CN105264184A - 连控轨道阀系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连控轨道阀致动机构中的用于将阀杆联接到致动器的致动构件的组件，其包括：球形支承件(68；168；268；408；508)，该球形支承件具有两个部分，每个部分都限定了相应的支承表面，一个部分的支承表面与另一个部分限定的支承表面互补，至少一个支承表面是部分球形的，一个部分被布置成联接到致动构件(92；192；392；400；500)，另一个部分被布置成联接到阀杆；以及弹性结构(60；160；260；442；542)，该弹性结构在一个支承部分上施加偏压力，并且在通过阀杆和致动构件之间的组装而提供的联接部中提供弹性。

Description

连控轨道阀系统及其操作方法

技术领域

本发明涉及连控轨道阀致动机构中的用于将阀杆联接到致动器的致动构件的组件，涉及具有这种组件的连控轨道阀致动机构，并且涉及具有这种连控轨道阀致动机构的内燃机。本发明还涉及装配有这种内燃机的车辆，例如汽车。

背景技术

用于发动机进气阀和排气阀的连控轨道阀系统是众所周知的，利用组合的推拉杆来致动阀的这些机构的子集也是历史悠久的。传统上，这些机构在机构的打开和关闭部分之间留有一定量的余隙，以避免由于公差或者温度引起的部件尺寸变化而导致的两个动作之间的可能的“冲突”。这样的可能性可能由于机构锁定而导致机构快速磨损或重大损伤。在全负荷的情况下，排气阀可以非常容易地“增长”0.15mm。

过去通用的做法是将阀明确地关闭到座部的千分之几英寸内，然后允许汽缸压力完成剩余部分。图1示出了已知的连控轨道系统的例子。该图示出了两个阀，每个阀通过相应的一对摇臂而打开和关闭，所述一对摇臂继而由通用凸轮轴上的打开和关闭凸轮来驱动。从该图中可以看到，关闭摇臂装配有扭转弹簧，该扭转弹簧绕关闭摇臂的轴线作用。然而，这些弹簧有助于用来抑制咔嗒的噪声，并不在阀上提供任何显著的关闭偏压力。

最近，排放法规使得这种方法不可实施，现在必须利用弹簧力来关闭阀。杜卡迪发动机设计(使用连控轨道阀系统)为此使用的弹簧在弹簧力方面与常规弹簧并不相异。这里的问题在于，这些弹簧与凸轮力平行作用，因此打开凸轮必须提供足够的力来压缩弹簧以及加速阀质量块(参见图2)。这是不利的，原因在于增大了系统中的负荷，并且因此增大了应力、系统质量块和附加损失。

该方法也不适用于独立的阀致动机构，该阀致动机构不采用发动机输出之间的机械连接，而是采用电磁致动器。

例如，在本发明人的电磁阀致动系统(如WO2004/097184和WO2011/061528中所述)的情况下，致动器用以压缩与阀质量块平行的弹簧所需的额外转矩是双倍地不期望的。不仅其需要非常大的电致动器，而且电能需求也将显著增大，以装配有这种机构的发动机的整体效率为代价。

EP2198129(Pattakos)示出了一种连控轨道阀致动机构，其中阀致动器通过弹性垫圈在阀杆上施加关闭力，该弹性垫圈有助于确保阀在关闭时抵靠其座部密封。垫圈承载在致动器上，使得致动器仅仅当阀关闭时在垫圈上操作。然而，该机构采用复杂的连接件以用于将致动器连接到发动机输出，并且在该机构中利用各种公差，阀实际上浮置在垫圈上的事实意味着必须紧紧地约束致动器的运动。

为此，发动机的汽缸盖形成有用于致动器的整体引导件，从而进一步增加了系统的重量和复杂度。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供一种连控轨道阀致动机构中的用于将阀杆联接到致动器的致动构件的组件，该组件包括：

球形支承件，该球形支承件具有两个部分，每个部分都限定了相应的支承表面，一个部分的支承表面与另一个部分限定的支承表面互补，至少一个支承表面是部分球形的，一个部分被布置成联接到致动构件，另一个部分被布置成联接到阀杆；以及

弹性结构，该弹性结构在一个支承部分上施加偏压力，并且在通过阀杆和致动构件之间的组装而提供的联接部中提供弹性。

球形支承件提供适应公差和包装约束的轻量化的紧凑装置，公差和包装约束可能导致例如阀杆轴线和凸轮轴线之间的不对准，以及平移偏移和角度误差。

因为在阀杆和致动构件之间的联接部中提供了将阀推压到其关闭位置中的弹性，所以当阀处于未座置位置时，该组件不必在弹性结构上做大量的功。

因此，优选地，该组件被构造成在使用中，阀通过该组件沿打开方向的运动而打开且通过该组件沿关闭方向的运动而关闭，当阀座置时，该联接部允许克服弹性结构的作用而沿着关闭方向进一步运动。

