专利名称：可切换式杯型挺杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于内燃机的气门传动机构的可切换式杯型挺杆，该杯型挺杆具有外部体，该外部体具有类似环形的用于大冲程凸轮接触的底部，空心圆柱形的内衬 从底部的外边缘伸出，其中，空心圆柱形的凸出部被引导离开底部内边缘，可以相对于外 部体轴向运动的内部件以其外壳在所述凸出部的孔中得到引导，内部件的底部用于推动 小冲程凸轮并且内部件的背离底部的面用作用于换气阀的装置，其中，耦合机构位于杯 型挺杆中，对于整个气门冲程[切换到大冲程凸轮]，该耦合机构可以从构件之一的容纳 处中移出并且区段式地移到另一构件的随动面之中或之上，其中，对于与此相对较小的 气门冲程[切换到小气门冲程]，该耦合机构在容纳处中运行，其中，外部体被空动弹簧 (Lost-Motion-Feder)朝凸轮方向加载，并且防扭转机构从内衬的外壳中伸出。
背景技术：
从DE 44 92 633 Cl公知一种上述类型的杯型挺杆。在该杯型挺杆中不利的是， 该杯型挺杆的内部件的底部由于其直径较小在接触时只能为小冲程凸轮的移位提供相对 较小的面积。因此，在关断模式下，仅相对较小的冲程运行。
发明内容
因此本发明的任务在于，完成一种上述类型的可切换式杯型挺杆，通过该杯型挺 杆可以在尺寸相同时在去耦状态下实现更大的子冲程。依据本发明此任务以如下方式得到解决，S卩，内部元件的底部具有两个在直径上 相对置的并且直接连接在内部件外壳的底侧边缘区域上的扇段，以形成在俯视图中类似矩 形地放大的且针对小冲程凸轮的推动面，其中，扇段以沉入外部体的底部中互补的凹处内 的方式分布，并且在耦合时，要么是两底部至少大致相互齐平地分布，要么是其中一个底部 仅稍稍超出另一个底部。因此，存在开头所述类型的杯型挺杆，被指出的缺点在该杯型挺杆中得到消除。由 于具有突缘状(lappenartig)且连接在内部元件的底部上的扇段，接触时凸轮的移位面积 得到明显扩大，该扇段在俯视图中赋予底部以类似矩形的几何形状。因此，可以在去耦模式 下比现有的实施方案运行更大的子冲程。所提出的杯型挺杆可以考虑并设置用于质量调节式内燃机和数量调节式内燃机 中的冲程切换。应用方案还涉及均质混合气压燃烧技术(HCCI)-燃烧方法的内燃机。在本文中特别有利的是，在(凸轮基圆)耦合时，内部件依据本发明扩大的底部与 外部体的底部大致或者完全齐平地分布。因此，存在例如“平整”的面用于做功行程内的摩 擦操作(Schleifbearbeitung)。必要时，为了摩擦过程(Schleifvorgang)，底面可以保持 相互对准。依据本发明的解决方案的另一优点在于，杯型挺杆冲程增大时在去耦模式下具 有与迄今为止实施的杯型挺杆相同的结构高度。但是，同样可行并设置为，例如内部件的底 部在凸轮基圆经过时稍稍超出外部体的底部。然而，该超出部优选明显小于底部厚度的一半。依据适当的从属权利要求，外部体底部内的凹处可以表现为在直径上贯通的模制 部，该模制部仅由平行于凸轮移位方向分布的侧壁来界定。这种方案在制造技术上特别简 单并且例如在板材形成时不产生不必要的材料凹陷和材料堆积。必要时扇段的径向外置的 端侧被凹处围住。特别有利的是，杯型挺杆的两底部都朝凸轮移位方向呈圆柱形地拱起。因此，进一 步有利于增大凸轮支承面。在本发明的改进方案中提出，将用于至少一个耦合机构的容纳处/随动面直接安 设在底部的下方。耦合机构可以例如是至少一个活塞，但其中，更合适的是布置有总计两个 活塞，这两个活塞可以例如以推杆组(Schieberpaket)的形式存在。作为另选地，容纳处/ 随动面还可以在杯型挺杆的明显与底部保持间距的轴向段上分布。同样可以考虑和设置的 是，容纳处/随动面的轴线在杯型挺杆内不是在径向上分布，而是割线式地或者倾斜地分 布。同样地，在该部位上，也可以考虑和设置其他的耦合机构，例如球、键、辊等。耦合机构可以在无压力状态下被锁定地存在并在液压介质压力作用下才占据其 去耦状态。同样设置为，在无压力状态下表现为解锁，于是其中，在液压介质压力作用下实 现锁定。最后提出，设置至少一个同心地围绕内部件的螺旋压力弹簧作为空动弹簧。必要 时，该螺旋压力弹簧也可以直接支撑在气缸头侧的构件上。
