专利名称：用于内燃机开关阀的推杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的开关阀的推杆。
WO-93/18284公开了所述结构形式的推杆，其中当阀提升和阀杆与偶合杆的孔之间的活塞受到压力作用时不能确定明确的位置，从而可能导致阀杆以很大的磨损穿过该孔。此外，偶合件当在阀杆相对于偶合孔出现相应不希望的对准时偶合件虽然带走了阀，但只通过了升程的一部分区域，由此阀在阀弹簧的作用下无缓冲地回到阀座上，从而产生很强的干扰噪音和附加的磨损。
本发明的目的在于提供一种此类型的推杆，该推杆的偶合件至少可靠和确定地被保持在一端部位置，并且使其孔或支承面总是功能性地对准阀杆。
其目的是由本发明权利要求1和23的特征完成的。
本发明主要的优点在于，闭锁件使偶合件在端位置锁定，在该端位置阀处于第一开关位置，只在限定的凸轮工作面区域的作用下这种闭锁产生了偶合件的升高运动，由此通过阀杆解决了偶合件的闭锁。
以有利的方式使偶合件当活塞受到压力作用时首先运动到中间位置，而后到第二凸轮工作面区域，此时阀杆位于偶合件孔之外，偶合件准确到达偶合件的第二端位置，由此在从阀的第一开关位置转换到第二开关位置过程中保证能减小噪音和磨损。而活塞一旦无压力作用，偶合件实现反向运动和返回到第一端位置。其闭锁件结构简单并强制地由取决于第二凸轮工作面区域的阀端部驱动。在阀的第一开关位置取决了凸轮工作面区域借助压紧装置使推杆保持在与凸轮分离的位置，因此减小了凸轮和推杆之间的摩擦。
该支承件不仅适合于结构合理地承接活塞、偶合件和压力弹簧，而且还适合放入推杆中，该推杆根据杯件类型由外壳件和杯底构成，容易制成一体。此外存在一种可能，在推杆杯件的支承部分中把用于活塞的孔和用于偶合件的导向部分一体制成，同时支承部分和导向部分可以成为一与杯件成为一体的壳体。在朝向凸轮的一侧，其杯件具有一嵌件，该嵌件包括一用于调节板的承接件，例如由铁金属材料制成的嵌件设有一闭锁件，该闭锁件具有一与偶合件的止档共同起作用的插件，该插件通过在嵌件的支承板上的弹性舌簧形成。
偶合件的锁定有利的通过偶合件的互相夹持件和其导向面实现。通过两个构件的相互移动(通过阀杆而提升)以简单的方法解决了这种锁定。
由于通过释放的闭锁件把偶合件又确定到其另一端位置，实际上这种类型的推杆的开关安全性又一次改善了，因此确保了在精确时间间隔内或凸轮实现确定的角位置时在两个方向的开关过程，由此其开关过程被可靠和确定地在一短时间内实现。因此消除了过高的磨损。有利地是第二闭锁装置同样通过阀杆释放，以便在凸轮轴上无结构配合的情况下可以实现所有开关功能。因此其嵌件对于标准凸轮轴是可行的。本发明推杆具有的装配空间与无开关装置的传统推杆具有的空间相同。这种附加的闭锁装置以有利的方式装于偶合件和其导向面中并成一体，从而避免了附加的金属结构费用并利用较小的部件保证一种可靠的功能。
在附图中示出了本发明的实施例，下面详细地说明本实施例，其中，
图1示出了内燃机的凸轮驱动装置区域的示意图;
图2示出了具有本发明推杆的内燃机的凸轮轴区域的局部剖视图;
图3示出了本发明的推杆的另一实施例的局部视图;
图4是沿图3Ⅳ-Ⅳ线的断面图;
图5是沿图3Ⅴ-Ⅴ线的断面图;
图6是图5箭头方向X的视图;
图7至10示出了凸轮和本发明的推杆的不同位置;
图11至15示出了本发明的推杆第三实施例的不同位置的断面图。
没有进一步示出的内燃机在所示区域具有一圆柱形推杆1，它配有一个开关阀2，并且借助具有凸轮3的凸轮轴4被驱动。推杆1装在缸头6的孔5中并通过压力弹簧7支承。阀2包括一与缸头6的阀座8共同作用的阀盘9以及装有阀弹簧盘11的阀杆10，阀弹簧盘12在阀弹簧11和缸头6之间起作用，使阀2保持关闭位置。在推杆1内部设有一装置13，利用调节阀2的两个开关位置进行调节第一开关位置SI(图2和9)，阀2支撑在阀座6是;第二开关位置SII(图10)，通过凸轮3和推杆1相应产生的转换运动而阀导致一种冲程运动。
