CN101720382B - 可控的杯形挺杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可控的杯形挺杆(1)，其具有壳体(3)，可轴向相对于壳体运动的内部部件(9)在该壳体的孔(8)中延伸，其中在内部部件(9)的孔(11)中设置有两个优选设有截平部分的连接活塞(12)，这两个连接活塞为了完整的阀门升程分段地与壳体(3)的孔(8)中的各自镰刀状的连动面(13)啮合。

Description

可控的杯形挺杆

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的阀动装置的可控的杯形挺杆，其具有带有类似环形的凸轮起动底部的壳体，用孔将衬套与该壳体的外边缘隔开并且将空心圆柱形的附加段与该壳体的内边缘隔开，可相对于壳体轴向运动的内部部件在该孔中延伸，该内部部件的下侧本来就是用于换气阀的结构，其中至少一个连接活塞在内部部件的孔中例如径向孔中延伸，该连接活塞为了实现完整的阀门升程可以分段地与壳体的连动面啮合，并且空转弹簧在壳体和内部部件之间起作用。

背景技术

这种类型杯形挺杆从DE 4492633C1中获知。环形挺杆的连接机构直接设置在底部区域的下方。本领域技术人员知道，上述杯形挺杆构造得相对复杂并且由此证明其制造是不必要地耗费成本的。例如外部部件在底部区域中构造成非对称的，因为在环形的底部下方应用了用于连接活塞的导向孔。内部部件也是不必要得坚固以及复杂的。由于上述坚固的构造提高了振动的阀门驱动质量。活塞连接件导致连接区域中较大的表面压力，这也会引起连接活塞的“内缩区域”中不必要的边缘磨损。

此外，由较早的现有技术中公开了这样的解决方案，在这些解决方案中连接活塞在连接的情况下进入相应另外的结构部件的、在端侧邻接的环形槽中。完全环绕的环形槽一方面削弱了材料，使得必要时在该区域中必须增强尺寸。另一方面由于该环形槽而存在较长的液压介质路径，通过该环形槽将液压介质在端侧引导到连接活塞前面。这例如在出现油发泡等情况时会引起在供使用的时间空档(基圆)内不希望的长的切换时间或者说错误切换。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种前面所述类型的可控的阀动部件，其中用简单的机构消除了上述缺点。

根据本发明，该目的通过以下方法来实现，即在附加段的孔中仅仅在连接活塞的圆周部段中使用在俯视图中镰刀状的材料空位，连动面在该材料空位的上侧上延伸，并且该材料空位的最高点位于附加段的外罩的径向外部，其中连接活塞通过朝其内端面作用的压力介质例如至少一个螺旋压力弹簧的力在连接方向上移动，并且通过可引导到其外端前面的液压介质在去除连接的方向上移动，液压介质可以通过附加段的外罩上的输入通道直接引导到连接活塞的外端前面，并且防扭转件在壳体和内部部件之间延伸。

替代的设计方案是从属权利要求2的主题。

因此，存在一种可控的杯形挺杆，在该杯形挺杆中消除了开头所述的缺点。优选设置有两个在内部元件的孔中沿直径方向对置的活塞，其中本发明也涉及单活塞锁紧装置或者说同样涉及活塞数量＞2。

由于要么磨损附加段要么不磨损附加段的仅仅镰刀状的材料空位的原因，附加段的材料仅仅略微地削弱，从而不用在该区域中额外地实施加强措施。在连接活塞前也仅仅存在短的液压介质路径，从而不用考虑例如在现有技术中的转换时间问题。

根据本发明的有利的改进方案，例如应该通过圆盘铣削或者车削形成材料空位。然而也可以考虑通过冲压、替代方式的分开工艺的无切削的制造。

特别有利的是，连接活塞在其上侧上在啮合区域中截平。然而也可以考虑将其保持圆柱形。

由于用于连接状态与活塞对置的材料凹处的原因，在壳体和内部部件之间使用了防扭转件。在此，根据本发明的有利的改进方案，例如将主体如针插入壳体的附加段的凹口中，该主体在径向内部与内部部件的外罩上相应的纵向槽相通。

