CN103154449A - 用于调节滑动凸轮系统的致动器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及滑动凸轮系统的致动器装置，所述致动器装置具有至少一个滑动凸轮和至少一个从壳体（1）中伸出的嵌入销（2），其中，所述壳体（1）能够固定在内燃机的气缸盖的构件上或者固定在内燃机的气缸盖上，并且所述嵌入销（2）能够与所述滑动凸轮系统的至少一个槽接触，所述槽具有至少一个排放斜面，并且其中，所述嵌入销（2）在朝向所述滑动凸轮的方向上被弹簧加载，其中，所述嵌入销（2）或者至少一个与所述嵌入销（2）相连的构件能够在其移入的、背离所述槽的位置中借助于能够锁定的定位装置来固定。

Description

用于调节滑动凸轮系统的致动器装置
技术领域
本发明涉及一种滑动凸轮系统的致动器装置，其具有至少一个滑动凸轮和至少一个从壳体中伸出的嵌入销，其中，所述壳体能够固定在内燃机的气缸盖的构件上或者固定在内燃机的气缸盖上，并且所述嵌入销能够与所述滑动凸轮系统的至少一个槽接触，所述槽具有至少一个排放斜面（Auswurframpe），并且其中，所述嵌入销在朝向所述滑动凸轮的方向上被弹簧加载。
背景技术
这种谦虚部分所述的致动器装置由DE10240774A1公知。由嵌入销的被拉入的内部位置出发，通过给线圈通电流来激活嵌入销，由此产生磁场，所述磁场与永磁体的磁场方向相反并且排斥所述永磁体的磁场。磁场的排斥造成永磁体与线圈铁芯之间的保持力减小，从而通过线圈产生的磁场和作用于嵌入销的弹簧的力会使嵌入销移出，使得所述嵌入销嵌入滑动凸轮系统的槽中，并且（如所希望的那样）使滑动凸轮移动。嵌入销到其内部位置中的这种倒退运动通过排放斜面来实现，所述排放斜面使得嵌入销逆着弹簧的力并且以一加速度从滑动凸轮运动离开，使得在关断给线圈通电流时所述嵌入销通过永磁体和其磁场而紧固在线圈铁芯上。在前序部分所述的致动器装置中，缺点是，需要永磁体，该永磁体对温度很敏感并且仅仅具有很短的使用寿命。此外，还需要不可忽略的能量，以便实现嵌入销的移出。由于建立磁场也出现了一定程度的时延。
发明内容
本发明的任务在于，修改具有开头所述特征的致动器装置，使得避免所描述的缺点并且仅仅需要少量构件，从而简化了安装和降低了安装成本。此外，操控也应该快速有效。
本发明的任务通过如下方式得以实现，所述嵌入销或者至少一个与所述嵌入销相连的构件在其移入的、背离所述槽的位置中借助于可锁定的定位装置来固定。
也就是说，如果解除定位装置的锁定，那么所述嵌入销会由于其弹簧负荷立即移出。因此，可锁定的定位装置并不是直接参与所述嵌入销的运动，从而结构开销和所需要的力均小于前序部分所述的装置中的情况。
有利地，所述定位装置具有至少一个定位元件，所述定位元件与所述嵌入销或者所述构件上的至少一个定位槽形成作用连接。在此，优选构造为球的所述定位元件在换挡滑槽中相对于所述嵌入销径向可运动地引导并且相对于所述嵌入销横向地固定。所述定位槽与所述定位元件盖或者所述球匹配并且仅仅包围它们，使得所述定位槽与所述定位元件盖或者所述球之间的横向运动解除所述定位。也就是说，只要定位元件或者球从定位槽中出来（因为它们不再保持在定位槽中），就实现了嵌入销的暂时释放，所述定位销于是可以接触滑动凸轮系统的槽。在此，尤其是，嵌入销从壳体中出来的快速性具有重要意义，因为滑动凸轮系统位于转动的轴上，所述转动的轴以内燃机曲轴转速的一半转速运转。
