CN104704206B - 杆状凸轮随动件 - Google Patents

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Abstract

提出了一种用于内燃机的滑动凸轮气门机构的杆状凸轮随动件(1)，该凸轮随动件具有凸轮起动滚子(2)、用于换气阀的靠置部(3)和用于相对内燃机的缸头部进行支撑的支承部位(4)，该凸轮随动件(1)具有两个通过横档(5)连接的侧壁(6)，在这些侧壁之间容纳有支承在销栓(7)上的凸轮起动滚子(2)，该销栓(7)在侧壁(6)的孔(9)中延伸，其中，每个孔(9)均局部地切割开其侧壁(6)的朝向凸轮的纵向侧(10)，从而使销栓(7)在该纵向侧(10)上以周边部段(11)露出。因此，实现了进一步减小侧壁(6)的高度，由此能够实现更大的凸轮行程差。

Description

杆状凸轮随动件
技术领域
本发明涉及一种尤其用于内燃机的滑动凸轮气门机构的杆状凸轮随动件，该凸轮随动件具有凸轮起动滚子、用于换气阀的靠置部和用于相对于内燃机的缸头部进行支撑的支承部位，该凸轮随动件具有两个通过横档连接的侧壁，在这些侧壁之间容纳有支承在销栓上的凸轮起动滚子，该销栓在侧壁的孔中延伸。
背景技术
在DE 10 2004 002 290 A1的图3中公开了这种类型的凸轮随动件。如可以识别出的那样，在这里作为拖曳杆的凸轮随动件在不工作的凸轮所经过的侧上具有减小的侧壁高度。
对于凸轮所要实现的最大行程差而言至关重要的是，在凸轮(2个凸轮的凸轮组或3个凸轮的凸轮组)不工作的情况下在凸轮起动滚子的上侧与侧壁的朝向凸轮的纵向侧之间的间距。可以考虑增大滚子的半径，以便能够实现更大的行程差。然而，这必然会导致在横档中的通常所需的滚子容纳部增大，并伴随着刚度损失和凸轮随动件重量增大。
此外，如可从上述引用文件中获知的那样，用于容纳用以支承凸轮起动滚子的孔比较靠近侧壁的朝向凸轮的纵向侧。在这里，在相应的孔上方的侧壁材料的剩余接片是必需的，以便例如防止用于凸轮起动滚子的滚针轴承的滚针沿轴向掉落，并且以便能够实现更工整的无裂纹的敛缝过程。
发明内容
本发明的任务是，在上述凸轮随动件的情况下，实现增大的凸轮行程差，而不会出现明显的刚度损失以及质量增加。
根据本发明，该任务通过如下方式来解决，即，用于销栓的每个孔均局部地切割开其侧壁的朝向凸轮的纵向侧，从而使销栓在该纵向侧上以周边部段露出。
因此，销栓在其在最大程度上无负载的区段的区域中不被孔材料围住。实际上在孔与背离凸轮的纵向侧的间距保持不变的情况下，相应的侧壁在其高度上减小，从而使孔局部地进入上纵向壁中。由此，能够实现用于凸轮对/凸轮组的增大的行程差。换而言之，在行程差保持不变的情况下也可以减小凸轮起动滚子的直径，这减小了重量并且减小了结构空间。
在一种解决方案中，仅其中一个销栓孔是局部敞开的，更确切地说是在如下摇杆侧上的销栓孔是局部敞开的，在该摇杆侧上，不工作的凸轮/不工作的凸轮组“沉入”并且因此在这里需要安装空间。该解决方案也在保护范围内。
尽管可作为拖曳杆、翻转杆或摆动杆的凸轮随动件优选使用在可变的滑动凸轮气门机构中。但也可考虑和设置在标准气门机构中的使用方案。此外，也可以考虑作为泵或压缩机中的凸轮随动件或偏心轮随动件的应用方案。
根据本发明的一种有利改进方案，相应的孔大于180°地围住销栓，从而使该销栓在安装好之后不会从敞开的周边部段出来。但也可考虑在每个侧壁上的具有平行的侧边的U形的孔容纳部。在这里提供了销栓例如经由卡紧环-槽连接、焊接点、敛缝或通过压入的固定。替选地，孔也可以小于180°地包围销栓，从而使侧边张开。在该变型方案中，销栓在内燃机运行期间最后会“松动地”位于孔中，并且仅须针对运输/装卸的情况防止掉落，直至最终安装。但是该销栓针对运行的情况也可以获得支承保护。
在本发明的一种具体方案中，销栓应通过弯曲弹性的凸出部来保持，这些凸出部由以超过180°包围它们的侧壁材料构成。因此，在安装时，销栓在凸出部被扩宽的情况下简单地卡扣到孔中。在紧接着进行端侧的敛缝时，通过侧向的穿插以本身公知的方式和方法提供了销栓的其他安装可能性。在此，凸出部不必被弯曲。
适宜的是，销栓完全沿纵向经硬化处理(芯硬度为至少58HRC)，其中，该销栓于是在硬的状态中经受前面提到的例如通过径向点式铆接(但不排除其他方式)的敛缝。硬化处理仅需针对热处理的较小的耗费。在此，销栓可以作为滚动轴承产生中的批量产品。
关于凸轮起动滚子在销栓上的适宜的支承可能性，在这里，首先想到滚动轴承、例如滚针轴承。但也可以考虑滑动轴承或滑动滚动轴承。
