专利名称：内燃机气门机构的挺杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分特征的内燃机气门机构用的挺杆，它设计为可按不同的气门升程开关。
由DE-OS4314619已知此类挺杆，故无需在此详细介绍。该挺杆的缺点是，没有采取任何措施避免它的作为联接(离合)装置的活塞误开关(Fehlschaltung)。例如，压力介质操纵的活塞根本不知道在挺杆部分之间的环面什么时候搭接在技术上是合理的。因为这种挺杆通常在凸轮基圆阶段连接，在这一阶段挺杆的两个部分在底部区互相对齐，因此例如在高转速或有其他影响如压力介质脉动等情况下，可能导致离合装置在离开凸轮基圆亦即进入凸轮的起动侧面时没有到达其联结位置或脱开位置。若在这种过渡状态该离合装置使两部分之间的环面只有小量重叠，那么在外面的部分处凸轮的升程可能中断，并导致构件损坏或产生严重的噪声。
因此本发明的目的是创造一种前言所述类型的挺杆，这种挺杆克服了所指出的缺点，并尤其是采取简单措施创造也一种机构，借助于此机构在刚才所提到的工作状态避免了误开关，也就是说这一机构只有在基圆阶段才允许离合装置有轴向的可移动性。
按本发明此目的通过权利要求1的特征达到，本发明合乎目的的具体化是从属权利要求的内容，这些从属权利要求也可以具有能独立保护的措施。
采用在权利要求1中所指出的按本发明的措施，以技术上简单的方式告诉挺杆，凸轮基圆在什么时刻与之相联。因此基本排除前言所述误开关的可能性，通过与滑阀的环槽配合作用的活塞，使得只有在该凸轮基圆的第一分区中才允许联结和脱开。
此整个装置这样成功地工作，即，当滑阀应锁住时，活塞或一个恰当的类似零件移入凸轮的槽中。与此同时建议，活塞沿其制动方向通过伺服机构如液压装置加载。不过也可设想沿制动方向通过压力弹簧或通过液压介质压力和压力弹簧力的组合产生弹性作用。在这种情况下，活塞的压紧力可通过其横截面以及液压介质压力调节。在这里还可设想采用其他装置，例如磁性的、电磁的、纯机械的等。此外，活塞可以具有与附图表示的有明显不同的几何形状，在这里重要的仅仅是，将滑阀保持在其预定的位置下。由于通过液压介质的压力而活塞有沿凸轮方向的弹性作用，所以活塞沿远离凸轮的方向按有利的方式具有一定的弹性，从而在不确定的开关状态不会导致构件的损坏。
按照本发明，滑阀的锁定位置类似于触发器通过一个制在该凸轮外表面内的槽确定。不过也可以设想其他触发锁止过程的几何形状来替代这种槽，例如隆凸等。但在这种情况下业已证实需要相应的改造开关机构。
在本发明的合乎目的的改进中建议，将活塞安排在圆环形部分的底部区内。与安排在圆形部分中相比，这样做的优点是，圆环形部分几乎永远与其凸轮接触，因此即使离开了挺杆的断开状态也能有可靠的开关信息传达给滑阀。
同样也是本发明的建议是，在活塞在挺杆一侧的端面下方设一个也用于导入相应的滑阀的公共压力腔。此压力腔设计用于伺服机构，如液压装置。在这里还可设想从挺杆的外表面出发建立滑阀和活塞分离的供应装置。如果此挺杆还设有一个液压式间隙补偿机构，则还可以设想挺杆用液压介质三路操纵。
通过使此外部的滑阀从其沿径向的外端面起有一个孔，便可以免去为了在此滑阀前提供压力腔所需的沿径向进一步增大结构空间。
在这里建议通过压力弹簧力使滑阀沿脱开方向回移。不过还有一个包含在本发明保护范围之内的方案是，滑阀同样通过液压装置或其他的伺服机构回移到它的脱开位置。活塞还可以设计成将它在凸轮一侧的边缘制成控制边。在这种情况下按本发明此控制边设计成增强的。在这里作为增强措施可例如设针或球等。也可以仅仅增强相应的边缘区本身，亦即设涂敷上去的耐磨层。