装置13由一活塞14和一偶合件15构成，该偶合件15在第一开关位置SI(图7和8)处于端位置A(图8和9)，而在第二开关位置SII(图10)处于端位置B(图10)。另外要说明的是通过所述活塞作用于偶合件15的垂直支承面16(图2)上，该活塞14使构成滑块的偶合件15从端位置A运动到端位置B。一压力弹簧18支承在远离支承面16或距它一段距离的偶合件15的支承面17上。该压力弹簧18使偶合件15朝着位置A运动，考虑到这一功能还有一液压驱动的活塞。偶合件15具有一孔19，在偶合件15的端位置A，确切地说在阀2的开关位置SI，(图8和9)其阀杆10进入孔19。在偶合件15的朝向阀2一侧具有一支承面20。若偶合件15处于端位置B或接近该位置的区域，阀杆的端部21支承在其支承面20上(图10)。活塞14和偶合件15装在支承件22中，该支承件22具有一用于活塞14的在推杆1径向移动的孔23和用作导向的腔24，偶合件15在端位置A和B之间(图9和10)相对运动地支承在其腔24中。活塞14通过在推杆1上的开口25利用液压介质加载和作用，活塞14上并且如上所述直接与偶合件15共同起作用。压力弹簧18的端部由偶合件15的栓件26或支承件22的孔27承接。此外支承件具有一开口28，它开设在支承件22的滑动隔板29上。
参照图2，推杆1由圆柱形杯件30构成，即，它包括一外壳件31和一杯底32，杯底在距凸轮3很小距离的杯件30的一侧33延伸并构成了用于调节板35的承接件34。在推杆1中形成的较大腔室36以设置其支承件22，该支承件22可由一嵌件构成，采有适合的方法固定于腔室36中。
只要活塞14无压力作用，阀2处于第一开关位置SI，并且由凸轮基圆38和凸轮边缘39形成的凸轮工作面区域Nbl朝向推杆1或与它起作用，在第一端位置A偶合件15借助闭锁件37固定(图9)。凸轮顶40包括在第二凸轮工作面区域NbII中，凸轮顶40位于凸轮3的纵向中心剖面H-H上的凸轮轴4的中心Z上锁定，闭锁件37把进入孔19中的具有端部21的阀杆10在阀杆10的第一开关位置SI释放，因此当压力作用于活塞14上使偶合件15抵抗压力弹簧18的作用时从而位置A运动到位置Zs，这要使孔19的直径Bd大于阀杆10的直径Vd，或者孔19相对阀杆10具有一偏心距Ex。通过凸轮工作面区域NbJ的凸轮基圆38转向推杆1，一旦阀杆10脱离孔19，该偶合件15运动到第二端位置B，如果活塞15无压力作用，借助于压力弹簧18，偶合件15返回到其第一端位置。
装在杯底32和支承件22之间的闭锁件37包括朝向阀杆10端部21的插件42，它可弹性地角位移，并且其插件端部43对准偶合件15的止档44(图9)。阀杆10的端部21抵抗弹簧45的作用使插件42从闭锁位置E操作到释放位置下(图9和2)，此时插件42转动一角度。闭锁件37铰接地支承在插件42的转向侧46。这样插件42的弯转部分47可抓住偶合件15的凸缘48，同时，在杯底31中的空腔50用于闭锁件37的摆动。在释放位置F(图2)插件42置于偶合件15的支承轨51上，该支承轨51与杯底31形成一平行距离J。
压紧装置52与偶合件15连接，在阀2的第一开关位置SI，压紧装置使推杆1在阀2上的位置保持的距离为As(图9)。与偶合件15连成一体的压紧装置具有一平行于阀2的延伸部分53，它的自由端配置一突出部分54。在位置Ni借助压紧装置52把推杆1保持在阀杆10上，突出部分54卡入阀杆10槽55中。
参照图3，推杆56包括一外壳件57，该外壳件57装有用于活塞60的孔59的支承部分58和用于偶合件62的导向部分61。支承部分58和导向部分61安装在支承件63上，其支承件63与外壳件57相对的区域64和65相互连接。此外，支承件63的径向隔板66、67支承于外壳件57上。
在外壳件57的朝向凸轮(未示出)侧68上装有作为封闭件的嵌件69，它由钢制成，并且它的第一卡圈70嵌入外壳57。卡圈70在71 缝，以便嵌件69形状合适的保持在位置上。第二卡圈72在相反方向延伸，并与支承板73一起构成用于调节板75的承接件74。在支承板73上设有闭锁件75，在闭锁位置E该闭锁件用一个插件76对准偶合件62的止档77。用78表示一个支承面73，在支承面73上装有一插件76，该插件76是一个支承板73的一弹性舌簧。当阀79处于开关位置SI，活塞80抵抗弹簧81的作用而压力加载，并且为凸轮工作面区域NbII靠在推杆是，在这样的先决条件下给出了插件76的释放位置F(图3)。