借助于附图详细说明本发明。其中·图1示出带有耦合活塞的杯型挺杆的纵剖面图；·图2示出依据图1的杯型挺杆的俯视图，以及·图3示出依据图1的剖面图，但是转过了 90°。
具体实施例方式描述了一种可切换式杯型挺杆1。该杯型挺杆由外部体2组成，该外部体2在凸轮 侧具有类似环形的底部3。薄壁式内衬5从底部3的外边缘4，该内衬5具有从图2中可以 清楚看到的防扭转机构20。带有孔8的空心圆柱形的凸出部7从底部3的内边缘6向远离凸轮的方向引导。 在孔8内容纳有带有其外壳10的可相对于孔8在轴向上运动的内部件9。内部件9具有底 部11，该底部11在凸轮基圆经过以及在耦合状态下大致与前述的底部3齐平地结束(见后 续说明)。外部体2的底部3可以由两个保持间距的大冲程凸轮接触，这两个大冲程凸轮将 一个小冲程凸轮围在两者之间，该小冲程凸轮作用在内部件9的底部11上。图2中的箭头 指示AN表示凸轮在底部3、11上的移位方向。此外从图1可以得知，用于耦合机构13的容纳处14、15及随动面16、17直接位于 底部3、11的下方。正好设置有两个活塞13a、13b。活塞13a位于外部体2的容纳处14内 (左侧)并在凸轮基圆经过时直接以其内侧24与第二活塞13b的第一外端25相对置。第二活塞13b几乎或者完全在内部件9的整个宽度上延伸。第二活塞13b的第二外端28在耦合情况下区段式地移动到外部体2中的随动面17内，其中，此外第一活塞13a区段式地 嵌入内部件9的随动面16内，并且在此，同时移动第二活塞13b。耦合机构组13a、13b在前述耦合方向上的推移通过对压力室26的加载来进行，该 压力室26在径向上在外部位于第一活塞13a的外侧27之前。回位(去耦)通过至少一个 压力弹簧29的力来设置，该压力弹簧29区段式地围绕第二活塞13b的外壳30，并以其一 端支撑在第二活塞13b的朝向第一活塞13a的环形领部31上，而以其另一端支撑在容纳处 15的环形凸缘32上。此外图1和图3公开了一种同心地围绕内部件9的空动弹簧18。该空动弹簧18 被构成为螺旋压力弹簧并以其末端作用在盘状件33上，盘状件33远离凸轮地固定在内部 件9的外壳10上。利用空动弹簧的另一端间接地对外部体2的底侧34起作用。内部元件9的底部11具有两个在直径上相对置的、直接连接在外壳10的底部侧 的边缘区域21上的扇段22。扇段22置于外部体2的互补的凹处23b内。凹处23b表现为 在直径上是贯通的，因此带有扇段22的底部11位于平行于凸轮移位方向分布的侧壁35之 间。此外，可以看出，底部3、11在凸轮基圆内大约是相互齐平的，从而在这里实现了例如做 功行程内的摩擦操作。由于通过齐平的扇段22所实现的小冲程凸轮在底部11上的移位面的延长，可以 在去耦模式下(小冲程凸轮有效)实现更大的气门冲程/换气截面。如图3所公开的那样，此外两底部3、11朝凸轮移位方向AN呈圆柱形地拱起，这进 一步有利于增大凸轮支承面。附图标记列表1杯型挺杆2外部体3 底部4外边缘5 内衬6内边缘7凸出部8 孔9内部件10夕卜壳11 底部12背离底部的面13耦合机构13a 第一活塞13b 第二活塞14容纳处15容纳处16随动面
17随动面18空动弹簧19夕卜壳20防扭转机构21边缘区域22 扇段23推动面23b 凹处24 内侧25第一外端26压力室27 外侧28第二外端29压力弹簧30 外壳31环形领部32环形凸缘33盘状件34 底侧35 侧壁
AN)小冲程凸轮的运动方向
权利要求
用于内燃机的气门传动机构的可切换式杯型挺杆(1)，该杯型挺杆(1)具有外部体(2)，该外部体(2)具有类似环形的用于大冲程凸轮接触的底部(3)，空心圆柱形的内衬(5)从所述底部(3)的外边缘(4)伸出；其中，空心圆柱形的凸出部(7)被引导远离所述底部(3)的内边缘(6)，能够相对于所述外部体(2)轴向运动的内部件(9)以其外壳(10)在所述凸出部(7)的孔(8)中得到引导，所述内部件(9)的底部(11)用于推动小冲程凸轮以及所述内部件(9)的背离底部的面(12)用作用于换气阀的装置；其中，耦合机构(13)在所述杯型挺杆(1)中运行，对于切换到大冲程凸轮的整个气门冲程，所