CN100432377C - 用于内燃机阀门控制机构的操纵杆和支承元件的连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于使内燃机的阀门控制机构的操纵杆(1)及其所属的支承元件(6)之间进行可回转运动的和防脱开连接的连接装置，在这种连接装置中操纵杆(1)在支承区段(3)中具有一个球冠状的在其中设置了支承元件(6)的球形端部(7)的凹处(5)，在支承元件(6)中的球形端部(7)下方构成一个壁凹(8)，操纵杆(1)在球冠状凹处(5)上方的支承区段(3)中具有一个球状上侧面(4)，并且保险元件(9)连接了操纵杆(1)和支承元件(6)，其中保险元件(9)具有U形横截面几何形状并且带有通过连接区段(12)彼此连接的上、下两个曲臂(10，11)，并且该保险元件在两个曲臂(10，11)中具有开孔(13，14)，该开孔在与其轴向垂直的平面中在几何形状上是封闭的，并且用以固定支承元件(6)的壁凹(8)或者固定操纵杆(1)的支承区段(3)的球状上侧面(4)，其中在上曲臂(10)中的开孔(13)基本上为圆形，而在下曲臂(11)中配设于支承元件(6)的开孔(14)基本上为缝隙状。

Description

用于内燃机阀门控制机构的操纵杆和支承元件的连接装置
技术领域
本发明涉及一种用于使内燃机的机械式阀门控制机构的操纵杆和支承元件进行可回转运动的并且防脱开连接的连接装置。
背景技术
在DE 1 96 17 52 3 A1中公开了一种连接装置，在此连接装置中一个这样的操纵杆及其所属的支承元件借助于一个保险元件彼此可回转运动及防脱开连接。这种连接装置具有特别的优点，因为在生产内燃机的机械式阀门控制机构时可以因此避免出现安装问题。
由该文献公开的保险元件是板材压紧夹、线材压紧箍或者塑料压紧罩，它们另外嵌接在该支承元件的在球形端部下方的壁凹(Hinterstich)中。在这里有待详细阐述的板材压紧夹的变型方案中，这种保险元件具有基本上U形横截面的几何形状，并且包括两个通过一个连接区段彼此连接的曲臂。构成闭合平面的第一曲臂固定在定位球冠上方的拖杆上，而叉形第二曲臂则啮合在伸入球冠中的支承元件的壁凹中。此外，两个曲臂在其自由端具有固定凸耳，利用固定凸耳保险元件可以夹紧在拖杆上及支承元件上，而不会脱开。
虽然这种已知的连接装置具有许多优点，但对不同的拖杆几何形状来说需要相应匹配的保险元件，这一点必须视为其缺点。
在US 6,047,675 B2和US 6,543,402 B2中分别公开了内燃机用的另一种阀门控制机构，它们同样利用了线材状的或者构造成板材件的保险元件来连接拖杆和支承元件。这里板材压紧夹同样为U形，其中两个彼此平行的板材曲臂通过一个连接区段彼此进行连接。
此外，与DE 196 17 523 A1不同的是，两个曲臂在其自由端区域具有圆形或者U形定位孔。在该保险元件的下曲臂作用于支承元件时，上曲臂以其定位孔包含了那个定位球冠的球状上侧面的一部分，在此定位球冠中支承了作为球形活结的同样为球形成形的支承元件上侧面。
在曲臂中使用带有几何形状上封闭的开孔的板材压紧夹时，有一点尤其重要，即分别有突出部分伸进定位孔中，它们以摩擦配合连接的方式贴靠支承元件的无壁凹的圆柱形部分，并且以钳状方式固定住该部分，或者将该部分挤压在支承元件的球状上侧面上。
板材压紧夹的支承元件只能以钳状方式并且借助于摩擦配合连接才能固定住，这一点被认为是这种连接装置的缺点。因为没有设置在支承元件的这里不存在的壁凹中的啮合，所以在机械负载较大的情况下必须考虑到拖杆及支承元件会分离这种情况。
发明内容
在此背景下，本发明以这样的任务为基础，即为拖杆-支承元件-连接提供一种连接装置，它适合于在与支承元件的连接范围内具有不同的几何形状的拖杆。此外，该连接装置即使在机械负载较大的情况下也保证在拖杆和支承元件之间进行可靠的防止脱开的铰接式连接。最后，连接装置的保险元件实现了这两个构件之间的机械连接，它应该在与其它的保险元件一起保存在一个储备箱中时具有很小的钩卡倾向，可以自动安装并且可以在成本较低的情况下进行生产。