在图3中，第一开关位置SI的活塞60无压力作用，液压介质不起作用，阀杆82可以进入偶合件62的孔83。阀79截止。还存在一种可能，这样构成偶合件62，即在活塞80无压力作用下使阀杆82支承在偶合件62的支承面84上，阀79被开启。
图11至15阐述的本发明推杆的第三实施例是在活塞受压力作用时阀截止，在活塞无压力作用时在偶合件的另一端位置阀开启。此外，第三实施例与上述两个不同的是附加的闭锁装置，其中偶合件在第二端位置同样被有效地锁定。为了简化和更好地说明本发明，相同的或同类型的部件具有以前的实施例相应的标号。该实施例的推杆1同样由杯件30构成，驱动偶合件15的活塞14由向内腔突进的外壳体31的凸肩85导向。腔室36的下侧通过导向板86封闭，其导向板贴靠在外壳件31内侧上的环状台阶87上。该导向板86具有一开口88，在偶合件15的相应位置阀杆10通过该开口88而挤入，导向板86向偶合件15的一侧作为导向面89，偶合件15通过活塞14和压力弹簧18的共同作用在导轨89上滑动。此外，腔室36中装有一盘形的成形件90，它紧贴在盘底32的内侧，该成形件90近似于第二实施例中的由弹性舌簧构成，以及插件76是冲压成的。成形件90包括一不再详细说明的导向其偶合件15的导向面。另外在成形件90上形成一深位的部分91，它用作偶合件15的端止档，如图11所示，若偶合件15紧贴在部分91上，该插件76与偶合件15的止档77共同起作用。在偶合件的该端位置，阀杆10可以通过导向板86的开口88插入偶合件15的孔19。
导向板86的朝向偶合件15的下侧设有一凸缘92，它的尺寸在本实施例中与阀杆10的尺寸大约相适应，在图13所示的偶合件15的另一端位置，其凸缘插入开口88。通过紧贴在偶合件15上侧的插件76的弹动作用，偶合件15被压到导向面89上，以便在相应的位置凸缘92插入开口88，并且该偶合件15相应下沉并被保持着。
下面以第一实施例为例描述其开闭过程，但类似的方法也适合于其它实施例。
只要凸轮工作面区域NbII或凸轮顶40使推杆1运动到其最大的下冲程位置HV(图8)，并且阀2处于截止的开关位置SI，其插件42从阀杆10的端部21运动到释放位置F，现在活塞14上无压力作用，以便压力弹簧18使偶合件保持在端位置A。在凸轮进一步转动例如在图9所示的位置，如果没有压紧装置52，推杆1会紧贴到凸轮工作面区域NbI上，由此阀杆10从孔19中出来，假如偶合件15没有压紧装置52，推杆1占据距凸轮3减小摩擦的位置45。
如果活塞14受到压力作用并且凸轮工作面区域NbII或凸轮顶40紧贴在推杆1上(图8)，此外阀2处于开关位置时SI，那么插件42从阀杆10的端部重新运动到释放位置F，并且通过活塞14该偶合件15首先进入中间位置Zs(图2和7)，在该位置偶合件15紧靠在阀杆10上，脱离压紧装置52。这时插件42置于支承面51上，偶合件52也被释放。一旦阀杆全部从孔19中出来(图2和7)，偶合件15即与阀杆10的端部21无摩损地并通过凸轮基圆38或它的一部分在滑动隔板29上从中间位置Zs自由滑动到第二端位置B，此时端部21支承在支承面20上，阀2处于开关位置SII(图10)并且压力弹簧18呈最大张紧状态。
如果活塞14无压力作用，压力弹簧18使偶合件15又回到端位置A。
根据图11至15在本发明推杆的第三实施例中，在活塞14受到压力作用后，偶合件15处于其第一(右侧)端位置，此时阀截止。偶合件15通过插件26和止档77的共同作用抵抗压力弹簧18的作用被保持在该端位置。如果活塞14卸载，只要如上所述的类似操作通过阀杆10在插件76与偶合件15上的档77之间锁紧，偶合件15可以通过压力弹簧18的作用移回到第二(左侧)端位置。偶合件15通过中间位置Zs返回移到(左侧)端位置(图11至13)。若偶合件15处于第二(左侧)端位置(图13)，通过插件76的弹性作用向下压，使凸缘92插入开口88。