专利名称：可为至少一个换气门接通不同行程的内燃机气门机构凸轮随动件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有下列特征可为至少一个换气门接通不同行程的内燃机气门机构凸轮随动件(a)凸轮随动件由至少两个相邻部分组成，它们可被不同行程的凸轮加载，在这里可按选择其中之一不与凸轮共同作用；(b)这两部分在凸轮的基圆阶段优选地有彼此对齐的安装孔，一个连接件可在至少一个安装孔内延伸，在两个部分的脱开状态连接件完全处于其安装孔内；(c)连接件可通过液压介质沿其接合方向移动，液压介质可经入口引入一个由其安装孔构成的压力腔内沿轴向在其压力腔一侧的端面前，在这种情况下，为了接合这两部分，连接件可按这样的方式越过这两部分之间的分界面移动，即，它将一个分段插入相邻的安装孔内；(d)连接件与一阻断件相连。
由DE-OS 19622174已知此类带一阻断件的凸轮随动件。它的阻断件例如按图8设计为滚珠，滚珠设计为可形封闭地卡合在设计为活塞的连接件内。在这里沿凸轮轴方向伸出连接件安装孔。一个作用在它上面的凸轮仍在其外表面上有一部分空缺的环槽，为达到阻断的目的环槽与滚珠配合作用。
此类凸轮随动件的缺点是，阻断件要求对于现已存在的凸轮轴的凸轮作复杂的修改。此外，由于凸轮与阻断件接触产生了不必要的巨大磨损。若液压介质引到有阻断件的连接件前，液压介质通过凸轮随动件内用于阻断件的凹槽会有附加的损失。同样可以肯定，在上述凸轮随动件上为锁止其连接件所采取的措施，除期望的凸轮接触阶段以外，对凸轮随动机构本身引起了比较大的改变。同时，由于阻断件的刚性，在有些情况下会导致不希望的构件负荷或破坏。
因此本发明的目的是创造一种上述类型的凸轮随动件，其中克服了所揭示的缺点。
按本发明此目的通过主权利要求的特征达到，本发明合乎目的地具体化是从属权利要求的内容。这些从属权利要求无论单独地或与其他从属权利要求组合都应是固有的可独立保护的措施。
按本发明，阻断件设计为可机械地阻断和去阻断但可液压地借助控制高压保持在其去阻断位置、用于压力腔入口的阻断滑块，和/或，阻断件完全装在凸轮随动件内，不从凸轮随动件伸出。
按本发明的设计，此按本发明的阻断和去阻断借助于在两个部分之一外表面上的信号轨实现。由此可以免除在处于相对位置的凸轮上麻烦地加工信号轨。在此区域要不然肯定会有的磨损被排除。但也可设想将信号轨定位在凸轮随动件周围结构的区域内(例如气缸盖)。
通过使阻断件只是在控制高压时通过液压保持在其去阻断位置，在没有出现足够的液压介质压力时阻断件封闭了液压介质进入连接件前面的压力腔内的入口。因此，借助于信号轨在两个部分脱开的状态下和按有利的方式在它们最大的相对行程时，入口询问是否已形成足够大的液压介质压力。若液压介质压力已足够大，则在通过信号轨去阻断后，滑块被出现的液压介质压力按这样的方式保持或移动，即，它释放入口处的一个足够的截面用于移动此连接件。在随后的基圆阶段，此因而被液压预紧的连接件以极高的可靠性和速度为达到两部分接合的目的移入其处于相对位置的安装孔内(也可参见图的说明)。
按本发明合乎目的的进一步发展建议，将凸轮随动件设计为杯状挺杆。但本发明的保护范围涉及其他任何类型的凸轮随动件，尤其是杠杆状凸轮随动件，如摆杆对、摇臂对或牵引杆对。还可设想一些凸轮随动件，其中并列布置三根或更多根杠杆，并可通过连接件连接以实现不同的行程。显然，这些杠杆的连接件也可以设按本发明的阻断件。