此任务的解决方案由一种连接装置获得，该连接装置用于使内燃机的阀门控制机构的操纵杆及其所属的支承元件之间进行可回转运动的和防脱开连接，在该连接装置中，操纵杆在支承区段中具有一个球冠状的在其中设置了支承元件球形端部的凹处；在该连接装置中，在支承元件中在球形端部下方构成一个壁凹；在该连接装置中，操纵杆在球冠状凹处上方的支承区段中具有一个球形上侧面；并且在该连接装置中，一保险元件使操纵杆和支承元件彼此连接，其中保险元件具有U形横截面几何形状，其具有通过一个连接区段彼此连接的上、下曲臂，并且该保险元件在两个曲臂中具有开孔，该开孔在与其轴向垂直的平面中在几何形状上是封闭的，用以固定支承元件的壁凹或者固定操纵杆的支承区段的球状上侧面，其中在上曲臂中的开孔基本上为圆形，而在下曲臂中的配设于支承元件的开孔基本上为缝隙状。
本发明的有利的改进方案和结构方案则可从下列描述中得到。
因此，本发明涉及一种用于使内燃机的阀门控制机构的操纵杆及其所属的支承元件之间进行可回转运动的和防脱开的连接的连接装置，在这种连接装置中，操纵杆在支承区段中具有一个在其中布设了支承元件的球形端部的球冠状凹处，其中在支承元件的球形端部下方在支承元件中构成一个壁凹，操纵杆在球冠状凹处上方的支承区段中具有一个球形几何形状，并且保险元件使操纵杆和支承元件彼此连接。
此外，在保险元件方面，它具有U形横截面几何形状，其中一个上曲臂和一个下曲臂通过一个连接区段彼此连接在一起。此外，在曲臂中还构成几何形状上封闭的开孔，以固定支承元件的壁凹或者说操纵杆的支承区段的球状上侧面。在此，在上曲臂中的开孔基本上为圆形，而在下曲臂中的开孔基本上为缝隙状。
在本发明的结构方案中，操纵杆是拖杆，且支承元件是轴向可移动的活塞。
在保险元件方面，如果其材料厚度低于壁凹的宽度，从而该元件在操纵杆的所有摆动位置上都可以在壁凹中自由移动，这一点是有利的。
按照保险元件的另一种结构方案，曲臂以及尤其是保险元件的连接区段具有平滑表面，由此降低这样一种保险元件在安装储备箱中的钩卡倾向，并且有利于其轻松套装到操纵杆和支承元件上。尤其是连接区段的封闭表面使得该构件与自动安装-吸入式夹具作用。
重要的是保险元件在操纵杆的侧壁之间套装到操纵杆上这一过程会变得容易，如果保险元件的曲臂在其自由端区域内具有导入斜面，通过这些导入斜面使曲臂变得尖锐。
在本发明的改进方案中，在装配操纵杆和支承元件时可以进一步减轻装配作业，方法是，曲臂的自由端彼此向外分开。
此外，在本发明的改进方案中，当在下曲臂中的缝隙状开孔具有体育场状的几何形状，其中两个彼此平行的开孔区段通过半圆形的开孔区段连接时，还有利于将保险元件固定在支承元件上。
为将保险元件套装在支承元件上必须对下曲臂中的开孔扩径，当在至少一个所述的半圆形开口区段上形成开孔的一个长孔状的优选开口宽度很小的加长部分时，这种扩径将会进一步简化。由此可以在轴向套装到该支承元件上时更加容易地相对扭转下曲臂的部分区段，从而在短时间内扩大开孔横截面。在进行所述的套装之后，下曲臂会再次回到原先平滑的表面，而后该曲臂就防脱开地嵌接在支承元件的壁凹中。
此外，如此构造在保险元件的上曲臂中的开孔，使得该曲臂牢靠地固定在操纵杆的支承区段的球形、也就是例如球头形的上侧面上。
按照本发明的另一种改进方案，在下曲臂中横向于其纵向延伸方向的开孔宽度小于上曲臂的开孔的直径。通过这种组合，在给定壁凹深度的情况下，就会实现在操纵杆的球状上侧面上充分的固定，或者在给定上曲臂中的开孔直径的情况下，就可以利用足够大的壁凹的深度。在此，有一点对可靠的固定来说十分重要，即下曲臂中横向于其纵向延伸方向的开孔的宽度小于支承元件的在壁凹上方及下方的直径。
此外，对于这种保险元件，上曲臂在纵向延伸方向上短于下曲臂。由此与相同长度的曲臂相比有利的是降低了重量及成本，而与此同时，当该保险元件的上曲臂的开孔没有精确地环绕夹紧支承区段的球状上侧面的顶点区时，还同样保证其可靠地固定在操纵杆的支承区段的球状上侧面上。
另一方面涉及保险元件的两个曲臂的间距。例如优选使下曲臂和连接区段之间的连接半径小于该连接区段与上曲臂之间的连接半径。由此就使该保险元件处于安装状态，也就是有些弯边，且其连接区段紧贴着操纵杆的端面及支承区段的球状上侧面。
最后本发明规定，保险元件的下曲臂和上曲臂之间在靠近连接区段处的间距大于在这两个曲臂的自由端区域的间距。由此在为保险元件选择一种合适的、优选板材材料时就可达到这一点，即在安装状态下提高了的弹性固定力，将操纵杆和支承元件束紧在一起。
附图说明
下面根据附图借助于一种实施例来详细说明本发明。
附图示出：
图1示出了拖杆的示意侧视图，