因此，该组件还在阀和致动器之间提供适应阀余隙的弹性损失运动联接部。

优选地，弹性结构包括弹性构件，在使用中，当阀座置时，该弹性构件通过所述关闭运动而被压缩。

优选地，弹性构件包括压缩弹簧。

球形支承件可以被构造成使得在使用中，致动构件通过支承件进行作用，以引起打开运动和关闭运动。

例如，如果致动构件包括摇臂，那么支承件可以包括摇臂中的部分球形承窝以及连接杆上的球部分，该连接杆在使用中连接到阀杆。

作为另外一种选择，该组件可以包括另一个球形支承件，在使用中，致动构件经由所述另一个球形支承件作用在阀杆上以打开阀。

在这种情况下，所述另一个球形支承件优选地包括具有凹入的部分球形(优选地大致半球形)表面的第一支承部分以及在阀杆的与阀头部相对的端部处具有互补表面的第二支承部分。

这使得第二部分能够与阀杆一体地形成，因此便于组件的轻量化、低惯性构造。

优选地，该组件还包括用于附接到致动构件的连接杆和安装在该连接杆上的支架，该支架承载所述第一球形支承件的一个部分，所述支架布置成当所述连接杆通过致动构件进行运动时所述支架相对于阀杆摆动。

弹性结构可以便利地包括盘簧，该盘簧定位成用以在使用中围绕阀杆。例如，盘簧可以是Bellville垫圈。

支架允许杆可枢转地连接到为摇臂形式的致动构件，原因在于摇臂和杆的枢转运动可以接下来将线性运动传递到阀杆。

优选地，该组件包括调节元件，该调节元件用于调节连接杆上的支架的位置，并由此调节当阀未座置时弹性结构中的预载。

这可以借助于例如杆和支架之间的螺纹连接来实现，并且提供在支架较易于触及的情况下能够较为容易地调节预载的结构。

作为另外一种选择，在组件具有在一个端部处连接到阀杆的杆的情况下，弹性结构可以在使用中在杆的相对端部区域处插置在杆和致动构件之间，使得致动构件通过弹性结构作用在杆上，以引起该组件的关闭运动。

优选地，在这种情况下，弹性结构包括压缩弹簧。

弹性结构的位置允许预载调节器位于易于触及的位置处(也就是在杆的与阀杆相对的区域处)。

根据本发明的第二个方面，提供如上所述的组件，以及为摇臂形式的致动构件，其中该组件包括连接杆，该连接杆用于将阀杆连接到致动构件，并且其中该连接杆通过所述组件联接到致动构件。

根据本发明的第三个方面，提供一种用于内燃机的连控轨道阀致动机构，该机构包括：进气阀或排气阀；致动器，该致动器用于打开和关闭阀，致动器具有致动构件，该致动构件通过根据本发明第一个方面所述的组件联接到阀。

本发明还涉及具有这种连控轨道阀致动机构的内燃机，并且涉及装配有这种发动机的汽车。

本发明还提供一种连控轨道阀致动机构中的用于将阀杆联接到致动器的致动构件的组件，该组件包括：

球形支承件，该球形支承件具有限定了相应的支承表面的两个部分，一个部分联接到致动构件，另一个部分联接到阀杆，其中支承件允许阀杆和致动构件之间的相对转动运动；以及

弹性结构，该弹性结构在一个支承部分上施加偏压力，并且在通过阀杆和致动构件之间的组装而提供的联接部中提供弹性。

提供一种组件，其在阀处于关闭位置时提供所需的座置力，但是在阀不处于座部上时不会将与阀座置力相关的力施加到整个阀机构上。其包括补偿部件中的尺寸公差以及由于热膨胀和收缩而导致的尺寸变化的装置。

与弹簧负荷“地接”到发动机结构的已知结构相比，在机构中提供有余隙以及弹簧加载。

附图说明

现在将参考附图，借助仅仅实例描述本发明的实施例，其中：

图1为用于内燃机的汽缸的两个阀以及已知类型的用于打开和关闭该阀的连控轨道阀致动机构的透视图；

图2为示出了另一个已知类型的连控轨道阀致动机构上的各种载荷的示意图；

图3为根据本发明的阀致动机构的第一实施例的两个例子的前正视图；

图4为图3所示的机构之一的侧正视图；

图5为图3和4的机构沿图4的线A-A截取的截面图；

图6为根据本发明的阀致动机构的第二实施例的截面侧视图；

图7为图6的机构的一部分的更详细的视图；

图8为根据本发明的控轨道阀致动机构的第三实施例的部分切除前正视图，还示出了汽缸盖的一部分(包括阀座)，机构的阀在该部分中工作，该图示出了阀处于其关闭位置时的机构；