按本发明连接件在压力腔一侧的端面只是区域性地与阻断件在压力腔一侧的端面相连，以便液压介质在沿信号轨移动此构件组时能足够迅速地引入在它们之间构成的压力腔内。
作为向阻断件加载的弹性装置例如建议设一压力弹簧。但也可设想在此位置有其他任何弹性装置，例如也可以磁性地或同样通过液压将阻断件朝压力腔方向加载。
在按本发明的一项恰当的设计中，杯状挺杆在其圆形部分的区域内有一液压式间隙补偿件。它有利地通过单独的液压介质路径用液压介质压力加载。
为了在两部分通过连接件接合的情况下单位面积压力最小以及为连接件提供沿其脱开方向的推移装置，按本发明建议，在圆形部分内使用一个沿其安装孔的全部长度延伸的滑块。在两部分接合的情况下滑块插入圆环形部分内的一个与用于连接件的安装孔沿直径处于相对位置的安装孔内。采用这种“对称的”接合，同时还避免了这两部分在接合时互相微小的偏倾。有利地，圆环形部分在其底部由两个行程相同和行程大的凸轮加载。这些凸轮围绕着用于圆形部分的行程较小的凸轮。若在两部分未接合状态下此被加载的换气门应保持完全封闭，则可以取消小行程的凸轮，或此小的凸轮只产生微小的行程。
在本发明的具体化中建议，滑块设一压力弹簧。压力弹簧例如可以围绕着滑块。压力弹簧将滑块朝脱开的方向加载，并对于所期望的脱开状况在液压介质压力下降时促使连接件完全移入其安装孔内。在这里，此压力弹簧的力设计得比作用在阻断件上的压力弹簧的力大。此外，滑块上的压力弹簧通过其弹簧力还防止了当液压介质不存在足够的控制高压时实现接合。但也可以设想沿脱开方向用液压介质向滑块加载。另一种合理的加载形式可以是，在圆环形部分中沿直径与用于连接件的安装孔处于相对位置的安装孔内延伸，一附加构件，例如另一个滑块。这一构件借助于提及的加载装置(液压的、机械的)沿脱开方向作用在滑块上，并按选择也构成或含有止挡。
所提及的用于阻断件的弹性装置设计为，此阻断件借助液压介质的压力朝其去阻断方向的移动，只有在此压力小于控制高压但大于液压介质低压时才允许。
有利的是在圆环形部分内用于连接件的安装孔和沿直径相对的安装孔沿径向的外部各有一用于连接件或滑块的止挡。通过此止挡确定了刚才所提及的这些构件的最大移动运动。止挡可制有开口，例如孔。在带阻断件的连接件或滑块移动运动时受挤压的空气可通过孔泄出。因此不会形成任何不希望的气垫。此外同样可以排出液压介质从凸轮随动件泄漏量。
可以设想，例如信号轨与圆形部分连成一体。但也可以是具有楔形面的单独构件，例如铆钉状或类似构件，它与相应部分的外表面连接。如已提及的那样，有利的是信号轨在两部分彼此的最大相对位置区内有其最高的隆凸。因此，随着凸轮侧面滚动，连接件在其要求接合的情况下加以液压介质压力。若此压力不够(控制高压)，则阻断件借助其加压装置的力关闭入口。只有在随后的基圆循环内才能实现接合。
下面借助于附图进一步说时本发明。其中
图1在其连接件区通过一个设计为杯形挺杆的凸轮随动件的截面；以及图2相对于图1转90°通过此凸轮随动件的截面。
图1表示设计为杯形挺杆的凸轮随动件1。它由在外部的圆环形部分2和在其孔3的区域内被圆环形部分2围绕并可相对于部分2运动的圆形部分4组成。部分2、4在其底5、6区域内受不同行程的凸轮加载。其中，底5与至少一个大行程凸轮接触，而底6与小行程凸轮接触。此外，部分4在其远离底的一侧设一液压式间隙补偿件7。它作用在一个或多个没有表示的换气门上。