特别有利的是，连接活塞通过至少一个压力弹簧的力径向向外得到加载，该弹簧位于内部部件的径向孔中。优选通过液压介质压力将连接活塞向内移动，其中液压介质可以在连接活塞的外端前面导入镰刀状的材料凹槽的区域中。必要时也可以通过液压介质将连接活塞沿其两个方向进行加载，或者说可以通过液压介质压力使其在连接方向上移动并且通过弹簧力使其在去除连接的方向上移动。

至少在将连接活塞设有截平部分时，该截平部分在其位于内部部件中的孔中设有防扭转件。在此，提供简单的环形件例如锁紧环，该锁紧环放置到连接活塞的截平部分上并且在圆周方向上在连接活塞的外部在内部部件的外罩上的环形槽中延伸。

此外，在本发明的改进方案中提出，将内部部件构造成薄壁管状的并且用于连接活塞的径向孔仅仅用在内部部件的简单的径向接片中。由此存在内部部件，该内部部件可以特别便宜地进行制造并且其质量相对于已经公开的内部元件来说得到了降低。

此外，根据本发明提出，将壳体在最大程度上构造成旋转对称的并且尤其在其底部区域中制成薄壁的。由此简化该壳体的制造，该壳体例如可以以深冲过程进行制造并且其质量相对于至今为止构造的杯形挺杆来说同样得到了降低。

对于镰刀状的材料凹槽不磨损壳体的附加段的外罩这种情况来说，可以将液压介质在端侧在附加段壁中引导到连接活塞的前面。在此，在本发明的改进方案中提出，例如与镰刀状的凹槽错开90°地为附加段设有开口，从该开口出发，带状的通道延伸到相应的段状的材料空位中。作为替代方案，可以为所有提出的变型方案考虑并且提出，直接将液压介质径向通过附加段引导到连接活塞的外端的前面。

同样特别有利的是，在壳体内部设置薄壁的板材(必要时也是塑料部件)，将输入液压介质的相应的通道用到该板材中，液压介质从衬套中的至少一个开口出发。必要时也可以将该通道或者该通道的部分区域成形到壳体中。

所提出的杯形挺杆可以设有液压的间隙补偿装置。然而也可以考虑为该杯形挺杆设置在已知结构上的机械的间隙补偿措施。

此外，将根据本发明的杯形挺杆构造成所谓的“断开挺杆”，从而仅仅由一个或者两个大冲程凸轮对壳体进行加载。作为其替代方案，在底部侧关闭内部挺杆，使得这里存在用于低冲程凸轮或者零冲程凸轮的起动方案。

当然也可以考虑其它的元件，在这些元件中应用镰刀状的材料空位，这些元件例如是滚轮挺杆或者菌形挺杆或者说用于杆状的凸轮组件的支撑元件。

附图说明

图1到4以相应的剖面图示出了可控的杯形挺杆的第一变型方案，其中镰刀状的材料空位基本上不磨损该杯形挺杆，并且图5到8公开了如上所述的杯形挺杆，然而其中镰刀状的材料空位基本上磨损该杯形挺杆。

具体实施方式

附图示出了可控的杯形挺杆1。该杯形挺杆具有空心圆柱形的壳体3，该壳体由类似于环形的凸轮起动底部2封闭。薄壁的衬套5从凸轮起动底部2的外边缘4开始延伸。圆顶形的附加段7从凸轮起动底部2的内边缘6开始延伸。管状的内部部件9以其外罩37可相对于附加段轴向运动地容纳在附加段7的孔8中。内部部件9大致在其中间的区域中具有径向接片38连同径向穿过的孔11。如所看到的，两个沿直径方向对置的连接活塞12在内部部件9的孔11中延伸。在此，在图1，5中分别公开了杯形挺杆1的连接状态。