下面借助于附图进一步说明本发明。其中
图1按图2的剖切线通过挺杆的纵剖面，在此挺杆上实现按本发明的措施；图2在其滑阀区通过图1所示挺杆的横截面；图3、4按图1的剖切线通过图1所示挺杆的纵剖面，活塞分别处于联结状态和脱开状态；图5操纵圆环形部分的带槽的凸轮示意图；以及图6-8活塞及其控制边特殊设计的放大图。
图1表示专业界熟知的挺杆1。此挺杆1由一个带底部3的在外面的圆环形部分2构成，它的底部3被两个大升程的凸轮4沿升程方向操纵。圆环形部分2同心地围绕着一个圆形部分5。部分5在其底部6的区域内被一个小升程或零升程的凸轮7操纵。可以设想在这一位置凸轮反向操纵，但在这种情况下在外部的圆环形部分2必须与一个没有表示的换气阀连接。在本例中，此圆形部分5通过一个没有进一步说明的液压式间隙补偿元件8与内燃机的至少一个换气阀配合作用。
这两个部分2、5在它们的底部3、6区内各有一个在它们的凸轮4、7基圆内互相对齐并沿径向延伸的孔9、10。这些孔9、10在这里制成钻孔。在圆环形部分2的第一孔9中定位一可沿径向内移的第一滑阀11。在这里此滑阀11有活塞的几何形状，并在部分2、5的脱开状态将其内端面12移到部分2、5之间的环面13前并紧挨着它。沿径向向里在滑阀11之后，在圆形部分5的孔10内移动一个最好沿其全长延伸的第二滑阀14。此第二滑阀14也具有活塞的形状。
在图1所示的设计中，鉴于滑阀11、14所处的移动位置，挺杆1仅依随着凸轮7的升程。为了按大行程凸轮4的升程移动挺杆1，可在第一滑阀11沿径向在外部的端面15前向第一滑阀11供入液压介质。为了优化结构空间，滑阀11有一从端面15出发的孔16。此孔16还有一径向孔17，来自沿轴向位于其下面的压力腔18的液压介质可引入此孔17中。孔9沿径向对外以一塞子19为界，滑阀11可将其端面15支承在塞子上，但不是必须的。在此设计中，塞子19制成罐形并同时用作滑阀11的滑道。塞子19和滑道也可以制成分开的构件，在这种情况下滑道可以设计为套管。
若现在这两个部分2、5应在凸轮4、7基圆内联结起来，则滑阀11沿径向在液压介质压力的作用下从外向内移动到，使滑阀11将其外表面20与环面13搭接。与此同时它以其内端面12作用在第二滑阀14上，使第二滑阀14也以其外表面21在相对位置与环面13搭接并置入部分2最好在同一道工序钻出的孔9的另一部分内。
为了部分2、5脱开而回移滑阀11、14，在本设计中是通过一个围绕着第二滑阀14作为弹性机构22的压力弹簧的力实现的。在这种情况下，弹性机构22在第一滑阀11的一侧借助于至少一圈固定在第二滑阀14的环槽23内，而其另一端则支承在孔10的直径减小段24上。此直径减小部分24还可以例如同时用作第二滑阀14的套管和滑道。采用这一设计可以取消在圆环形部分内与第一滑阀11的相对位置处设附加的滑阀。
如专业人员可从图1至4进一步看出的那样，第一滑阀11被一个可沿挺杆1纵向移动的活塞26的缺口25局部围绕。此活塞26朝凸轮的方向插入圆环形部分2底部3的一个孔27中。
缺口25远离凸轮的部分有一个设计为控制边的边缘28。与此同时，此相配的凸轮4至少在其基圆的第二分区β有一个沿周向的槽29。此外，第一滑阀11有两个沿轴向隔开一定距离的环槽30、31(尤其见图2)。若现在如说明书引言已详细说明的那样在凸轮基圆的第二分区β内滑阀11、14应保持在图1所示之针对它们脱开状况的位置，则活塞26在其远离凸轮的端面32上通过来自压力腔18的液压介质压力沿凸轮方向加载，使活塞26将其控制边28局部地移入环槽30内。因此，滑阀11、14被阻止沿轴向移动。这样一来就比较简单和可靠地排除了误开关的可能性。