图2示出了按图1的拖杆的俯视图，
图3示出了按图2的横截面视图A-A，
图4示出了将拖杆和支承元件相连接的保险元件的透视图，
图5示出了按图4的保险元件的侧视图，
图6示出了按图4的保险元件的上侧面俯视图，并且
图7示出了按图4的保险元件的下侧面俯视图。
具体实施方式
图1到3示出了一个构造成拖杆1的操纵杆，它用于已知的及开头所述的内燃机机械式阀门控制机构。该拖杆1可围绕摆动轴线2进行摆动，并且具有一个支承区段3，在此区段中在拖杆1的两个壁体段之间是一个球冠状凹处5的球状上侧面4。
就象可以特别地从图3中拖杆1的横截面A-A中所得知的一样，球冠状凹处5容纳用于拖杆1的支承元件6，在这里该支承元件是一个此处未示出的活塞-气缸-结构的可轴向移动的活塞。
支承元件6具有一个球状上侧面7，它精确地与拖杆1的球冠状凹处5相匹配。在这个上侧面7下方在支承元件6中设有壁凹8，它用于固定在图4中所示的保险元件9。
这里的保险元件9是板材部件，拥有上曲臂10和下曲臂11，这二者通过一个连接区段12彼此连接。
如同按图4的保险元件9的透视图所表明的一样，在两个曲臂10、11中构成了在几何形状上封闭的开孔，其功能借助于图5到7进行解释。在此十分重要的是，在上曲臂10中的开孔基本上为圆形，而在下曲臂11中的开孔则基本上为缝隙状。此外清楚的是，在下曲臂11中的纵向延伸的开孔的两侧，材料连接片啮合在支承元件6的壁凹8中，而在上曲臂1 0中的圆形开孔则支撑在拖杆1的球状上侧面4上。
如同图5特别所示的一样，保险元件9由一块弯曲的且具有平滑表面的板材制成，在此保险元件上连接区段12将上曲臂10和下曲臂11彼此连接在一起。就象从此图中可容易获知的一样，由一块平的板材成形保险元件9，使下曲臂11和连接区段12之间的弯曲半径或连接半径小于该连接区段和上曲臂10之间的弯曲半径或连接半径。由此，在安装状态下一方面使保险元件9紧贴在拖杆1上，另一方面也使连接区段12朝拖杆的球状上侧面4前弯，以产生更高的支承预紧力。
此外，图5示出，如此成形保险元件9，使上曲臂10和下曲臂11之间在连接区段12的范围内的间距L2大于这两个曲臂在自由端15、16区域内的间距L1。通过对这两个曲臂10、11进行这种非平行的定向，就进一步扩大用于连接拖杆1和支承元件6的保险元件9的机械预紧力。
此外，图5还示出，两个曲臂10、11的自由端15、16彼此向外分开，这就可以轻松安装此保险元件，使得操纵杆1与支承元件6进行可摆动运动的且防止脱开的连接。
特别如同从图6和7可获知的那样，在保险元件9的两个曲臂10、11中的固定孔具有不同的直径和几何形状，但其中两个开孔不是叉形的，而是在几何形状上封闭的。例如，在上曲臂10中的开孔13基本上为圆形几何形状，由此拖杆1的支承区段3的球状成形的上侧面4就很好地容纳在此开孔中，或者保险元件9就可以在那里得到可靠的支承。
与此不同的是，下曲臂11中的开孔14基本上为缝隙状，并且在这里所示的实施例中为体育场状，其中两个基本上平行的开孔区段通过两个半圆形的开孔区段彼此连接在一起。如同图7所表明的一样，还额外地在半圆形的开孔区段上构成了长孔状加长部分21、22，它们保证支承元件6的轻松戴上且保证下曲臂11顺利地卡进该支承元件的壁凹8中。
这里还可以看到，在两个曲臂10、11的自由端15、16上构成导入斜面17、18、19、20，它们使保险元件9轻松导入到尤其可在图3中清楚看出的拖杆1的侧壁之间。
如图6所表明的一样，选择上曲臂10中的开孔13的直径D1大于在下曲臂11中横向于其纵向延伸方向的开孔宽度D2。通过这种组合，在给定壁凹深度的情况下，在拖杆的球状上侧面上产生足够的支承，或者在拖杆1的上侧面中的开孔13的给定直径的情况下，有足够大的壁凹深度可以利用。
最后，图5到7表明，上曲臂10在纵向延伸方向上短于下曲臂11。由此与相同长度的曲臂相比就可以十分有利地减少重量并降低成本，而当保险元件9的上曲臂10的开孔13没有精确地环绕夹紧支承区段3的球状上侧面4的顶点区或者当上侧面不是仅仅接近于球状时，也保证其可靠地固定在拖杆6的支承区段3的球状上侧面4上。
此外，稍长一些的下曲臂11还实现了一个比较长的缝隙状开孔14，以此十分有利于保险元件6和拖杆1的定中心。

Claims (15)

1.用于使内燃机的阀门控制机构的操纵杆(1)及其所属的支承元件(6)之间进行可回转运动的和防脱开连接的连接装置，