上述连接活塞12通过压力介质20的力径向向外得到加载，该压力介质在这里构造成螺旋压力弹簧，该压力弹簧朝其内端面19起作用。

如同样可以从图1，5中看到的，连接活塞12从其外部端21出发在其上侧33上设有分段的截平部分34。旋转固定件35抵靠在该截平部分34上，该旋转固定件在这里构造成薄壁的环形件并且在圆周方向上与连接活塞12错开地位于内部部件9的外罩37上的环形槽36中。在该位置上也可以考虑其它的用于连接活塞12的防扭转件，例如销状的或者通过弄平形成。

也例如从图3中获知的旋转固定件35可以全部环绕地或者只是部分环绕地设有全部环绕的或者部分环绕的环形槽36。例如可以根据图3的具有纵向槽40的设计方案如此构造环形槽36，使得其不与纵向槽40相交。

图1到4：在附加段7的孔8中，在每个连接活塞12的侧面上定位连动面13。该连动面13是在俯视图中镰刀状的材料空位15的组成部分并且在其相应的上侧16上延伸。由此，在连接状态下连接活塞12以其截平部分34抵靠在上侧16上。如此设计镰刀状的材料空位15，使得其最高点17径向位于附加段7的内部，由此不磨损该附加段。

然而，根据图5到8的作为替代方案的设计方案，镰刀状的材料空位15的最高点17磨损附加段7的外罩18，并且由此位于该外罩的径向外部。

在两种变型方案中，例如可以用简单的圆盘铣刀制造材料空位15。

将液压介质引导到连接活塞12的外端21前面：在壳体3的内部固定薄壁的元件28。该元件例如包括薄壁的钢板并且在很大程度上跟随壳体3的内轮廓。衬套5具有开口29，从该开口出发，液压介质通过成形在元件28中的上升通道30沿底部方向进行引导。在凸轮起动底部2的下方，上升通道30通入一个或者多个径向通道31，该径向通道要么可以成形在元件28中，要么可以成形在凸轮起动底部2的下侧中。

在径向内部，各个径向通道31与在附加段7的外罩18上沿着远离底部的方向延伸的输入通道22相通。根据图1-4的设计方案，输入通道22在圆周方向上大致与内部部件9中的径向孔11错开90°地进行延伸(参见图3)。在此，附加段7在下面区域中具有开口25，从该开口出发，液压介质进一步导入附加段7的孔8中的段状的或者带状的通道26中。在此，该通道26具有比材料空位15小的高度。段状的通道26在端部侧与材料空位15连接。

作为替代方案，在该替代方案中也可以通过附加段7的外罩18引导液压介质，就如为下面的变型方案(图5-8)所描述的一样。

在此，在附加段7的外罩18上的输入通道22沿着各个材料空位15的圆周部段成形在薄壁的元件28中。在输入通道22的远离底部的区域中，液压介质几乎直接引导到连接活塞12的外端21前面，其中可以看到，材料空位15的最高点17位于附加段7的外罩18的径向外部，由此在这里实现“裂口”。

为了简单地将壳体3与内部部件9进行位置匹配，构造成销的防扭转件23，27在附加段7的凹口39中延伸(参见图3，7)。该防扭转件在径向内部伸入内部部件9的外罩37上的各自的纵向槽40中。

此外，杯形挺杆1通过置入其衬套5的结构部件41例如针不可相对扭转地导入内燃机的相应于其的插口中。

参考标号

1)杯形挺杆        25)开口

2)凸轮起动底部    26)段状的通道

3)壳体            27)防扭转件

4)外边缘          28)元件

5)衬套            29)衬套开口

6)内边缘          30)上升通道

7)附加段          31)径向通道

8)附加段孔        32)没有分配

9)内部部件        33)连接活塞上侧

10)底侧           34)截平部分

11)内部部件孔     35)旋转固定件

12)连接活塞       36)环形槽

13)连动面         37)内部部件外罩

14)空转弹簧       38)径向接片

15)材料空位       39)凹口

16)材料空位上侧   40)纵向槽

17)最高点         41)结构部件

18)附加段外罩

19)内端面

20)压力介质

21)外端

22)输入通道

23)防扭转件

24)通道

Claims (23)

