用于可变的阀门传动机构的力传递装置的制作方法

本发明涉及一种用于内燃机的可变的阀门传动机构的力传递装置，其带有第一和第二杆装置，特别是第一和第二摇杆。本发明还涉及一种带有所述力传递装置的可变的阀门传动机构。

背景技术：

普遍公知的是，在内燃机工作期间采用可变的阀门传动机构来改变内燃机换气阀的开关时间和阀行程。在现有技术中已知有多种可变的阀门传动机构。

de102006034951a1涉及一种用于内燃机的带有可通断的摇杆结构的阀门传动机构，该摇杆结构带有多个摇杆，用于操纵至少一个换气阀。阀门传动机构具有带锁定销的切换装置，用于为了具有变化的阀行程的换气阀的工作而切换相应的有效摇杆。

ep1588027b1涉及一种用于活塞内燃机的阀门传动机构，其中，第一摇杆与至少一个第一气缸阀处于作用接触中，至少一个附加凸轮与第二摇杆处于作用接触中，第二摇杆通过调节件可与第一摇杆处于力配合中。

de4025569c1公开了一种可作为驱动器或制动器通断的内燃机的阀门控制机构，该内燃机带有由凸轮轴通过控制摇杆在驱动和制动功能中不同地受控的排气阀，在制动功能中，除了在驱动功能中起作用的凸轮外，还有一个其它的辅助凸轮(制动凸轮)作用到这些排气阀上。分别与排气阀的控制摇杆同轴地，安置着受制动凸轮引导的弹性地贴靠在该凸轮上的制动摇杆，该制动摇杆在制动工作中可锁定在控制摇杆上。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提出一种替代的或改善的用于可变的阀门传动机构的力传递装置。特别是要提出一种力传递装置，其能实现可靠地且简单地改变换气阀的阀行程。优选地，要提出一种力传递装置，其能实现至少一个与力传递装置作用连接的换气阀的两种相互独立的阀行程曲线。在此优选可以进行简单的控制，其特别是不以气缸选定的控制/切换为前提，从而多个气缸能够同时地且相互依赖地予以切换。

该目的通过一种根据独立权利要求的力传递装置得以实现。有利的改进在从属权利要求和说明书中给出。

该力传递装置适合于内燃机的可变的阀门传动机构，该可变的阀门传动机构带有至少一个换气阀且带有凸轮轴，该凸轮轴具有第一凸轮和第二凸轮。力传递装置具有第一杆装置，通过该第一杆装置可在第一凸轮与至少一个换气阀之间产生作用连接。第一杆装置具有与第一凸轮接触的第一凸轮从动件和用于第一凸轮从动件的第一容纳部。第一凸轮从动件可特别是轴向地在第一容纳部中移动和锁定。力传递装置具有第二杆装置，通过该第二杆装置可在第二凸轮与至少一个换气阀之间产生作用连接。第二杆装置具有与第二凸轮接触的第二凸轮从动件和用于第二凸轮从动件的第二容纳部。第二凸轮从动件可特别是轴向地在第二容纳部中移动和锁定。

力传递装置能实现在第一凸轮与第二凸轮之间切换，用于操纵至少一个换气阀。由此可以利用两个完全独立的阀行程控制曲线来控制至少一个换气阀。另外，把切换功能集成到第一和第二杆装置中有益于安装空间。

在一种特别优选的实施例中，第一凸轮从动件可移动地安置在第一容纳部中，用于补偿第一凸轮的凸轮轮廓，第一凸轮从动件可锁定在第一容纳部中，用于将第一凸轮的凸轮轮廓传递到至少一个换气阀上。替代地或附加地，第二凸轮从动件可移动地安置在第二容纳部中，用于补偿第二凸轮的凸轮轮廓，第二凸轮从动件可锁定在第二容纳部中，用于将第二凸轮的凸轮轮廓传递到至少一个换气阀上。如果例如允许第一容纳部的第一凸轮从动件的移动运动，即第一凸轮从动件未锁定，则第一凸轮从动件就在第一容纳部中进行往复运动，同时跟随第一凸轮的凸轮轮廓。通过第一凸轮从动件的往复运动，补偿第一凸轮的凸轮轮廓。第一凸轮的凸轮轮廓并不传递到至少一个换气阀上。如果例如附加地将第二凸轮从动件锁定，就阻止第二凸轮从动件在第二容纳部中往复运动，该往复运动补偿第二凸轮的凸轮轮廓。由此使得第二凸轮的凸轮轮廓传递到至少一个换气阀上。