在该连接装置中，操纵杆(1)在支承区段(3)中具有一个球冠状的在其中设置了支承元件(6)球形端部(7)的凹处(5)，
在该连接装置中，在支承元件(6)中在球形端部(7)下方构成一个壁凹(8)，
在该连接装置中，操纵杆(1)在球冠状凹处(5)上方的支承区段(3)中具有一个球形上侧面(4)，
并且在该连接装置中，一保险元件(9)使操纵杆(1)和支承元件(6)彼此连接，
其中保险元件(9)具有U形横截面几何形状，其具有通过一个连接区段(12)彼此连接的上、下曲臂(10，11)，
并且该保险元件在两个曲臂(10，11)中具有开孔(13，14)，该开孔在与其轴向垂直的平面中在几何形状上是封闭的，并且用以固定支承元件(6)的壁凹(8)或者固定操纵杆(1)的支承区段(3)的球状上侧面(4)，
其中在上曲臂(10)中的开孔(13)基本上为圆形，而在下曲臂(11)中的配设于支承元件(6)的开孔(14)基本上为缝隙状。
2.按权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述操纵杆(1)是拖杆。
3.按权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述支承元件(6)是可以轴向移动的活塞。
4.按权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述保险元件(9)具有的材料厚度低于壁凹(8)的轴向宽度，从而使得该保险元件可以在操纵杆(1)的所有摆动位置上在壁凹中自由移动。
5.按权利要求4所述的连接装置，其特征在于，所述保险元件(9)的曲臂(10，11)以及连接区段(12)为平滑表面。
6.按前述权利要求中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述保险元件(9)的曲臂(10、11)在其自由端(15、16)区域内具有导入斜面(17、18、19、20)。
7.按权利要求1至5中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述曲臂(10、11)的自由端(15、16)彼此向外分开。
8.按权利要求1至5中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述下曲臂(11)中的开孔(14)具有体育场状的几何形状，其中，两个彼此平行的开孔区段通过半圆形的开孔区段进行连接。
9.按权利要求8所述的连接装置，其特征在于，在所述下曲臂(11)中，在至少一个半圆形开孔区段上构成了开孔(14)的长孔状加长部分(21、22)。
10.按权利要求1至5中任一项所述的连接装置，其特征在于，在所述上曲臂(10)中的开孔(13)的大小使得上曲臂可靠地固定在操纵杆(1)的支承区段(3)的球状上侧面(4)上。
11.按权利要求10所述的连接装置，其特征在于，所述下曲臂(11)中的开孔(14)的横向于该曲臂纵向延伸方向的宽度(D2)小于上曲臂(10)的开孔(13)的直径(D1)。
12.按权利要求1至5中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述下曲臂(11)中的开孔(14)的横向于该曲臂纵向延伸方向的宽度(D2)小于支承元件(6)在壁凹(8)上方及下方的直径。
13.按权利要求1至5中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述上曲臂(10)在该曲臂纵向延伸方向上短于下曲臂(11)。
14.按权利要求1至5中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述下曲臂(11)和连接区段(12)之间的连接半径小于该连接区段(12)与上曲臂(10)之间的连接半径。
15.按权利要求1至5中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述下曲臂(11)和上曲臂(10)之间在靠近连接区段(12)处的间距大于在这两个曲臂(10、11)的自由端(15、16)区域中的间距。
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