1.一种用于内燃机的阀动装置的可控的杯形挺杆(1)，具有带有环形的凸轮起动底部(2)的壳体(3)，衬套(5)从所述壳体的外边缘(4)伸出，而带有孔(8)的、空心圆柱形的附加段(7)从所述壳体的内边缘(6)伸出，可相对于所述壳体(3)轴向运动的内部部件(9)在所述孔中延伸，所述内部部件的下侧(10)是用于换气阀的结构，其中至少一个连接活塞(12)在所述内部部件(9)的孔(11)中延伸，所述连接活塞为了实现完整的阀门升程可以分段地与所述壳体(3)的连动面(13)啮合，并且空转弹簧(14)在所述壳体(3)和所述内部部件(9)之间起作用，其特征在于，在所述附加段(7)的孔(8)中仅仅沿所述连接活塞(12)的圆周部段使用在俯视图中镰刀状的材料空位(15)，所述连动面(13)在所述材料空位的上侧(16)上延伸，并且所述材料空位的最高点(17)位于所述附加段(7)的外罩(18)的径向外部，其中所述连接活塞(12)通过朝其内端面(19)作用的压力介质(20)的力在连接方向上移动，并且通过可引导到其外端(21)前面的液压介质在脱开方向上移动，所述液压介质可以通过所述附加段(7)的外罩(18)上的输入通道(22)直接引导到所述连接活塞(12)的外端(21)前面，并且防扭转件(23)在所述壳体(3)和所述内部部件(9)之间延伸。

2.根据权利要求1所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述压力介质(20)构成为至少一个螺旋压力弹簧。

3.根据权利要求1所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，在所述壳体(3)内部设置薄壁的元件(28)，所述元件跟随壳体的内轮廓，其中从所述衬套(5)中的至少一个开口(29)出发，用于所述液压介质的上升通道(30)形成在所述元件(28)中，所述上升通道与位于所述凸轮起动底部(2)和所述元件(28)之间的一个或者多个径向通道(31)连接，至少一个所述径向通道(31)在径向内部与所述附加段(7)的外罩(18)上的所述输入通道(22)相通。

4.根据权利要求1所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述壳体(3)至少旋转对称，并且在所述凸轮起动底部(2)的区域中是流线型以及薄壁的。

5.根据权利要求1所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，在所述内部部件(9)的孔(11)中刚好使用两个所述连接活塞(12)，其中至少一个螺旋压力弹簧作为所述压力介质(20)在内端面(19)之间夹紧地延伸。

6.根据权利要求1所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述连接活塞(12)在其上侧(33)上从其外端(21)出发设有分段的截平部分(34)，所述截平部分在连接的情况下与镰刀状的所述材料空位(15)的连动面(13)接触，并且所述连接活塞(12)利用旋转固定件(35)在所述内部部件(9)的孔(11)中得以引导。

7.根据权利要求6所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，环形件位于所述内部部件(9)的外罩(37)中的环形槽(36)中，所述环形件在相应的所述连接活塞(12)的圆周部段中作为所述旋转固定件(35)位于其截平部分(34)上。

8.根据权利要求1所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述内部部件(9)是薄壁管状的，其中用于所述连接活塞(12)的孔(11)用在划分所述内部部件(9)的径向接片(38)中，并且所述内部部件(9)要么是完全与凸轮无接触的，要么在凸轮侧设有圆盘状的底部，所述底部用于起动低冲程凸轮或者零冲程凸轮。

9.根据权利要求1所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，在所述内部部件和所述壳体之间作用的机械元件设置作为所述内部部件(9)相对于所述壳体(3)的防扭转件(23，27)，所述机械元件位于一个结构部件(9，3)的凹口(39)中并且分段地在邻接的另一结构部件上的纵向槽(40)中延伸。

10.根据权利要求9所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述机械元件构成为销/球。

11.根据权利要求1所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述连动面(13)通过圆盘铣削、车削、冲压、卷边或者分开这些制造方法制成。

