋转轴线延伸，因而垂直于附图的图平面。
为了实施第一接头11a，设置了肘节杆9的第一支腿10a，用于第一细长孔18a。从套筒17突出的第一突起19a可调节地被引导在第一细长孔18a中。为了实施第二接头11b，第二细长孔18b被实施在肘节杆9的第二支腿10b上。从凸轮从动件4的辊螺栓5突出的第二突起19b可调节地被引导在第二细长孔18b中。在例子的变型中，两个支腿10a、10b还能够实现为具有可变长度的可延伸伸缩式臂(未示出)。
在该情况下，能够摒弃设置细长孔18a、18b。为了将辊螺栓5紧固至控制操作杆13，将第二孔口16b设置在两个模制在控制操作杆13上的叉臂21a、21b中。为了该目的，通路开口能够在每个情况下被实施在每个叉臂21a、21b中，其中，两个通路开口布置成沿着轴向方向A对准彼此。空间22实施在两个叉臂21a、21b之间，设置在辊螺栓5上的辊6布置在空间22中。
根据图1，致动器8包括致动器壳体23以及致动器元件20，致动器元件20从致动器壳体23突出并且能够在收缩以及延伸位置之间被线性调节。致动器元件20和套筒17彼此匹配，使得当致动器元件20收缩时套筒17处于第一套筒位置，以及当致动器元件20延伸时套筒17处于第二套筒位置，或者反之亦然。
如果致动器元件20从图1示出的收缩位置被调节至延伸位置，套筒17在轴体上沿着轴向方向A的轴向调节与此关联。套筒17从而从第一套筒位置被调节至第二套筒位置。操作杆设备7的肘节杆9绕旋转轴线D的旋转移动关联于套筒17的轴向移动。这导致包括辊6的辊螺栓5相对于凸轮轴2的线性移动，使得凸轮从动件4的辊6从第一被调节至第二位置。类似地，将致动器元件20从延伸位置调节至收缩位置实现将凸轮从动件4的辊6从第二位置调节至第一位置。在图1中通过箭头24示意地图示了致动器元件20、套筒17、肘节杆9、辊螺栓5以及辊6的调节移动。
致动器元件20还能够实施为环形部件并且能够被直接定位在或者支撑在轴体14上。由于套筒17的轴向平行位置，该实施例导致降低对套筒的横向力；因而具有降低轴承间隙的引导件是可行的。