CN103228875A - 可调式摇臂 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种内燃机的气门机构的可调式摇臂（1），其带有内摇臂部件和外摇臂部件（2、3），其中，摇臂部件（2、3）经由联接机构（12）能彼此连接以及在共同的轴（15）上能彼此相对摆转地分布，轴（15）由作为凸轮回位弹簧的旋转扭簧（17）的至少一个绕组（16）围绕，其中，由绕组（16）的一个端侧（18）伸出的第一支脚（19）对外摇臂部件（3）的第一卡止点（20）并且由绕组（16）的另一端侧（21）伸出的第二支脚（22）对内摇臂部件（2）的第二卡止点（23）在扭转的意义上产生作用，使得摇臂部件（2、3）相对彼此张紧，其中，轴（15）“悬浮地”相对于孔（13、14）分布，其中，绕组（16）具有游隙地围绕衬套（24），其中，轴（15）的轴向固定经由通过系统张紧引起的绕组（16）在衬套（24）上的偏轴的贴靠以及因此引起的其在轴（13）上的偏轴的贴靠来呈现出，并且其中，为了降低绕组（16）在衬套（24）上的贴靠的区域中的合成的接触力（F_R），绕组（16）的两个支脚（19、22）的卡止点（20、23）如此地定位，即，使得由相交的卡止点（20、23）力矢量[两个接触力（F₁、F₂）的作用方向]夹成的角度（α）处在（90°<α<180°）的范围中。

Description

可调式摇臂

技术领域

本发明涉及一种内燃机的气门机构的可调式摇臂，其带有内摇臂部件和外摇臂部件，其中，摇臂在一个端部的下侧具有用于换气阀的贴靠部，而在另一端部具有用于支撑元件的互补面，以及其中一个摇臂部件在上侧具有用于大行程凸轮的工作面且另一个摇臂部件具有用于小行程或零行程凸轮的工作面，其中，摇臂部件经由联接机构能彼此连接以及经由孔在共同的轴上能彼此相对摆转地分布，轴由作为凸轮回位弹簧的旋转扭簧的至少一个绕组围绕，其中，由绕组的一个端侧伸出的第一支脚对外摇臂部件的第一卡止点并且由绕组的另一端侧伸出的第二支脚对内摇臂部件的第二卡止点在扭转的意义上产生作用，使得摇臂部件相对彼此张紧，其中，轴“悬浮地”相对于孔分布，其中，绕组具有游隙地围绕至少一个衬套，并且其中，轴的轴向固定经由通过系统张紧引起的绕组在衬套上的偏轴的、呈段状的贴靠以及因此引起的衬套经由其内侧面呈段状的部分在轴上的偏轴的贴靠来呈现出。

背景技术

此类摇臂由DE102006046574A1的图1预知。示出了一种以自由端从外摇臂部件的两侧突出的、“悬浮地”支承的轴，其中，每个自由端由衬套围绕。相应的衬套又由旋转扭簧的绕组围绕。在系统张紧的情形中，绕组将衬套呈段状地按压到轴上，这引起轴的轴向固定。根据实施方式，衬套以由其内壁径向突出的突出部伸到轴的互补的圆周槽中。

为了确保在内燃机的高转速的情形中的解耦模式（解开的摇臂部件的可靠的凸轮回位）以及为了克服在运行中出现的较高的运动质量，旋转扭簧的回位力矩是必要的。在此如下可被辨认出，即，根据DE102006046574A1的图1的设计，旋转扭簧的两个支脚于内摇臂部件和外摇臂部件处的卡止点的力矢量几乎彼此平行地分布或至少夹成<90°的角度。这引起绕组的偏轴的贴靠的区段中的相对较高的合成的总力。换而言之，合成的总力的值明显大于卡止点的单个接触力的值。在解耦模式中，按压到相应的衬套上的绕组产生相对于衬套的相对运动。因此，产生绕组在衬套上的呈段状的贴靠的区域中的所不期望的高磨损。