12.根据权利要求1前序部分所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，在所述附加段(7)的孔(8)中仅仅在所述连接活塞(12)的圆周部段中使用在俯视图中镰刀状的材料空位(15)，所述连动面(13)在所述材料空位的上侧(16)上延伸，并且所述材料空位的最高点(17)位于所述附加段(7)的径向内部，其中所述连接活塞(12)通过朝其内端面(19)作用的压力介质(20)的力在连接方向上移动，并且通过可引导到其外端(21)前面的液压介质在脱开方向上移动，所述液压介质要么a)通过所述附加段(7)的外罩(18)上的输入通道(22)以及所述附加段(7)中与所述最高点(17)相交的通道(24)直接引导到所述连接活塞(12)的外端(21)前面，要么b)通过所述附加段(7)的外罩(18)上的输入通道(22)进行引导，所述输入通道与大致垂直于用于所述连接活塞(12)的孔(11)的、通过所述附加段(7)延伸的开口(25)连接，所述开口通向圆周部段状的通道(26)，所述通道(26)在所述附加段(7)的孔(8)中示出并且在端部侧通入所述连接活塞(12)的外端(21)前面的相应的镰刀状的所述材料空位(15)中，并且其中防扭转件(27)在所述壳体(3)和所述内部部件(9)之间延伸。

13.根据权利要求12所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述压力介质(20)构成为至少一个螺旋压力弹簧。

14.根据权利要求12所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，在所述壳体(3)内部设置薄壁的元件(28)，所述元件跟随壳体的内轮廓，其中从所述衬套(5)中的至少一个开口(29)出发，用于所述液压介质的上升通道(30)形成在所述元件(28)中，所述上升通道与位于所述凸轮起动底部(2)和所述元件(28)之间的一个或者多个径向通道(31)连接，至少一个所述径向通道(31)在径向内部与所述附加段(7)的外罩(18)上的所述输入通道(22)相通。

15.根据权利要求12所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述壳体(3)至少旋转对称，并且在所述凸轮起动底部(2)的区域中是流线型以及薄壁的。

16.根据权利要求12所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，在所述内部部件(9)的孔(11)中刚好使用两个所述连接活塞(12)，其中至少一个螺旋压力弹簧作为所述压力介质(20)在内端面(19)之间夹紧地延伸。

17.根据权利要求12所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述连接活塞(12)在其上侧(33)上从其外端(21)出发设有分段的截平部分(34)，所述截平部分在连接的情况下与镰刀状的所述材料空位(15)的连动面(13)接触，并且所述连接活塞(12)利用旋转固定件(35)在所述内部部件(9)的孔(11)中得以引导。

18.根据权利要求17所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，环形件位于所述内部部件(9)的外罩(37)中的环形槽(36)中，所述环形件在相应的所述连接活塞(12)的圆周部段中作为所述旋转固定件(35)位于其截平部分(34)上。

19.根据权利要求12所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述段状的通道(26)具有比镰刀状的所述材料空位(15)更小的高度。

20.根据权利要求12所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述内部部件(9)是薄壁管状的，其中用于所述连接活塞(12)的孔(11)用在划分所述内部部件(9)的径向接片(38)中，并且所述内部部件(9)要么是完全与凸轮无接触的，要么在凸轮侧设有圆盘状的底部，所述底部用于起动低冲程凸轮或者零冲程凸轮。

21.根据权利要求12所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，在所述内部部件和所述壳体之间作用的机械元件设置作为所述内部部件(9)相对于所述壳体(3)的防扭转件(23，27)，所述机械元件位于一个结构部件(9，3)的凹口(39)中并且分段地在邻接的另一结构部件上的纵向槽(40)中延伸。

22.根据权利要求21所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述机械元件构成为销/球。

23.根据权利要求12所述的可控的杯形挺杆，其特征在于，所述连动面(13)通过圆盘铣削、车削、冲压、卷边或者分开这些制造方法制成。

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