因此，在本发明的一种扩展方案中规定，凸轮起动滚子直接在销栓上滑动地支承。在此，实现了对本领域专业人员来说合适的侧向润滑剂输入和在凸轮随动件的侧壁内的增大的销栓直径。
替选地，可以省去滚动轴承，并且取而代之地使用垫圈，该垫圈除了钢材料之外也可以由塑料或机械制造用陶瓷构成。必要时，也可以将垫圈与在其外滚道上的滚针轴承或孔相结合。
此外提出的是，销栓在两侧具有其直径上的阶梯部，销栓通过该阶梯部支承在孔中，其中，阶梯部的环形凸起在侧壁的内侧之前以在轴向上固定销栓的方式延伸。在中部升高的区域可以一件式或多件式地连接到销栓上。在最后提到的解决方案中，销栓可以具有被压上的圈，其端部形成了环形凸起。该解决方案能价格比较低廉地实现。
由于在端部区域中的上述减小的销栓直径，在孔与凸轮随动件的下侧的间距保持不变的情况下，侧壁的朝向凸轮的纵向侧可以设计得更低。因此，在某些情况下可以实现更大的凸轮行程差，或在相同的行程差的情况下实现减小的凸轮起动滚子直径。
本发明也规定了模块设计原理，即，在相同“厚度”的销栓的情况下，根据应用的不同(滚针或滑动轴承)，可以设置具有不同外直径的被压上的圈，以便因此例如在增大的圈的情况下减小赫兹压力或提供更好的滑动轴承条件。
根据本发明的另一具体方案，凸轮随动件应具有呈U形型廓的横截面，并且以冲压弯曲技术由板材制造。但也可以考虑和设置倒U形型廓或H形形状。此外，凸轮随动件也可以由多个部件构建。
除了板材构造方案之外，凸轮随动件也可以用流动挤压或切削方法，或者说通过浇铸或以MIM方法(金属注射成型)来制造。
附图说明
关于附图：
图1以立体图示出了构造为拖曳杆的凸轮随动件的第一变型方案，该凸轮随动件具有以滚针支承的凸轮起动滚子；
图2示出了类似前述的、但具有直接在销栓上运转的凸轮起动滚子和卡扣到孔中的销栓的凸轮随动件，并且
图3在这里以侧视图示出了和前面一样的、但具有用于支承凸轮起动滚子的垫圈的凸轮随动件。
具体实施方式
从图1中得知了一种用于内燃机的滑动凸轮气门机构的细长构造的杆状凸轮随动件1。凸轮随动件1具有U形横截面，并且由薄壁的钢板材构成。
在这里作为拖曳杆的凸轮随动件1具有两个通过横档5连接的笔直的侧壁6。在横档5的下侧21上，一端布置有用于换气阀的靠置部3，而另一端布置有用于以能枢转运动的方式支撑在支撑元件的盖上的球冠状的支承部位4。
大致在凸轮随动件1的纵向中部的区域中，在该凸轮随动件的侧壁6之间，凸轮起动滚子2支承在销栓7上，该销栓位于侧壁6的孔9中。如可以识别出的那样，孔9并不完全闭合，而是每个孔9均局部地切割开其侧壁6的朝向凸轮的纵向侧10，从而使销栓7在纵向侧10上以周边部段11露出。根据所有附图，相应的孔9大于180°地围住销栓7。
如图1所示，凸轮起动滚子2经由滚针轴承14安置在销栓7上。在此，滚针轴承14的滚针15在侧壁6的各自朝向凸轮的纵向侧10的区域中在侧向是局部无壁的，换而言之，这些滚针凸出超过侧壁6的纵向侧10。为了防止滚针丢失，在凸轮起动滚子2的两侧使用了在侧壁6之内安置在销栓7上的止推垫片16，该止推垫片在此径向上大部分覆盖滚针15。
根据图1的完全经硬化处理的销栓7在端侧进行敛缝，也就是说被扩宽，并且因此凸出地在轴向上固定。尽管销栓被扩宽，但必要时其仍能在孔9内转动运动。为了安装销栓的目的，在预安装凸轮起动滚子2时，该销栓侧向穿过孔9。
如从图2中可以得知的那样，侧壁6的纵向侧10的紧邻孔9的分别敞开的周边部段11的两侧的区域构造为弯曲弹性的凸出部12。销栓7的安装以如下方式来设计，即，使该销栓从上卡扣到凸出部12之后。
从图2还可以获知的是，凸轮起动滚子2直接经由其孔17在销栓7上滑动地支承。最后提到的销栓7在两端具有其直径上的阶梯部22，销栓通过该阶梯部支承在孔9中。在此，对于“阶梯部22”可理解为直径减小部。阶梯部22的环形凸起20在侧壁6的内侧13之前延伸，从而使销栓7在轴向很好地固定。代替有阶梯部的销栓7，该销栓也可以不具有阶梯部，其中，为了构造出其阶梯部，于是将单独的圈在中部压上。
根据图3，凸轮起动滚子2经由垫圈18支承在销栓7上。取消了根据图1的滚针轴承。
由于有沿凸轮方向敞开的用于销栓7的孔，可以减小侧壁6从凸轮侧起的高度，从而可以实现如本文开头所述的较大的凸轮自由运转度。
附图标记表
1) 凸轮随动件
2) 凸轮起动滚子
3) 靠置部
4) 支承部位
5) 横档
6) 侧壁
7) 销栓
8) 未分配
9) 孔
10) 纵向侧
11) 周边部段
12) 凸出部
13) 内侧
14) 滚针轴承
15) 滚针
16) 止推垫片
17) 孔
18) 垫圈
19) 端侧
20) 环形凸起
21) 下侧
22) 阶梯部