在一个实施例中，有选择地将第一凸轮从动件或第二凸轮从动件锁定。通过锁定的凸轮从动件，可以将相应凸轮的凸轮轮廓传递到至少一个换气阀上。被允许的(未锁定的)凸轮从动件通过在容纳部中的移动来补偿相应凸轮的凸轮轮廓。由此通过第一凸轮的或第二凸轮的凸轮轮廓来操纵至少一个换气阀。

在另一个实施例中，第一凸轮从动件和/或第二凸轮从动件可液压地锁定。例如，可以通过供应控制流体来将凸轮从动件释放或锁定。

优选地，通过例如中央的控制流体供应，可以给多个力传递装置供应以控制流体，用于锁定和释放力传递装置的凸轮从动件。这提供了对多个力传递装置进行简单的控制的可行方案，因为不必气缸选定地切换。替代地，多个力传递装置可以共同地予以切换。这样就能显著地减小切换代价，因为各凸轮形状之间的切换可以在任一凸轮角度位置进行(独立于凸轮角度的切换)。

在一种特别优选的设计变型中，第一杆装置被设计成摇杆，和/或第二杆装置被设计成摇杆。

在一种设计变型中，第二杆装置刚性地与第一杆装置连接。替代地或附加地，第二杆装置通过间隙调节机构特别是调节螺钉支撑在第一杆装置上。通过间隙调节机构，可以一次性地调节第一杆装置与第二杆装置之间的间隙，以便补偿例如制造误差和安装误差。由于在工作期间在第一杆装置与第二杆装置之间不发生相对运动，该间隙只需一次性地在内燃机首次投入工作之前予以调节。

在一种改进中，第二杆装置特别是调节螺钉例如可以支撑在凸起上，该凸起从第一杆装置的主体区域起延伸。特别地，该凸起从第一杆装置的主体区域起，在平行于凸轮轴和/或第一杆装置和第二杆装置的杆轴的方向上延伸。

在另一设计变型中，第一杆装置具有扭转止动器，其防止第一凸轮从动件围绕第一凸轮从动件的移动轴线转动。替代地或附加地，第二杆装置具有扭转止动器，其防止第二凸轮从动件围绕第二凸轮从动件的移动轴线转动。这些扭转止动器确保在工作中保持第一凸轮从动件和第二凸轮从动件相对于第一凸轮和第二凸轮的定向。

例如，这些扭转止动器可以伸入到伺服活塞的纵向孔或纵向槽中，各凸轮从动件安置在其中。

特别地，第一扭转止动器优选与相应的纵向槽相结合地形成用于第一伺服活塞的轴向止挡。替代地或附加地，第二扭转止动器优选与相应的纵向槽相结合地形成用于第二伺服活塞的轴向止挡。

在一个实施方式中，第一杆装置具有至少一个可液压地加载的、可移动的卡止活塞，其被构造用于锁定第一凸轮从动件。

至少一个卡止活塞优选可以相对于容纳部的纵轴线在径向上移动。

可行的是，至少一个卡止活塞可以伸入到第一容纳部的环周槽中，用于锁定第一凸轮从动件。

例如可以使得至少一个用于供应控制流体的控制流体供应通道通入到环周槽中，从而可使得至少一个卡止活塞与环周槽脱离接合。由此可以允许第一凸轮从动件的移动运动。

优选地，卡止活塞可以能移动地安置在第一伺服活塞中，该第一伺服活塞也可以支撑第一凸轮从动件。

特别地，只有当凸轮轴通过力传递装置与换气阀基本上在无力情况下作用连接时，才允许至少一个卡止活塞移动。由此以简单的方式确保只有在基圆区域中在第一杆装置与第二杆装置之间切换，进而能实现简单的、非气缸选定的切换。