在底5、6的区域内延伸在凸轮基圆阶段互相对齐的安装孔8、9。在图中表示在对称线左边的安装孔8内沿径向外部装有一个设计为压力弹簧的加压装置10。加压装置10沿径向向外支承在止挡11上。此止挡11在这里设计为衬套12的底。衬套12用于通过它的孔构成安装孔8并因而直接用作导轨。此外，止挡11上有孔13。
加压装置10沿径向的里面作用在阻断件/阻断滑块14上。后者在这里设计为活塞状。在沿径向的里面阻断件14前设一设计为活塞的连接件15。在本视图中，阻断件14沿径向在里面的端面16区域性地贴靠在连接件15沿径向在外面的端面17上。
连接件15以其沿径向的内部端面18在部分2、4脱开状态直接定位于这两个部分之间的分界面19前。
由于端面16和端面17只是区域性地相靠，所以在图示的要在后面说明的液压介质低压状态下，在阻断件14与连接件15之间构成一压力腔20。
还可以看出，阻断件14用它的外表面21在这里关闭了入口22。入口22用于将液压介质引入压力腔20。在这里它由图2所示的贮备腔23供液压介质。
在圆形部分4安装孔9内沿径向的外部安装两个隔开距离的衬套24。因此安装孔9由这些衬套24的孔确定。在安装孔9内设有一滑块25，它沿安装孔9的全部长度延伸。大体在滑块横向中面的区域内，滑块25外表面26被一压力弹簧27围绕。压力弹簧27在衬套24之间延伸。在这里，压力弹簧27在其背对连接件15的一侧支承在衬套24的台阶28(端面)上。在压力腔一侧压力弹簧27遭遇设在凸缘29上的止挡，凸缘29处于滑块25的外表面26上。压力弹簧27将滑块25保持在中立位置。也可以设想用止动环等替代凸缘。
与用于连接件15的安装孔沿直径相对的那个安装孔8的部分有一衬套状止挡31。它同样有一孔32。也可以设想在刚才所说的这个安装孔8的内部设第三个滑块。它可以沿径向在外部用加压装置加载。通过孔31和32可以在连接件15/阻断件14和滑块25移动运动时无阻碍地泄出受挤压的空气。
由图1还可看出，在部分4被孔3围绕着的外表面33上设计一信号轨34。此信号轨34制成沿远离凸轮的方向延伸的直径扩大部分35。在这里它由一单独的构件36组成，例如是一个铆钉状的结构。它沿轴向处于离开连接件15端面中心的距离大体为用于圆环形部分2的大行程凸轮的行程与用于圆形部分4的小行程凸轮的行程最大行程差的量的地方。
下面说明工作方式。
附图表示凸轮随动件1处于其基圆阶段和在脱开状态。因此配属的换气门仅按作用在圆形部分4的凸轮设计打开。圆环形部分2按其给它加载的凸轮或大行程凸轮的设计执行相对于圆形部分4的相对运动。在实施此相对运动时，连接件15远离压力腔一侧的端面18在外表面33上并沿信号轨34滑动。在大约最大相对行程时，信号轨将连接件15连同阻断件14克服加压装置10的力沿径向向外推移。与此同时阻断件14的外表面21暂时释放入口22。若现在应保持脱开状态，例如在内燃机转速低和负荷小的情况下，则在入口22处保持接通低压液压介质。在接着实施的圆环形部分2向上运动时，加压装置10沿径向向里推移阻断滑块14。连接件15处于分界面19之前。因此入口22重新关闭。若现在在凸轮基圆阶段内导致入口22处不希望的液压介质的压力峰值，则由于阻断件14的阻断作用而不受其影响。连接件15在凸轮基圆阶段不会沿接合方向不希望地移出并因而保持处于其安装孔8内。