为了最好是在凸轮4基圆第一分区α内建立的部分2、5的联结情况，滑阀11、14沿径向按图1从左向右滑移。若到达联结位置，这通常在凸轮连续运行期间达到，则借助于凸轮4初期的槽29，活塞26重新在液压介质支持下将其在凸轮一侧的端面33进入槽29中，并与此同时将其控制边28移入在外部的环槽31中。由此也阻止滑阀11、14作不确定的运动。
图3详细表示移入凸轮4槽29中的活塞26。控制边28插入环槽30或31之一中。
反之，图4表示活塞26处于其脱开位置。控制边28释放了滑阀11。因此在凸轮4初期的基圆连续运行期间α滑阀11可以自由运动。
图6至8公开了活塞26控制边特殊的设计可能性。其中，控制边28按图6例如可通过针35增强，或按图8有一个球36。显然，专业人员可以在这一位置引入其他的在这里没有进一步说明的增强构件。图7还表示控制边28与整个活塞26连成一体，并例如可具有一种用于减少磨损的增强装置37。
符号表1挺杆 20外表面2圆环形部分21外表面3底部 22压力弹簧，弹性机构4凸轮 23环槽5圆形部分 24直经减小部分6底部 25缺口7凸轮 26活塞8液压式间隙补偿元件27孔9孔28边缘，控制边10孔 29槽11第一滑阀 30内环槽12内端面 31外环槽13环面 32端面14第二滑阀 33端面15外端面 34压力弹簧16孔 35针17径向孔 36球18压力腔 37增强装置19塞子 38外表面39环α凸轮基圆第一分区β凸轮基圆第二分区γ凸轮起动侧面
权利要求
1．内燃机气门机构用的挺杆(1)，它设计为可按不同的气门升程开关，它有一外部的圆环形部分(2)，这一部分同心地围绕着一个圆形的并可相对于它轴向运动的部分(5)，这两个部分(2、5)可由不同升程的凸轮(4、7)在它们的底部(3、6)区内沿升程方向操纵，或至少一个部分可由至少一个凸轮沿升程方向操纵，其中，这两个部分(2、5)在它们的底部(3、6)区内至少有一个最好在凸轮基圆阶段互相对齐沿径向或正割式延伸的孔(9、10)，在圆环形部分(2)的孔(9)内定位有一个朝圆形部分(5)的孔(10)的方向通过伺服机构移动的第一滑阀(11)，在两个部分(2、5)脱开的情况下滑阀(11)将其内端面(12)移到部分(2、5)之间的环面(13)前并挨近此环面，而在它们联结在一起的情况下滑阀(11)可以这样的方式作用在一个最好沿圆形部分(5)孔(10)全长延伸的第二滑阀(14)上，即，最好两个滑阀(11、14)以它们的外表面(20、21)与环面(13)搭接，其特征为-其部分(2或5)与一凸轮(4或7)相关连的滑阀(11或14)之一在其外表面(20或21)至少局部被一活塞(26)或类似活塞的零件的缺口(25)所围绕；-活塞(26)或类似活塞的零件可通过伺服机构沿挺杆(1)的轴向移动，其中，缺口(25)有一个远离凸轮从下面啮合在滑阀(11或14)上的控制边(28)；-活塞(26)或类似活塞的零件插入有关底部(3或6)的一个孔(27)中，并与相配凸轮(4或7)外表面(38)中一个沿周向延伸的槽(29)配合作用，沿凸轮(4或7)的旋转方向看，该槽(29)在基圆的第二分区(β)开始，最多一直延伸到基圆的第一分区(α)前；-在滑阀(11或14)上制有两个环槽(30、31)，当活塞(26)或类似活塞的零件在凸轮(4或7)的槽(29)中移动时，它可有选择地将其控制边(28)移入环槽中；以及-环槽(30、31)按这样的方式互相隔开距离，即，当控制边(28)移入沿径向在里面的那个环槽(30)中时，针对部分(2、5)脱开的情况滑阀(11、14)完全移入它们的孔(9、10)内，而当控制边(28)移入沿径向在外面的那个环槽(31)中时，针对部分(2、5)联结在一起的情况滑阀(11、14)将它们的外表面(20、21)与在部分(2、5)之间的环面(13)搭接。