图9为阀处于其关闭位置时的机构的对应视图；

图10为图8和9所示的机构在阀处于关闭位置时的更加详细的横截面图；

图11为图3-5所示的机构的一部分在阀处于打开位置时的更加详细的视图；

图12为根据本发明的控轨道阀致动机构的第四实施例的剖视前视图，该图还示出了汽缸盖的一部分和阀座，阀在该部分内运动，该机构示出为阀处于其关闭位置；

图13为与图12对应的视图，示出了阀处于其打开位置时的机构；

图14为图12和13所示的机构实施例的放大剖视前视图；

图15为根据本发明的控轨道阀致动机构的第五实施例的剖视前视图，还示出了汽缸盖的一部分，阀在该部分内运动，该机构示出为阀是关闭的；

图16为与图15对应的视图，示出了阀打开时的机构；以及

图17为图15和16所示的机构的一部分的放大剖视前视图。

具体实施方式

在图1所示的机构中，具有附图标记为2和4的两个阀，每个阀可以包括具有分别用附图标记6和8表示的阀杆的入口阀或出口阀。每个阀由致动构件打开和关闭，该致动构件为相应的一对摇臂的形式。阀4为其一部分的机构与用于阀2的机构相同，因此以下将仅仅描述后者。臂包括打开臂10，该打开臂具有外端部，该外端部可以抵靠阀杆6的端部(与阀头部相对)，并且该外端部设置有套筒12，该套筒用于将臂可转动地安装在对应心轴(未示出)上。臂的另一个端部14通过打开凸轮16作用在凸轮轴18上，该凸轮轴由发动机曲轴(合适的机构连接到该曲轴)驱动。

套圈18固定到杆6的上部区域(在与杆的上端部间隔开的位置处)，并且与关闭臂20相配合，该关闭臂也具有用于对应心轴的套筒22。关闭凸轮24作用在臂20的与套圈18相对的端部上。凸轮16和24交替地使臂10沿逆时针方向枢转以及使臂20沿顺时针方向枢转，以打开和关闭阀2。当阀2座置时，其不能够进行任何进一步的关闭，并且由此机构在臂20在该点还没有完成其顺时针行程的情况下将堵塞。为了确保不会发生这种情况(当系统是冷的)，在阀2和其座部之间将留有一定的间隙(即阀余隙)，于是阀通过燃烧气体的压力而关闭，存在上述的相关问题。机构确实包括辅助弹簧26，但是这仅仅用来抑制系统的咔嗒声，而并不在杠杆20和阀2之间的联接中提供任何弹性或游隙。

在图2示意性地示出的系统中，阀头部28示出为抵靠座部30，使得杆(附图标记32)以及由此处于杆32的端部处的凸轮从动件(其可以是杠杆或摇臂)34不能够进行任何进一步的关闭运动。尽管抵靠打开凸轮36，但是从动件34与关闭凸轮38间隔开一小段距离，从动件和关闭凸轮之间的间隙如40处所示，并且构成阀余隙。作用在阀和其安装座(例如发动机汽缸盖)之间的压缩弹簧42将阀偏压到其关闭位置。然而，该弹簧与凸轮36和38施加的力平行地作用，使得驱动打开凸轮36的致动器在阀的整个打开运动过程中必须在弹簧42上做功。为了具有所要求的强度，弹簧42还需要是较厚重的，这增加了系统的惯性。

图3所示的两个阀致动机构彼此基本上是相同的，整体上用附图标记44和46表示。相比于机构44，机构46绕竖直轴线转动180°，从而该图示出了机构44和46的相对侧。因为机构是相同的，所以将仅仅详细描述机构46，机构44的各部件将用与针对机构46使用的附图标记相同的附图标记表示。

每个机构包括阀，该阀具有在阀杆50的一个端部处形成的阀头部48。在杆50的另一个端部区域处，是为镫形物52形式的支架。从图5和11中可以看到，镫形物52具有环形基部54，该环形基部限定了中心孔口56，杆50延伸穿过该中心孔口。孔口56的直径大于杆50，从而在使用中，镫形物52可以相对于阀杆50摆动。环形基部54的上表面承载垫圈58，该垫圈支撑Bellville弹簧垫圈60的径向外部下边缘。

从图5和11中可以看到，垫圈58和Bellville60均围绕阀杆50，附图标记为62的内周边以及由此Bellville60的上边缘抵靠球形支承件68的下部部分66的环形肩部64。下部部分66是环形的，并且具有凹入的、大致面向上的部分球形表面71，该部分球形表面抵靠环形上部支承部分72的互补的、凸出的、部分球形的、大致面向下的表面70。