在一个实施例中，至少一个卡止活塞弹性地被预压紧，特别是用于锁定第一凸轮从动件。由此一方面可以确保至少一个卡止活塞复位至初始位置。另一方面，这也能实现故障防护功能，据此，在控制流体供应故障时，第一凸轮从动件被带至工作可靠的、规定的位置。

在另一实施例中，为至少一个卡止活塞设置了扭转止动器，其防止至少一个卡止活塞围绕该卡止活塞的移动轴线转动。

在一种设计变型中，第二杆装置具有可液压地加载的压力腔，其被构造用于锁定第二凸轮从动件。在液压地加载时，该压力腔可以例如用作压力垫，该压力垫防止第二凸轮从动件在第二容纳部中移动。在缺少液压的加载时，第二凸轮从动件可以例如在第二容纳部中来回移动。

优选地，第二容纳部的一个区域特别是底部区域形成压力腔。该压力腔可以例如规定在第二容纳部的底面与伺服活塞的端面之间，该伺服活塞支撑着第二凸轮从动件。

在另一设计变型中，至少一个卡止活塞和压力腔可共同地液压地加载。这减小了控制成本，同时可以确保始终都与至少一个换气阀存在作用连接。

在一个实施方式中，为了液压地锁定和释放第一凸轮从动件和第二凸轮从动件，通过第一杆装置和第二杆装置的共同的杆轴、特别是摇杆轴，优选通过杆轴的杆轴纵向通道进行控制流体供应。

在另一实施方式中，在液压地加载卡止活塞时，至少一个卡止活塞允许第一凸轮从动件移动运动。替代地或附加地，在缺少对卡止活塞的液压加载时，至少一个卡止活塞将第一凸轮从动件锁定。

在另一设计变型中，在液压地加载压力腔时，压力腔将第二凸轮从动件锁定。替代地或附加地，在缺少对压力腔的液压加载时，压力腔允许第二凸轮从动件移动运动。

在一个实施例中，第一凸轮从动件安置在第一伺服活塞中，该第一伺服活塞可轴向移动地支撑在第一容纳部中。替代地或附加地，第二凸轮从动件安置在第二伺服活塞中，该第二伺服活塞可轴向移动地支撑在第二容纳部中。

在另一实施例中，力传递装置还具有控制流体供应机构和与该控制流体供应机构分开地设置的润滑流体供应机构，该控制流体供应机构用于将第一凸轮从动件液压地解锁且用于液压地锁定第二凸轮从动件，该润滑流体供应机构用于润滑第一凸轮从动件的和第二凸轮从动件的转动运动。

第一杆装置和第二杆装置优选可以围绕共同的杆轴特别是摇杆轴可摆动地安置。

第一杆装置的凸轮从动件和/或第二杆装置的凸轮从动件特别是可以构造成可转动的滚轮。

优选地，第一凸轮的凸轮轮廓可以不同于第二凸轮的凸轮轮廓。

可行的是，第一凸轮从动件和/或第二凸轮从动件可以朝向凸轮轴弹性地预压紧。

也可行的是，第一杆装置和/或第二杆装置可以例如借助扭转弹簧朝向凸轮轴弹性地预压紧。

根据另一观点，本发明也涉及一种用于内燃机的可变的阀门传动机构。该可变的阀门传动机构具有带第一凸轮和第二凸轮的凸轮轴，第二凸轮在凸轮轴的纵向上相对于第一凸轮错开地布置。该可变的阀门传动机构具有至少一个换气阀和如这里公开的力传递装置。