述耦合机构(13)能够从所述构件(2、9)之一的容纳处(14、15)中移出并区段式地移到相应另一个构件(9、2)的随动面(16、17)之中或者之上；其中，对于切换到小气门冲程的较小的气门冲程，所述耦合机构(13)在所述容纳处(14、15)中运行；其中，所述外部体(2)被空动弹簧(18)朝凸轮方向加载；并且其中，防扭转机构(20)从所述内衬(5)的外壳(19)伸出，其特征在于，所述内部元件(9)的所述底部(11)具有两个在直径上相对置的且直接连接在所述内部件(9)的所述外壳(10)的底部侧的边缘区域(21)上的扇段(22)，以形成用于小冲程凸轮的、在俯视图中类似矩形地扩大的推动面(23)；其中，所述扇段(22)在所述外部体(2)的所述底部(3)内的互补的凹处(23b)中沉入式地分布；并且其中，在耦合时，要么是所述底部(3、11)至少大致相互齐平地分布，要么是其中一个底部(11、3)稍稍超出另一个底部(3、11)。
2.按权利要求1所述的杯型挺杆(1)，其特征在于，所述外部体(2)的所述底部(3)内 的凹处(23b)表现为在直径上贯通的模制部。
3.按权利要求1或2所述的杯型挺杆(1)，其特征在于，所述底部(3、11)朝凸轮移位 方向呈圆柱形地拱起。
4.按权利要求1所述的杯型挺杆(1)，其特征在于，用于一个或多个所述耦合机构(13) 的所述容纳处(14、15)/随动面(16、17)直接在所述底部(3、11)的下方分布，其中，各个所 述耦合机构(13)表现为活塞。
5.按权利要求1或4所述的杯型挺杆(1)，其特征在于，设置有正好两个活塞作为呈推 杆组形式的耦合机构(13)，其中，第一活塞(13a)置于所述外部体(2)的容纳处(14)内， 而第二活塞(13b)在所述内部件(9)的容纳处(15)内以几乎在所述内部件(9)的整个直 径上延伸的方式分布；其中，所述第一活塞(13a)的内侧(24)在凸轮基圆经过时直接与所 述第二活塞(13b)的第一外端(25)相对置；其中，所述构件(2、10)的耦合通过液压介质 实现，所述液压介质能被导入处于所述第一活塞(13a)的外侧(27)之前的压力室(26)中， 从而所述第一活塞(13a)伴随着对所述第二活塞(13b)的推移而区段式地嵌入所述内部件 (9)的所述容纳处(15)的所述随动面(16)中，而所述第二活塞(13b)以其第二外端(28) 在与所述外部体(2)的所述容纳处(14)在直径上相对置的所述随动面(17)移入所述外部 件(2)；并且其中在切断/降低液压介质压力时，通过压力弹簧力实现了所述构件(2、10) 的去耦，压力弹簧(29)围绕所述第二活塞(13b)的外壳(30)并以所述压力弹簧(29)的朝 向所述第一活塞(13a)的末端对着所述第二活塞(13b)的环形领部(31)起作用，而在另一 端对着所述内部件(9)的所述容纳处(15)内的环形凸缘(32)起作用。
6.按权利要求ι腿的杯型挺杆⑴，其特征在于，设置至少一个在腿内部件0)的戶;f^部 (11)的下方围内部件(9)的螺旋压力弹簧作为空动弹簧(18)，TO螺旋压力弹簧被夹紧在固定 于臓内部件(9)的戶脑外壳(10)上的盘状件(33)与戶脑外部体⑵的至少间接的底侧(34)之间。
全文摘要
提出了一种带有外部体的可切换式杯型挺杆，该外部体具有用于大冲程凸轮接触的底部，空心圆柱形的内衬从底部伸出。空心圆柱形的凸出部远离底部的内边缘地引导，内部件在该凸出部中引导，内部件的底部用于推动小冲程凸轮。耦合机构在杯型挺杆内运行，对于整个气门冲程，耦合机构可从构件之一的容纳处中移出并区段式移入相应另一构件的随动面中或移到其上。对于与此相对较小的气门冲程，该耦合机构在容纳处中运行。内部元件的底部具有两个在直径上相对置且直接连接在其外壳的底部侧的边缘区域上的扇段，以形成用于小冲程凸轮的在俯视图中类似矩形地扩大的推动面。扇段以沉入外部体的底部内的互补的凹处中的方式分布。在耦合时底部至少大约相互齐平。
文档编号F01L1/14GK101813011SQ201010002528
公开日2010年8月25日 申请日期2010年1月8日 优先权日2009年1月15日
发明者诺伯特·尼茨, 迈克尔·哈斯 申请人:谢夫勒两合公司