若例如在中等至高转速/负荷时要求部分2、4接合，则很早就已经可能在入口22处出现高压的液压介质。若现在由连接件15和阻断件14组成的构件组在沿信号轨34相对行程时沿径向向外移动，则入口22的截面再次机械地释放。若存在的液压介质压力(高压)超过由加压装置10预定的力，则借助此形成的液压介质压力在凸轮随后的侧面滚动过程中保持压力腔20打开。因此连接件15处于足够的入口压状态并能随着到达基圆便立即移入对齐的安装孔9内。部分2、4的接合便可靠地完成。
然而，若入口22处形成的液压介质高压不够高，则随着凸轮滚动侧面的滚动，入口22通过信号轨34的机械去阻断被取消，以及阻断件14借助其加压装置10的力克服不够高的液压介质压力阻断入口22。因此，连接件15在随后的基圆阶段被阻止朝安装孔9的方向为接合的目的而作移动运动。从而尽管发出变速指令但由于连接件没有充分移出而避免了不希望的磨损现象以及避免了不希望的噪声发生。只有入口22处液压介质有足够的高压时，才能在随后的凸轮行程和阻断件14保持去阻断的情况下实现沿接合方向移动连接件15。
附图标记表1凸轮随动件 20压力腔2圆环形部分 21外表面3孔 22入口4圆形部分 23贮备腔5底 24衬套6底 25滑块7间隙补偿件 26外表面8安装孔 27压力弹簧9安装孔 28台阶10加压装置29凸缘11止挡30环槽12衬套31止挡13孔 32孔14阻断滑块/阻断件 33外表面15连接件 34信号轨16端面35直径扩大部分17端面36构件18端面37端面19分界面
权利要求
1．可为至少一个换气门接通不同行程的内燃机气门机构凸轮随动件(1)有下列特征a)凸轮随动件(1)由至少两个相邻的部分(2、4)组成，它们可被不同行程的凸轮加载，在这里可按选择其中之一不与凸轮共同作用；b)这两部分(2、4)在凸轮的基圆阶段优选地有彼此对齐的安装孔(8、9)，一个连接件(15)可在至少一个安装孔(8、9)内延伸，在部分(2、4)脱开状态它完全处于其安装孔(8、9)内；c)连接件(15)可通过液压介质沿其接合方向移动，液压介质可经入口(22)引入一个由它的安装孔(8、9)构成的压力腔(20)沿轴向在其压力腔一侧的端面(16)前，在这种情况下，为了接合这两部分(2、4)，连接件可按这样的方式越过部分(2、4)之间的分界面(19)移动，即，它将一个分段插入相邻的安装孔(9、8)内；d)连接件(15)与阻断件(14)相连；其特征为e)阻断件(14)设计为可机械地阻断和去阻断但可液压地借助控制高压保持在其去阻断位置的阻断滑块和设计用于去压力腔(20)内的入口(22)；和／或f)阻断件(14)完全装在凸轮随动件(1)内，不从凸轮随动件伸出。
2．按照权利要求1所述的凸轮随动件，其特征为g)此阻断件(14)有类似活塞的几何形状，它装在连接件(15)的安装孔(8)内以及沿连接件的接合方向看沿轴向延伸到连接件前；h)阻断件(14)通过加压装置(10)例如弹簧沿其阻断方向加载并在压力腔一侧与端面(16)邻接，在液压介质低压时和至少在凸轮基圆阶段阻断件用其外表面(21)关闭入口(22)并通过在压力腔一侧的端面(16)区域性地与连接件(15)在压力腔一侧的端面(17)接触。i)在连接件(15)为了接合的目的可在其安装孔(9)内移动的这部分(4)的外表面(33)上延伸一用于阻断件(14)的信号轨(34)j)在部分(2、4)的脱开状态阻断件(14)间接地通过连接件(15)远离压力腔一侧的端面(18)接触此信号轨(34)；以及k)阻断件(14)可借助信号轨(34)移动到其去阻断位置，使阻断件通过其外表面(21)释放入口(22)。