有利地，所述定位元件或者所述球的引导装置实施为所述换挡滑槽中的孔，其中，所述孔在朝向所述定位槽的方向上变细到小于所述定位元件或者所述球的尺寸或直径的程度。由此确保了，如果所述定位元件或者所述球不能支撑在嵌入销上，定位元件或者球不能朝内从所述孔中移出。
有利地，所述换挡滑槽弓形或者罐状地实施，借助于直接或者在中间连接有构件的情况下支撑在所述壳体上的压力弹簧在朝向所述嵌入销的方向上使所述换挡滑槽承受负荷，并且穿过螺栓上的中央开口引导所述换挡滑槽。在此，所述中央开口抗扭地但能移动地与所述螺栓形成连接。所述螺栓就其而言是旋转电动机的组成部分，所述旋转电动机固定地支撑在所述壳体上。由此，所述旋转电动机可以通过螺栓和中央开口实施换挡滑槽上的转动运动，由此所述定位元件或者所述球从定位槽中运动出来并且释放所述嵌入销。嵌入销的直径并由此定位槽的直径远远小于定位元件或者球在换挡滑槽上的位置的半径，使得在换挡滑槽稍微转动之后就释放了嵌入销。
所述定位元件或者所述球借助于弹簧片在朝向所述定位槽的方向上被预张紧，使得只要它们到达定位槽，它们就嵌入所述定位槽中。弹簧片的力足以使所述定位元件或者球保持在定位槽中并且使嵌入销锁定。
根据本发明的另一扩展方案提出了，所述换挡滑槽由致动器缸包围，所述致动器缸磁性地实施，在所述螺栓上轴向可运动地支承并且具有带有锥形内表面的边缘区域，至少一个定位元件支撑在所述边缘区域上。在此，在所述螺栓之后，电磁单元以至少轴向固定的方式安装所述壳体中，通过所述电磁单元可以移动所述致动器缸。
因此，在该实施例中，所述定位元件或者所述球通过由电磁铁移动致动器盖而被释放，其中，致动器盖的锥形内表面径向地释放所述定位元件。在此，具有重要意义的是，定位槽仅仅包围所述定位元件头部或者所述球，使得通过定位槽的边缘可以实现所述定位元件或者球的径向移动。
附图说明
为了进一步阐述本发明，参照附图，在附图中简化地示出了本发明的两个实施例。
其中：
图1和图2示出了根据本发明的一个实施例的处于锁定位置的带有一个和两个嵌入销的致动器装置的剖面；
图3和图4示出了相应于图1和图2的剖面，其中所述嵌入销松开并且移出；
图5和图6示出了相应于图1和图2的剖面，其中可锁定的定位装置回转到锁定位置中，其中嵌入销移出；以及
图7和图8示出了在所述嵌入销通过排放斜面返回运动到锁定位置中期间相应于图1和图2的剖面；
图9和图10示出了类似于图1和图2的致动器装置的剖面，所述致动器装置带有其他类型的可锁定的定位装置；
图11和图12示出了根据图9和图10的致动器装置的剖面，其中构建为定位元件的球为了解锁而被释放；
图13和图14示出了相应于图9和图10的剖面，其中所述嵌入销已移出；以及
图15和图16示出了相应于图9和图10的剖面，其中所述定位销处于排放斜面的起始部上的一位置中以及在所述返回运动开始时处于锁定位置中。
具体实施方式
在图1至图16中（尽可能详细示出），用1来标示壳体，嵌入销2以轴向可运动的方式支承在所述壳体中。嵌入销2在从壳体中离开的方向上借助于压力弹簧3来加载。嵌入销2还在其朝向壳体的端部区域上具有定位槽4，圆柱形区段接着所述定位槽4，在所述圆柱形区段的端部上成型有端部倒棱5。在壳体1的内腔中设置有包围嵌入销端部的换挡滑槽6，所述换挡滑槽罐状地构造并且具有端侧的边缘，所述边缘利用弹簧7被加载压力，其中，弹簧7至少间接地支撑在壳体1上，并且换挡滑槽6在朝向嵌入销2的方向上预张紧。换挡滑槽6具有中央开口8，螺栓9伸入所述中央开口中。