发明内容

因此本发明的目的是，在保持旋转扭簧的较高的回位力矩的情形下明显降低绕组在衬套上的偏轴的贴靠的区域中的磨损。

根据本发明，该目的由此来实现，即，绕组的两个支脚的卡止点如此地定位，即，使得由相交的卡止点力矢量[两个接触力的作用方向]夹成的角度α处在90°<α<180°的范围中。

因此，存在一种可调式摇臂，其中，前面所描述的磨损问题不再出现或明显地最小化。此时，合成的接触力的值小于每个单一的接触力的值。然而，其适合地如此来选择，即，其为了可靠的轴固定而在任何运行时刻都不等于零。

通过旋转扭簧的支脚的卡止点的相应的位置选择，此时产生两个接触力的作用方向，该作用方向导致在前面所提及的呈段状的贴靠区域中的合成的接触力的急剧降低。

根据本发明的一种适宜的具体实施方案作如下建议，即，将内摇臂部件的带有第二卡止点的突出部相对于先前所描述的现有技术简单地来说向上弯曲（在保持或仅较少地改变第一卡止点的情形下），从而在贴靠旋转扭簧的第二支脚的情形中卡止点的两个力矢量之间的角度显著地大于90°，然而却明显地小于180°。必要时，也可仅相应地改变外摇臂部件上的第一卡止点或者改动两个卡止点。

本发明的保护范围包括如下解决方案，其中，至少一个绕组直接分布在轴上。因此节省了衬套的采用，这有助于节省成本。

根据本发明的适宜的改进方案，对于旋转扭簧的每个绕组而言仅应设置有两个承载的绕圈。因为绕圈在扭转过程中彼此不是相同地“张紧”，而是最靠近支脚的绕圈相应地最强地旋紧，所以如下是清楚的，即，在多个绕圈的情形中会产生绕圈彼此在衬套上的所不期望的相对运动。

保护范围包含如下解决方案，其中，仅一个旋转扭簧处于摇臂的端部，其例如在内摇臂部件的臂之间以其绕组围绕轴。替选地，仅一个自由端从摇臂的其中一侧伸出，在其上存在相应的绕组或者仅在两个伸出的自由端的一个上使用绕组。

根据本发明的另一具体实施方案，在阀柄支承的情形中对摇臂而言在一个端部的缩进式分布是固有的。在此，内摇臂部件适宜地仅由笔直的端梁（Endbalken）构成，外摇臂部件的相对彼此弯曲的臂在该端梁处收尾。因此，创造了用于带有绕组的轴的自由端的足够的安装空间。在此，除了端部的缩进的区段之外，轴的自由端优选地并不超出外摇臂部件的外壁。

当如所建议的那样由相应的衬套形成形状配合地嵌接到轴的互补的槽中的径向凸缘时，能实现轴的特别可靠的固定。

摇臂的外摇臂部件优选地然而不独有地具有在俯视图中呈盒状的几何形状，其中，在其空隙中容纳有内摇臂部件。然而，仅两个长形的梁同样是能设想并能设置的，它们壁对壁并排地放置。

为了减少在接触点处的以及在呈段状的贴靠面处的和凸轮工作面处的磨损，可以设置有经涂覆的涂层和/或热处理措施。

此外，本发明的保护范围包括如下摇臂，即，所述摇臂例如设置用于加载至少一个排气阀，其中，其外摇臂部件能由“常规的”大行程凸轮来加载，而内摇臂部件能由低行程的“错开的”附加凸轮接触，经由该附加凸轮能呈现出内部的废气再循环。

附图说明

本发明借助附图来说明。其中：

图1示出了摇臂的侧视图；

图2示出了根据图1的摇臂的俯视图，并且

图3示出了在轴的区域中的穿过摇臂的横截面。

具体实施方式

示出了内燃机的气门机构的可调式摇臂1，其带有长形的外摇臂部件3，内摇臂部件2在外摇臂部件3的臂之间分布。

摇臂1在一个端部5的下侧4具有用于换气阀的贴靠部6。在另一端部7，外摇臂部件3在下侧4具有用于在支撑元件的头部上支承的互补面8。

摇臂1在其内摇臂部件2的上侧9具有用于大行程凸轮的此处构造成滚子的工作面10。与之相反，用于小行程凸轮的构造成滑动面的工作面11布置在外摇臂部件4处。在另一端部7的区域中使用能纵向移位的且未进一步描述的联接机构12。