本发明也涉及一种机动车特别是商用车(例如载重车或公交车)，其带有如这里公开的可变的阀门传动机构或者如这里公开的力传递装置。

附图说明

本发明的前述优选实施方式和特征可任意地相互组合。下面参照附图介绍本发明的其它细节和优点。其中：

图1为带有示范性的力传递装置的可变的阀门传动机构的立体图；

图2为可变的阀门传动机构的剖视图，其剖切面平行于凸轮轴的纵轴线；

图3为可变的阀门传动机构的第一杆装置的剖视图，其剖切面垂直于凸轮轴的纵轴线；

图4为可变的阀门传动机构的第二杆装置的剖视图，其剖切面垂直于凸轮轴的纵轴线；

图5为可变的阀门传动机构的第一杆装置的剖视图，其剖切面平行于凸轮轴的纵轴线且垂直于图3的剖切面；

图6示出可用这里公开的力传递装置实现的不同的示范性的阀行程曲线。

具体实施方式

这些图中所示的各实施方式至少部分地一致，因而给类似的或相同的部分标有相同的附图标记，在其阐述时，也参见针对其它实施方式或附图的说明，以避免重复。

在图1中示出了一种可变的阀门传动机构10。该可变的阀门传动机构10具有凸轮轴12和力传递装置13，该力传递装置带有第一摇杆14、第二摇杆16和摇杆轴18。可变的阀门传动机构10还具有阀桥20和两个换气阀22。

第一摇杆14和第二摇杆16围绕摇杆轴18可摆动地安置。换气阀22可以借助阀桥20有选择地通过第一摇杆14或第二摇杆16予以操纵，如稍后予以详述。换气阀22可以构造成进气阀或排气阀。

也可行的是，不设置阀桥，例如仅仅一个或两个换气阀直接有选择地由第一摇杆14或第二摇杆16予以操纵。

在其它实施方式中，可以代替摇杆14、16而使用其它杆装置，例如拉杆，用于操纵至少一个换气阀。于是杆装置被设计用于有选择地使第一杆装置或第二杆装置操纵至少一个换气阀。

下面参照图1至5介绍可变的阀门传动机构10的结构、以及特别是力传递装置13的结构。

第一摇杆14具有第一凸轮从动件24、第一伺服活塞26、两个卡止活塞28和第一伺服活塞容纳部30。

第一凸轮从动件24跟随凸轮轴12的第一凸轮32的凸轮轮廓。第一凸轮从动件24被构造成可转动地安置的滚轮。第一凸轮从动件24可围绕第一凸轮从动件轴34转动。第一凸轮从动件轴34安置在第一伺服活塞26中。

第一伺服活塞26可移动地安置在第一伺服活塞容纳部30中。弹性部件36例如复位弹簧，使得第一伺服活塞26、进而使得第一凸轮从动件24，朝向第一凸轮32复位。第一伺服活塞26的移动可以被卡止活塞28阻止，如图2和5中所示。由此可以将第一伺服活塞26锁定在第一伺服活塞容纳部30中。

卡止活塞28可移动地安置在第一伺服活塞26中。卡止活塞28可在垂直于第一伺服活塞26的移动轴线的方向上移动。卡止活塞28可以伸入到第一伺服活塞容纳部30的环周槽38中。如果卡止活塞28伸入到环周槽38中，第一伺服活塞26的在第一伺服活塞容纳部30中的移动就被阻止。卡止活塞28通过弹性部件40例如复位弹簧在卡止位置被预压紧，在该卡止位置，卡止活塞28伸入到环周槽38中。为了能够实现第一伺服活塞26的移动，可以通过一个或多个控制流体供应通道42将控制流体引导至环周槽38。所供应的控制流体引起这些卡止活塞28在一个方向上相向地运动。卡止活塞28与环周槽38脱离接合。第一伺服活塞26的移动运动得以允许。

如果第一伺服活塞26的移动被阻止，第一凸轮32的凸轮轮廓通过第一凸轮从动件24传递到换气阀22上。在此，第一摇杆14围绕摇杆轴18摆动，并通过第一调节螺钉43操纵阀桥20，以便打开换气阀22。通过第一调节螺钉43可以设定和再调整阀间隙。