在根据图1至图8的实施例中，换挡滑槽6通过中央开口8抗扭地与螺栓9连接，例如通过如下方式，即，所述中央开口和所述螺栓都具有四棱边型廓。螺栓9就其而言是旋转电动机10的组成部分，所述旋转电动机抗扭地支撑在壳体1上。旋转电动机10支撑在止动垫片11上，并且抵抗弹簧7的力。在换挡滑槽6中还添入孔，所述孔在朝向嵌入销2的方向上变细并且形成针对构造为定位元件的球12的内部止挡。球12在滑槽外部通过弹簧片13在朝向定位槽4的方向上预张紧。
如图1和图2中可以看到的那样，球12受到加载弹簧片13的径向力加载而嵌入所述嵌入销2的定位槽4中，并且使所述嵌入销逆着压力弹簧3的力紧固在锁定位置中。如果要松开嵌入销2，那么激活旋转电动机10，所述旋转电动机通过螺栓9和中央开口8使换挡滑槽6扭转，使得球12离开定位槽并且释放嵌入销2。球12既在根据图1至图8的实施例中又在根据图9至图16的实施例中以如下半径布置在换挡滑槽6上，所述半径明显大于嵌入销2的直径。但是，选择嵌入销2在壳体1中的位置，使得球12可以到达定位槽4中。
在图3和图4中示出了换挡滑槽6的如下位置，在该位置中球12已离开定位槽4并且嵌入销2已移出。接着，换挡滑槽6又扭转到这样的位置中，使得球12能够到达嵌入销2的定位槽4。旋转电动机10可以通过内部止挡在转动运动方面受限制，其中，旋转电动机的轴随后通过内部转动弹簧复位，或者旋转电动机可以递增地进一步转动，直至首先球12释放定位槽4，并且随后进一步转动相应的转动角度，直至球12又到达定位槽4。
此后，根据图5和图6，滑动凸轮系统的排放斜面开始使嵌入销回移，其中，端部倒棱5使球12朝外逆着弹簧片13的力运动，并且所述球在进一步运动之后卡入定位槽4中，由此实现了根据图1和图2的初始状态。图7和图8示出中间状态，在该中间状态中，球12已经通过端部倒棱被朝外挤压，但是尚未到达定位槽4。
图9至图16与图1至图8不同在于，换挡滑槽6由致动器缸14包围，所述致动器缸14同样支承在螺栓9上。在根据图9至图16的实施例中，在螺栓9之后，电磁单元15安装在壳体1中，所述电磁单元能够吸合或者排斥或者释放致动器缸14，所述致动器缸14铁磁地构造。在该实施例中，换挡滑槽6并不是磁性的，而是优选由非铁材料尤其是塑料制成。致动器缸14在背离电磁单元15的端部上具有锥形构造的边缘区域16，使得致动器缸14在被电磁单元15吸合的位置中释放球12并且在其相对位置中通过边缘区域16使所述球12锁定在如下位置中，在所述位置中所述球嵌入定位槽4中。在图11和图12中，致动器缸14被电磁单元15吸合并且球12被释放。图13和图14示出了嵌入销2的如下位置，所述位置通过压力弹簧3预给定，其中，嵌入销2位于滑动凸轮系统的未示出的槽中。
在图15和图16中，嵌入销2通过排放斜面已经被略微抬起，使得球12接触嵌入销的端部倒棱5。虽然球12还处于致动器缸14的边缘区域16外，但是换挡滑槽6已经部分地得到抬起，从而在进一步抬起致动器缸14时球12被释放，或者所述球与嵌入销2的进一步向内运动以及弹簧7的张紧力相结合通过边缘区域16抬起致动器缸14，从而实现根据图9和图10的初始位置。