此外可辨认出如下，即，摇臂部件2、3在端部5经由它们的孔13、14在共同的轴15上能彼此相对摆转地分布。轴15相对于孔13、14“悬浮地”保持，也就是说其不通过敛缝、焊接、锁环防护装置等轴向地固定。

摇臂部件2、3通过构造成旋转扭簧17或发针弹簧（Haarnadelfeder）的空动弹簧彼此“呈折刀状地”张紧。如示出的那样，旋转扭簧17由两个区段组成，它们作为相应的绕组16在两侧在轴15的从外摇臂部件3的外侧伸出的自由端27上分布。

从绕组16的外部的端侧18从轴15之下纵向地伸出的第一支脚19对外摇臂部件3在工作面11之前的第一卡止点20产生作用。从相应的绕组16的另一内部的端侧21突出的第二支脚22从轴15之下以短臂29向上伸出。每个短臂29过渡到横向弓形件30中，其对呈指状的、从内摇臂部件2在端部5处向上突出的突出部31产生作用，第二卡止点23位于突出部31上。如可辨认出的那样，横向弓形件30搭接内摇臂部件2的末端且结合成共同的横向件。

轴15的轴向固定经由通过系统张紧引起的相应的绕组16在相对应的衬套24上的偏轴的、呈段状的贴靠以及因此引起的衬套经由其内侧面26呈段状的部分25在轴15上的偏轴的贴靠来呈现出，其中，经由由图3得知的径向凸缘34提供了形状配合。如还可辨认出的那样，每个绕组16仅由两个在系统张紧的情形中在下侧承载的绕圈构成。

为了降低绕组16在衬套24上的偏轴的贴靠的区域中的合成的接触力F_R，绕组16的两个支脚19、22的卡止点20、23如此地定位，即，使得由相交的卡止点20、23力矢量（两个接触力F₁、F₂的作用方向）夹成的角度处在90°<α<180°的范围中（参见图1）。然而，角度α显然<180°地来选择，以便不会完全消除系统张紧。相比先前所提及的现有技术DE102006046574A1的图1，这通过带有在其内侧33处的用于旋转扭簧17的第二支脚22的第二卡止点23的呈指状的突出部31的前面所提及的“竖起”来实现。

对此替选地，可根据DE102006046571A1的图1保持“下沉的”第二卡止点而用于第一支脚19的第一卡止点20在这里相应地“升高”。

附图标记列表

1）  摇臂

2）  内摇臂部件

3）  外摇臂部件

4）  下侧

5）  一个端部

6）  贴靠部

7）  另一个端部

8）  互补面

9）  上侧

10）  用于大行程凸轮的工作面

11）  用于小行程凸轮的工作面

12）  联接机构

13）  孔

14）  孔

15）  轴

16）  绕组

17）  旋转扭簧

18）  外部的端侧

19）  第一支脚

20）  第一卡止点

21）  另一端侧

22）  第二支脚

23）  第二卡止点

24）  衬套

25）  衬套的呈段状的部分

26）  衬套的内侧面

27）  自由端

28）  外摇臂部件的外侧

29）  短臂

30）  横向弓形件

31）  呈指状的突出部

32）  内摇臂部件的外侧

33）  内侧

34）  径向凸缘

35）  环槽

F₁）  第一卡止点的接触力

F₂）  第二卡止点的接触力

F_R）  合成的接触力

α）  力矢量之间的角度

Claims (7)