如果第一伺服活塞26的移动被允许，第一凸轮32的凸轮轮廓便通过第一凸轮从动件24的在第一伺服活塞容纳部30内部的移动得到补偿。第一凸轮32的凸轮轮廓并不传递到换气阀22上。为了能够实现补偿，第一伺服活塞容纳部30的空隙a1(见图3)大于第一凸轮32的最大高度b1(见图3)。空隙a1的大小可以例如取决于两个凸轮32、64的凸轮型廓的相互间的布置。

控制流体供应通道42通过主要控制流体通道44被供应以控制流体。主要控制流体通道44被构造成杆轴纵向孔。由此不仅可以给力传递装置13的摇杆14、16供应以控制流体。还可以由主要控制流体通道44给其它类似地或相同地构造的力传递装置(未示出)的其它摇杆供应以控制流体。这能实现多个力传递装置的同时的且共同的切换，从而不必选定气缸地切换。这可以显著地降低控制成本。

为了防止第一伺服活塞26围绕第一伺服活塞26的移动轴线转动，设置了第一扭转止动器46。第一伺服活塞26的移动轴线与第一伺服活塞容纳部30的纵轴线一致。第一扭转止动器46伸入到第一伺服活塞26的纵向槽48中。该纵向槽48平行于第一伺服活塞容纳部30的纵轴线伸展。由此，第一扭转止动器46只能实现使得第一伺服活塞26沿着第一伺服活塞容纳部30的纵轴线移动。由此可以确保第一凸轮从动件24相对于凸轮轴12保持在正确的定向。此外，扭转止动器46与纵向槽48相结合地形成了第一伺服活塞26的轴向止挡。第一扭转止动器46可以例如销钉形地或螺钉形地构造，其带有变窄的前端。

为了防止卡止活塞28围绕卡止活塞28的移动轴线转动，设置了第二扭转止动器50。该第二扭转止动器50是环形的，且设置在第一伺服活塞26的环周槽中。

为了润滑第一凸轮从动件24的转动，第一凸轮从动件轴34具有第一润滑流体纵向通道52。通过径向通道，来自第一润滑流体纵向通道52的润滑流体可以在第一凸轮从动件24和第一凸轮从动件轴34的接触面之间被引导。润滑流体纵向通道与润滑流体供应部连接。润滑流体供应部与用于将控制流体供应给主要控制流体通道44的控制流体供应部分开地设置。

第二摇杆16具有第二凸轮从动件54、第二伺服活塞56和第二伺服活塞容纳部58。

第二摇杆16通过第二调节螺钉60刚性地与第一摇杆14连接。具体地，第二调节螺钉60靠置在第一摇杆14的凸起(接板)62上。凸起62从第一摇杆14的主体区域起、在平行于摇杆轴18的方向上延伸。利用第二调节螺钉60，可以设定由于制造误差而可能在第一摇杆14与第二摇杆16之间产生的间隙。

第二凸轮从动件54跟随凸轮轴12的第二凸轮64的凸轮轮廓。第二凸轮从动件54被构造成可转动地安置的滚轮。第二凸轮从动件54可围绕第二凸轮从动件轴66转动。第二凸轮从动件轴66安置在第二伺服活塞56中。

第二伺服活塞56可移动地安置在第二伺服活塞容纳部58中。在第二伺服活塞容纳部58的区域(压力腔)59中，可以供应控制流体，该区域在第二伺服活塞容纳部58的底面和第二伺服活塞56之间延伸。控制流体可以经由控制流体供应通道68予以供应。控制流体供应通道68与主要控制流体通道44处于流体连接中。如果给压力腔施加以控制流体，第二伺服活塞56的在第二伺服活塞容纳部58中的移动就被阻止。也就是说，第二伺服活塞56锁定在第二伺服活塞容纳部58中。如果压力腔未被施加以控制流体，就允许第二伺服活塞56在第二伺服活塞容纳部58中移动。

如果第二伺服活塞56被允许移动，就通过第二凸轮从动件54的在第二伺服活塞容纳部58内部的移动来补偿第二凸轮64的凸轮轮廓。第二凸轮64的凸轮轮廓未传递到换气阀22上。为了能够实现补偿，第二伺服活塞容纳部58的空隙a2(见图4)可以大于第二凸轮64的最大高度b2(见图4)。