3．按照权利要求2所述的凸轮随动件，其特征为l)凸轮随动件(1)设计为杯形挺杆；m)部分(2)有圆环的几何形状，在其沿径向或正割状延伸的安装孔(8)内含有连接件(15)和阻断件(14)；n)凸轮随动件(1)的另一部分(4)加工成圆形并定位在圆环形部分(2)的孔(3)内可相对于部分(2)运动，它有毗连的和同样沿径向或正割状延伸的安装孔(9)；以及o)圆形部分按选择在其底(6)的区域内由一行程小的凸轮加载，圆环形部分(2)在其底(5)的区域内由至少一个行程大的凸轮加载。
4．按照权利要求3所述的凸轮随动件，其特征为滑块(25)沿圆形部分(4)的安装孔(9)全长延伸，它通过其在压力腔一侧的端面(37)与连接件(15)远离压力腔的端面(18)相连，以及在部分(2、4)接合的情况下，滑块以一个分段移过分界面(19)插入圆环形部分(2)内沿直径或镜面对映地处于连接件(15)安装孔(8)相对位置的那个安装孔(8)内。
5．按照权利要求4所述的凸轮随动件，其特征为滑块(25)被一个朝连接件(15)方向作用的压力弹簧(27)围绕，弹簧的一端朝沿直径或镜面对映地处于相对位置的安装孔(8)的方向支承在其安装孔(9)的台阶(28)上，另一端插入在其外表面(26)上的环槽(30)内或作用在凸缘(29)/止动环上。
6．按照权利要求4所述的凸轮随动件，其特征为；在用于连接件(15)的安装孔(8)和沿直径或镜面对映地处于相对位置的安装孔(8)内沿径向的外部各设一用于连接件(15)或滑块(25)的止挡(11、31)，止挡可按选择有一孔(13、32)。
7．按照权利要求3所述的凸轮随动件，其特征为在圆形部分(4)外表面(33)上的信号轨(34)加工为沿远离凸轮的方向楔形扩张的和至少在径向段内朝连接件(15)延伸的直径扩大部分(35)或加工为有楔形面的单独构件(36)，在部分(2、4)彼此处于最大相对位置时，直径扩大部分(35)或构件(36)有其最大的隆凸。
8．按照权利要求3所述的凸轮随动件，其特征为在圆形部分(4)内装有液压式间隙补偿件(7)。
全文摘要
本发明涉及一种凸轮随动件(1),它设计为可为至少一个换气门接通不同行程并由两个相邻的部分(2、4)组成,这两个部分可借助于连接件(15)互相接合。连接件(15)与一阻断滑块(14)共同工作。阻断滑块(14)特别的特征是。它设计为可机械地阻断和去阻断但可液压地借助控制高压保持在其去阻断位置的活塞和设计用于在连接件(15)前压力腔(20)的入口(22)。同时,阻断滑块(14)完全装在凸轮随动件(1)内,不从凸轮随动件伸出。因此,在给凸轮随动件(1)加载的凸轮基圆内和在要求的凸轮脱开状态下不再在连接件(15)上作用不希望的波动的液压介质压力。此外,连接件(15)沿其接合方向的移动只有在为其移动提供足够高的液压介质压力时才有可能。否则,阻断件(14)借助于加压装置(10)的力关闭液压介质的入口(22)。
文档编号F01L1/14GK1286740SQ98813156
公开日2001年3月7日 申请日期1998年10月9日 优先权日1998年1月17日
发明者米夏埃尔·哈斯, 亨宁·卡尔布斯泰因, 诺伯特·尼茨 申请人:Ina滚动轴承谢夫勒无限责任公司