在图9至图16中，在壳体1中设置有排气孔17，所述排气孔伸到压力弹簧3的空间，并且所述排气孔与外部环境相连。
附图标记表
1  壳体
2  嵌入销
3  压力弹簧
4  定位槽
5  端部倒棱
6  换挡滑槽
7  弹簧
7a 弹簧挡板
8  中央开口
9  螺栓
10 旋转电动机
11 止动垫片
12 球
13 弹簧片
14 致动器缸
15 电磁单元
16 边缘区域
17 排气孔

Claims (10)

1.滑动凸轮系统的致动器装置，所述致动器装置具有至少一个滑动凸轮和至少一个从壳体（1）中伸出的嵌入销（2），其中，所述壳体（1）能够固定在内燃机的气缸盖的构件上或者固定在内燃机的气缸盖上，并且所述嵌入销（2）能够与所述滑动凸轮系统的至少一个槽接触，所述槽具有至少一个排放斜面，并且其中，所述嵌入销（2）在朝向所述滑动凸轮的方向上被弹簧加载，其特征在于，所述嵌入销（2）或者至少一个与所述嵌入销（2）相连的构件能够在其移入的、背离所述槽的位置中借助于能够锁定的定位装置来固定。
2.根据权利要求1所述的致动器装置，其特征在于，所述定位装置具有至少一个定位元件，所述定位元件与所述构件或者所述嵌入销（2）上的至少一个定位槽（4）形成作用连接。
3.根据权利要求1或2所述的致动器装置，其特征在于，优选构造为球（12）的所述定位元件在换挡滑槽（6）中相对于所述嵌入销（2）径向能够运动地引导并且相对于所述嵌入销（2）横向地被固定。
4.根据前述权利要求之一所述的致动器装置，其特征在于，所述定位槽（4）与所述定位元件盖或者所述球（12）匹配并且将所述定位元件盖或者所述球（12）包围为使得所述定位槽（4）与所述定位元件盖或者所述球（12）之间的横向运动解除定位。
5.根据前述权利要求之一所述的致动器装置，其特征在于，所述定位元件或者所述球（12）的引导装置实施为所述换挡滑槽（6）中的孔，所述孔在朝向所述定位槽（4）的方向上变细到小于所述定位元件的尺寸或者所述球（12）的直径的程度。
6.根据前述权利要求之一所述的致动器装置，其特征在于，所述换挡滑槽（6）弓形或者罐状地实施，所述换挡滑槽借助于直接或者在中间连接有构件的情况下支撑在所述壳体（1）上的弹簧（7）在朝向所述嵌入销（2）的方向上来加载，并且所述换挡滑槽穿过螺栓（9）上的中央开口（8）来引导。
7.根据前述权利要求之一所述的致动器装置，其特征在于，所述中央开口（8）抗扭地但能够移动地与所述螺栓（9）形成连接，并且所述螺栓（9）是旋转电动机（10）的组成部分，所述旋转电动机至少抗扭地支撑在所述壳体（1）上。
8.根据前述权利要求之一所述的致动器装置，其特征在于，所述定位元件或者所述球（12）借助于弹簧片（13）在朝向所述定位槽（4）的方向上被预张紧。
9.根据权利要求1至6之一所述的致动器装置，其特征在于，所述换挡滑槽（6）被致动器缸（14）包围，所述致动器缸磁性地实施，所述致动器缸在所述螺栓（9）上轴向能够运动地被围住并且所述致动器缸具有带有锥形内表面的边缘区域（16），所述定位元件或者所述球（12）支撑在所述边缘区域上。
10.根据权利要求1至6以及9之一所述的致动器装置，其特征在于，在所述螺栓（9）之后，电磁单元（15）以至少轴向固定的方式安装在所述壳体（1）中，通过所述电磁单元能够移动所述致动器缸（14）。
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