如果在偶合件15的这个位置时活塞14加压，偶合件可以这样被移动，直到凸缘92紧贴到开口88的边缘，因此保证了在第二端位置的锁定。阀杆10紧贴在偶合件15，更确切地说是贴在凸缘92上，阀开启。同样通过阀杆实现了锁定。只要凸轮3的基圆38区域与调节板35共同起作用，推杆1处于图13的位置。通过凸轮边缘39对调节板35产生的增量，推杆1被压到图14的位置，直到通过穿过开口88的阀杆10克服插76的弹性作用把偶合件15压到与杯底32结合为止。凸缘92完全位于开口88之外，由于凸轮边缘39和调节板35共同作用而上升以及几乎总下降的另件产生的摩擦力，该偶合件15保持在该位置。在从凸轮边缘39到基圆38的连接过渡区内，对活塞14施加相应的压力，使得偶合件15克服压力弹簧18的作用力向右移动，以便凸缘92从阀杆10的端部移到导向面89上，直到偶合件18与成形件90的一部分91接触，插件76锁定偶合件15，阀再被截止。
此后还存在一种可能，利用凸缘92和开口88的锁定采用类似于两个第一实施例的只在偶合件15的一个端位置(阀开启或截止)的唯一的锁定。
若其推杆装在例如包括两个缸组的内燃机缸组的所有阀上，其缸组可以根据内燃机参数启闭，这有利于燃料使用和废气散出。另外还存在一种可能，截止包括用于多管进排气阀装置的多于两个阀的缸的一些单个的阀。
权利要求
1.用于内燃机开关阀的推杆，它具有包括液压驱动的活塞和通过活塞驱动的偶合件，通过这些装置该阀在第一开关位置截止而在第二开关位置开启以调节气体交换，同时，推杆与凸轮轴的凸轮共同起作用，其特征在于，闭锁件(37；76)设置在偶合件(15，62)上，该闭锁件与阀杆(10；82)共同工作，这样，在限定的凸轮工作面区域(NbII)内，在阀杆(10；82)插入偶合件(15；62)的孔(19；83)中时闭锁件(37；76)被释放。
2.如权利要求1的推杆，其特征在于，在第一凸轮工作面区域(NbI)内并且在阀(2;79)开关位置(II)时，该偶合件(15;62)通过闭锁件(37;76)被确定在第一端位置(A)，对此在第二凸轮工件面区域(NbII)并且在其开关位置(SI)时由阀杆(10;82)驱动其闭锁件(37;76)，由此通过受压力作用的活塞(14;80)和弹簧(压力弹簧18;81)的共同作用该偶合件(15;62)首先从第一端位置A运动到中间位置(Zs)，并且在接下来的第一凸轮工作面区域(NbI)内运动到第二端位置(B)，从该位置在第一凸轮工作面区域(NbI)内在活塞(14;79)和弹簧(压力弹簧18;81)相对的共同作用下，该偶合件返回到端位置(A)。
3.如权利要求1或2的推杆，其特征在于，闭锁件(37;76)包括一朝向阀杆(10;81)端部(41)的插件(42;26)，该插件可弹性地角位移，并且该插件以一个插件端部(43)对准偶合件(15;62)的止档(44;77)。
4.如上述权利要求之一的推杆，其特征在于，在第二凸轮工件面区域(NbII)内，通过插入偶合件(15;62)的孔(19;83)的阀杆(10;82)的端部(21)使插件(42;76)从闭锁位置(E)移到释放位置(F)。
5.如上述权利要求之一或多个所述的推杆，其特征在于，偶合件(15;62)具有间隔的支承面(16;17)，活塞(14;60)和压力弹簧(18;81)支承在该支承面上。
6.如权利要求之一的推杆，其特征在于，推杆(1)借助与阀杆(10)共同起作用的压紧装置(52)确定在第一开关位置(52)。
7.如权利要求6的推杆，其特征在于，压紧装置(52)以一个突出部(54)卡入阀杆(10)的槽(55)。
8.如权利要求6的推杆，其特征在于，压紧装置(52)与偶合件(15)制成一体。
9.如上述权利要求之一的推杆，其特征在于，在偶合件(14;62)中的用于阀杆(10;82)的孔(19;83)的直径(Bd)大于阀杆(10;82)的直径(Vd)以达到中间位置(Zs)。
10.如权利要求之一的推杆，其特征在于，闭锁件(37)的呈合页型的弯转部分(47)支承在背向插件(42)的一侧。