Claims (9)

1.一种杆状凸轮随动件(1)，用于内燃机的滑动凸轮气门机构，所述凸轮随动件具有凸轮起动滚子(2)、用于换气阀的靠置部(3)和用于相对内燃机的缸头部进行支撑的支承部位(4)，所述凸轮随动件(1)具有两个通过横档(5)连接的侧壁(6)，在所述侧壁之间容纳有支承在销栓(7)上的凸轮起动滚子(2)，所述销栓(7)在所述侧壁(6)的孔(9)中延伸，其特征在于，每个孔(9)均局部地切割开其侧壁(6)的朝向凸轮的纵向侧(10)，从而使所述销栓(7)在所述纵向侧(10)上以周边部段(11)露出；所述侧壁(6)的纵向侧(10)的紧邻相应的孔(9)的分别敞开的周边部段(11)的两侧的区域构造为弯曲弹性的凸出部(12)，所述销栓(7)卡扣到所述凸出部之后。
2.根据权利要求1所述的凸轮随动件，其特征在于，相应的孔(9)大于180°地围住所述销栓(7)。
3.根据权利要求1所述的凸轮随动件，其特征在于，所述销栓(7)在两端具有其直径上的阶梯部(22)，所述销栓通过所述阶梯部支承在所述孔(9)中，其中，所述阶梯部(22)的环形凸起(20)在所述侧壁(6)的内侧(13)之前以在轴向上固定所述销栓(7)的方式延伸。
4.根据权利要求3所述的凸轮随动件，其特征在于，为了构造出所述阶梯部(22)，所述销栓(7)具有在中部被压上的圈，所述圈的端部形成所述环形凸起(20)。
5.根据权利要求1所述的凸轮随动件，其特征在于，所述凸轮起动滚子(2)经由滚针轴承安置在所述销栓(7)上，其中，所述滚针轴承(14)的滚针(15)在所述侧壁(6)的分别朝向凸轮的纵向侧(10)的区域中在侧向是局部无壁的，其中，为了防止滚针丢失，使用了在所述销栓(7)上在所述侧壁(6)与所述凸轮起动滚子(2)之间的止推垫片(16)，所述止推垫片径向上至少局部地覆盖滚针(15)。
6.根据权利要求1所述的凸轮随动件，其特征在于，所述凸轮起动滚子(2)经由其孔(17)直接支承在所述销栓(7)上。
7.根据权利要求1所述的凸轮随动件，其特征在于，所述凸轮起动滚子(2)经由垫圈(18)支承在所述销栓(7)上。
8.根据权利要求1所述的凸轮随动件，其特征在于，所述凸轮随动件(1)具有U形、倒U形或H形的横截面，并且由钢板材以冲压弯曲技术或以流动挤压技术制成。
9.根据权利要求1所述的凸轮随动件，其特征在于，所述销栓(7)在其整个纵向延伸尺寸上经硬化处理，并且其端侧(19)借助径向点式铆接被扩宽。
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