2．按照权利要求1所述的挺杆，其特征为活塞(26)或类似活塞的零件定位在圆环形部分(2)中。
3．按照权利要求2所述的挺杆，其特征为设置液压装置作为移动活塞(26)或类似活塞的零件的伺服机构。
4．按照权利要求3所述的挺杆，其特征为液压装置的压力腔(18)沿轴向在活塞(26)远离凸轮的端面(32)下方延伸，该压力腔沿远离凸轮的方向借助一个与圆环形部分(2)毗邻的环(39)封闭。
5．按照权利要求4所述的挺杆，其特征为从压力腔(18)出发，在第一滑阀(11)沿径向在外部的端面(15)上借助于液压介质向第一滑阀(11)以及向活塞(26)共同加载。
6．按照权利要求5所述的装置，其特征为第一滑阀(11)沿径向在外面的端面(15)有一个孔(16)，以及在脱开的情况下它贴靠在一个沿径向对外封闭相应的孔(9)的塞子(19)上，在这种情况下孔(16)至少存在一个径向口(17)，它与压力腔(18)液压连接。
7．按照权利要求2所述的挺杆，其特征为至少设置一个压力弹簧作为伺服机构，它的一端作用在活塞(16)在挺杆一侧的端面(32)上，而它的另一端至少间接地支承在圆环形部分(2)上(未用图表示)。
8．按照权利要求2所述的装置，其特征为活塞(26)的缺口(25)制成纵向槽，它远离凸轮的边缘(28)构成控制边并可按选择的方式倾斜延伸。
9．按照权利要求8所述的挺杆，其特征为边缘(28)至少在其接触区有增强部分(35、36、37)。
10．按照权利要求9所述的挺杆，其特征为边缘(28)在其接触区设置一个单独的构件，例如针(35)或球(36)等。
11．按照权利要求2所述的挺杆，其特征为滑阀(11、14)可通过一机械式弹性机构(22)沿脱开方向移动。
12．按照权利要求11所述的挺杆，其特征为至少使用一个压力弹簧作为弹性机构(22)，它围绕着第二滑阀(14)，在第一滑阀(11)那一侧的一端固定在第二滑阀(14)上或其环槽(23)内，另一端支承在第二滑阀(14)用的孔(10)的一个直径减小部分(24)上或类似构件上。
13．按照权利要求2所述的挺杆，其特征为凸轮(4)的槽(29)仅在其基圆的第二分区β内和按选择附加地在其起动侧面区γ内延伸。
全文摘要
本发明涉及一种挺杆(1),它由同心地围绕圆形部分(5)的圆环形部分(2)构成。两个部分(2、5)可由不同升程的凸轮(4、7)操纵并可通过可沿径向移动的滑阀(11、14)按选择互相联结在一起。为了避免误开关,可通过一个可沿挺杆纵向移动带控制边(28)的活塞(26)按选择阻止在圆环形部分(2)内移动的滑阀(11)滑移。为此,从凸轮基圆的第二分区(β)起将活塞(26)与凸轮(4)的一个槽(29)联系起来。在此分区(β)期间,活塞(26)可被液压介质的压力朝凸轮的方向推移到槽(29)中,使之将控制边(28)移入第一滑阀(11)的一个环槽(30或31)内,因此除滑阀(11)要求的移动阶段之外将此滑阀(11)锁住。
文档编号F01L13/00GK1232525SQ97198454
公开日1999年10月20日 申请日期1997年6月13日 优先权日1996年10月16日
发明者马里奥·库尔 申请人:Ina滚动轴承谢夫勒无限责任公司