如果第二伺服活塞56的移动被阻止，第二凸轮64的凸轮轮廓就通过第二凸轮从动件54传递到换气阀22上。在此，第二摇杆16围绕摇杆轴18摆动，并把摆动运动通过第二调节螺钉60传递到第一摇杆14上。第一摇杆14操纵阀桥20，以便打开换气阀22。

如同第一摇杆14，第二摇杆16具有扭转止动器70。该扭转止动器70伸入到第二伺服活塞56的纵向槽72中，以便防止第二伺服活塞56围绕第二伺服活塞容纳部58的纵轴线转动。扭转止动器70和纵向槽72可以如同第一扭转止动器46和纵向槽48那样构造。特别地，扭转止动器70与纵向槽72相结合地形成第二伺服活塞56的轴向止挡。

为了润滑第二凸轮从动件54的转动，第二凸轮从动件轴66具有润滑流体纵向通道74，其如同第一凸轮从动件轴34的第一润滑流体纵向通道52那样构造。

可以给卡止活塞28和压力腔59这二者共同地施加以来自主要控制流体通道44的控制流体。力传递装置13由此可以有选择地将第一凸轮32的凸轮轮廓或第二凸轮64的凸轮轮廓传递到换气阀22上。

如果经由主要控制流体通道44供应控制流体，则允许第一伺服活塞26移动，而阻止第二伺服活塞56移动。第一伺服活塞26的在第一伺服活塞容纳部30内部的移动补偿了第一凸轮32的凸轮轮廓。对第二伺服活塞56的阻止导致了第二凸轮64的凸轮轮廓传递到换气阀22上。

如果并不经由主要控制流体通道44供应控制流体，则阻止第一伺服活塞26移动，而允许第二伺服活塞56移动。第二伺服活塞56的在第二伺服活塞容纳部58内部的移动补偿了第二凸轮64的凸轮轮廓。对第一伺服活塞26的阻止导致了第一凸轮32的凸轮轮廓传递到换气阀22上。

第一凸轮32和第二凸轮34可以完全相互独立地设计。由此提供了两种独立的阀行程曲线作为替代方案用来控制换气阀22。

例如可以如图6中所示那样，第一凸轮32是普通行程凸轮，其引起换气阀22的阀行程曲线c。在此，被设计成进气阀的换气阀22根据汽油或柴油循环过程在进气冲程中打开。第二凸轮64可以设计成米勒凸轮，其引起换气阀22的阀行程曲线d。在此，被设计成进气阀的换气阀22相比于在阀行程曲线c的情况更早地关闭。不言而喻，凸轮32、64也可以用于产生其它阀行程曲线。

本发明并不局限于上述优选的实施例。确切地说，可以有多种同样采用本发明的构思、因而落入保护范围内的改型和变型。本发明特别是也要求保护从属权利要求的主题和特征，而独立于所引用的权利要求。

附图标记清单

10可变的阀门传动机构

12凸轮轴

13力传递装置

14第一摇杆(第一杆装置)

16第二摇杆(第二杆装置)

18摇杆轴(杆轴)

20阀桥

22换气阀

24第一凸轮从动件

26第一伺服活塞

28卡止活塞

30第一伺服活塞容纳部

32第一凸轮

34第一凸轮从动件轴

36弹性部件

38环周槽

40弹性部件

42控制流体供应通道

43第一调节螺钉

44主要控制流体通道

46第一扭转止动器

48纵向槽

50第二扭转止动器

52第一润滑流体纵向通道

54第二凸轮从动件

56第二伺服活塞

58第二伺服活塞容纳部

59压力腔

60第二调节螺钉

62凸起

64第二凸轮

66第二凸轮从动件轴

68控制流体供应通道

70扭转止动器

72纵向槽

74润滑流体纵向通道

a1空隙

a2空隙

b1最大高度

b2最大高度

c阀控制曲线

d阀控制曲线