1.一种内燃机的气门机构的可调式摇臂（1），其带有内摇臂部件和外摇臂部件（2、3），其中，所述摇臂（1）在一个端部（5）的下侧（4）具有用于换气阀的贴靠部（6），而在另一端部（7）具有用于支撑元件的互补面（8），以及其中一个摇臂部件（2）在上侧（9）具有用于大行程凸轮的工作面（10）且另一个摇臂部件（3）具有用于小行程或零行程凸轮的工作面（11），其中，所述摇臂部件（2、3）经由联接机构（12）能彼此连接以及经由孔（13、14）在共同的轴（15）上能彼此相对摆转地分布，所述轴（15）由作为凸轮回位弹簧的旋转扭簧（17）的至少一个绕组（16）围绕，其中，由所述绕组（16）的一个端侧（18）伸出的第一支脚（19）对所述外摇臂部件（3）的第一卡止点（20）并且由所述绕组（16）的另一端侧（21）伸出的第二支脚（22）对所述内摇臂部件（2）的第二卡止点（23）在扭转的意义上产生作用，使得所述摇臂部件（2、3）相对彼此张紧，其中，所述轴（15）“悬浮地”相对于所述孔（13、14）分布，其中，所述绕组（16）具有游隙地围绕至少一个衬套（24），其中，所述轴（15）的轴向固定经由通过系统张紧引起的所述绕组（16）在所述衬套（24）上的偏轴的、呈段状的贴靠以及因此引起的所述衬套经由其内侧面（26）呈段状的部分（25）在所述轴（13）上的偏轴的贴靠来呈现出，并且其中，为了降低所述绕组（16）在所述衬套（24）上的偏轴的贴靠的区域中的合成的接触力（F_R），所述绕组（16）的两个支脚（19、22）的卡止点（20、23）如此地定位，即，使得由相交的卡止点（20、23）力矢量[两个接触力（F₁、F₂）的作用方向]夹成的角度（α）处在（90°<α<180°）的范围中。

2.根据权利要求1所述的摇臂，其中，所述轴（15）在两侧以自由端（27）超过所述外摇臂部件（3）的外侧（28）地伸出，其中，在每个自由端（27）上存在带有衬套（24）的绕组（16），其中，针对每个绕组（16）而言所述旋转扭簧（17）的第一支脚（19）从所述轴（15）之下处在外部的端侧（18）沿摇臂部件的纵向方向倾斜地向所述上侧（9）伸出且对所述外摇臂部件（3）的处在上部的第一卡止点（20）产生作用，其中，所述旋转扭簧（17）的第二支脚（22）从所述轴（15）之下处在内部的另一端侧（21）以短臂（29）伸出，所述短臂（29）过渡到横向弓形件（30）中，所述横向弓形件对呈指状的、从所述内摇臂部件（2）在端部（5）处突出的突出部（31）产生作用，所述第二卡止点（23）位于所述突出部上。

3.根据权利要求2所述的摇臂，其中，所述内摇臂部件（2）的呈指状的突出部（31）呈现为大致上垂直地从所述下侧（4）朝向所述上侧（9）方向伸出，其中，针对每个绕组（16）而言所述短臂（29）大致上从所述下侧至所述上侧（4、9）在所述外摇臂部件（2）的外侧（28）连续地存在以及在所述上侧（9）的区域中过渡到横向于摇臂部件的纵轴线地延伸的横向弓形件（30）中，所述横向弓形件（30）搭接所述内摇臂部件（2）的末端以及在所述呈指状的突出部（31）的内侧（33）具有所述第二卡止点（23）。

4.根据权利要求3所述的摇臂，其中，两个绕组（16）的第二支脚（22）的两个横向弓形件（30）结合成共同的横向件。

5.根据权利要求1所述的摇臂，其中，针对每个绕组（16）而言均设置有两个承载的绕圈。

6.根据前述权利要求中任一项所述的摇臂，其中，由所述另一端部至所述一个端部（7、5）地观察，所述摇臂（1）在带有所述轴（15）的逐渐变细的区段中如此地收尾，即，除了所述逐渐变细的区段之外，所述轴（15）不超出所述外摇臂部件（3）的外侧（28）。

7.根据权利要求1所述的摇臂，其中，从所述至少一个衬套（24）的内侧面（26）伸出具有游隙地围绕所述轴（15）的径向凸缘（34），在所述轴（15）上互补的环槽（35）与所述径向凸缘相对而置，所述径向凸缘（34）以呈段状的区段处在所述环槽（35）中。

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