11.如权利要求之一的推杆，其特征在于，偶合件(15)装入支承件(22)中，该支承件具有用于活塞(14)的孔(23)和用于偶合件(15)的滑动隔板(29)，该隔板设置着一用于阀杆(10)的开口(28)。
12.如权利要求11的推杆，其特征在于，压力弹簧18以其端部与偶合件(15)和支承件(22)的承接件(栓件26和开口27)共同起作用。
13.如上述权利要求之一的推杆，其特征在于，推杆(1)制成杯件(30)类型，它包括一外壳件(31)和杯底(32)，在朝向凸轮(3)一侧(33)杯底(32)形成用于调节板(35)的承接件(34)，同时具有活塞(14)、闭锁件(37)、偶合件(15)和压力弹簧(18)的支承件(22)装干腔室(36)中。
14.如权利要求13的推杆，其特征在于，闭锁件(37)设置在杯底(32)和偶合件(15)之间。
15.如权利要求13或14的推杆，其特征在于，偶合件(15)具有用于插件(42)的支承面(51)，该支承面距杯底(32)的距离为J。
16.如权利要求1至9之一的推杆，其特征在于，它包括具有用于活塞(60)的孔(59)的支承部分(58)的外壳件(57)和用于偶合件(62)的导向部分(61)。
17.如权利要求16的推杆，其特征在于，支承部分(58)和导向部分(61)与外壳杆(57)制成一件。
18.如权利要求17的推杆，其特征在于，支承部分(58)和导向部分(61)设置与相对的外壳区域(64;65)连接的支承件(63)上。
19.如权利要求18的推杆，其特征在于，借助隔板(66，67)支承件63的面对外壳件(57)而支承着。
20.如权利要求16至19之一的推杆，其特征在于，在朝向凸轮一侧(68)上，外壳件具有带用于调节板(78)的承接件(74)的嵌件(69)。
21.如权利要求20的推杆，其特征在于，在用于调节板(75)的支承板(73)区域，嵌件(69)包括由弹性舌簧制成的闭锁件(76)。
22.如权利要求20或21的推杆，嵌件(69)由铁金属材料制成。
23.用于于内燃机的开关阀的推杆，包括具有液压驱动的活塞和通过该活塞驱动的偶合件的装置，通过该装置阀在第一开关位置截止而在第二开关位置开启以调节气体变换，同时推杆与凸轮轴的凸轮共同起作用，其特征在于，该偶合件(15，62)在导向面(89)上移动，并由阀杆(10，82)近似垂直地提升，以及通过偶合件和导向面的互相配合部分(88;92)把偶合件锁定在一端位置。
24.如权利要求之一的推杆，其特征在于，在第二端位置(B)，该偶合件(15;62)与辅助的闭锁装置(88;92)共同起作用，其闭锁装置同样由阀杆(10;82)释放。
25.如权利要求24的推杆，其特征在于，偶合件(15;62)在导向面(89)上移动并由阀杆(10;82)近似垂直地提升，以及第二闭锁装置(88，92)通过偶合件和导向面的互相配合部分而形成。
26.如权利要求23至25之一的推杆，其特征在于，偶合件(15;26)由阀杆(10;82)克服弹性件(76)的作用而升起。
27.如权利要求26的推杆，其特征在于，该弹性件通过闭锁件(76)形成。
28.如权利要求23至27之一推杆，其特征在于，导向面(89)具有一开口(88)，在辅助闭锁装置的闭锁位置，偶合件(15，62)的凸缘(92)与该开口配合。
29.如权利要求之一的推杆，其特征在于，闭锁件(76)形成于装入杯件(30)的成形件(90)上。
30.如权利要求23至29之一的推杆，其特征在于，导向面(89)形成于导向板(86)上，该导向板(86)装于杯件(30)上，阀杆(10)穿过该导向板(86)，并且该偶合件在导板(89)上移动。
全文摘要
推杆具有包括液压驱动的活塞和一偶合件的装置，通过该装置阀在第一开关位置截止，在第二开关位置它产生提升运动以调节气体的变换。推杆与凸轮轴的凸轮共同起作用。一闭锁件附加于偶合件上，闭锁件与阀杆共同起作用，在限定的凸轮工作面区域内并且阀杆进入偶合件的孔的状态下释放其闭锁件。
文档编号F01L13/00GK1111712SQ9510320
公开日1995年11月15日 申请日期1995年2月17日 优先权日1994年2月18日
发明者D·沙森塔尔, J·格鲁恩贝格 申请人:F·波尔希名誉工学博士公司