阀杆50还延伸穿过上部和下部支承部分72和66，并且在其上部区域中包括环形径向凹部74，以用于接纳阀锁销76，该阀锁销用于将上部支承部分72定位在杆上(轴向地和成角度地)。

杆50的顶部部分大致居中地位于由支架的基部54、支架的环形顶部78和轴向连接棒限定的球笼内，该轴向连接棒例如为棒80，该棒与基部54和顶部78一体地形成并且从顶部延伸到支架的基部。

阀杆的顶部具有凸起的大致半球形表面82，该半球形表面可以在连接杆84的基部处接合互补的、凹入的大致半球形支承表面83。

表面82和83提供另一个球形支承件，在使用中，打开力通过该另一个球形支承件施加在阀杆50上。表面70、71和82具有的曲率半径共用相同的中心，以避免运动误差导致两个支承件允许的转动发生“冲突”。

杆84通过镫形物的顶部中的螺纹孔86延伸到镫形物52中。螺纹孔86与杆87的对应外螺纹部分配合，使得镫形物52绕杆84的轴线的转动改变杆84伸入到镫形物52中的距离。

杆84的外螺纹部分87还承载有锁定螺母88，该螺钉螺母可以抵靠镫形物52的顶部78张紧，以防止镫形物52相对于杆84转动，并且由此设定杆84伸入到镫形物52中的距离。

杆84的顶部在枢转部位90处可枢转地附接到致动构件，该致动构件为摇臂92的形式。从图5中可以看到，杆84是中空的，并且为两部分的构造，具有外部套筒94，上部连接器96附接到该外部套筒。连接器96是圆柱形的，并且在其上部部分98处具有螺纹。该部分延伸到形成枢转部位90的一部分的对应螺纹承窝100中。在机构组装期间，通过使杆84绕其轴线转动，部分98可以延伸到承窝100中的程度可以是变化的。这提供了有效杆长度的调节，也就是对枢转部位90的轴线与杆84的下表面83之间的距离进行调节。一旦达到期望长度，锁定螺母102就可以抵靠承窝100的下边缘张紧，以防止杆84的进一步转动。

摇臂92可枢转地安装在摇臂轴104上，并且承载用于打开凸轮108的辊从动件106。辊106安装在板110上，该板构成摇臂92的主体。该板还附接有臂，臂的端部承载与关闭凸轮114相配合的辊从动件112。在图5中，臂处于板110后方，但是可以在图4的116处看到。机构44的摇臂上的对应臂也用图3中的附图标记116表示。臂116转动地安装在轴104上，但是固定到板110，使得在使用中，凸轮108和114引起摇臂92绕轴104的均匀摆动运动。

打开和关闭凸轮108和114安装在共用轴上，该共用轴可以通过合适的机械连接件连接到发动机曲轴，或者优选地连接到电磁致动器，例如如WO2004/097184和WO2011/061528中所述的。

在使用中，致动器使打开和关闭凸轮108和114一致地转动，结果打开凸轮108将周期性地(每圈一次)在辊106上向下推动，使得摇臂92绕轴104沿逆时针方向转动(从图5看)。因此，摇臂在杆84上向下推动，并且也使得杆84沿逆时针方向绕枢转部位90转动。这继而使得杆84的下端部抵靠阀杆50的顶部进行推压并且在该顶部上向下推动，同时还使得在杆50向下运动并且阀由此打开时镫形物52沿逆时针方向转动(绕阀杆的顶部)。

在该运动期间，Bellville保持不被压缩，原因是实际上其串联在杆84和阀杆50之间。

关闭凸轮114的大半径部分与凸轮108的对应部分角度间隔开180°，使得凸轮114相对于凸轮108反相操作。因此，在凸轮108已经打开阀之后，凸轮114将开始抵靠从动件112，使得摇臂92沿逆时针方向转动，由此升高阀并因此关闭阀。在该运动期间，杆94和镫形物52沿顺时针方向运动。在摇臂、杆和镫形物完成这些运动之前，阀将到达其座部。因此，一旦阀已经座置，镫形物52就将继续升高，由此将杆的表面83提升离开阀杆的表面82，同时基部54朝向支承件68的部分72和66向上运动，并由此导致Bellville60被压缩。当镫形物52处于完全升高状况时，Bellville60将在阀上施加关闭偏压力(通常为100牛)，以使其抵靠其座部进行密封。尽管机构必须在Bellville上做功以将其压缩，但是这仅仅发生在镫形物52的较短距离的运动上，从而与阀由平行连接的弹簧偏压关闭的系统相比，显著降低了能量需求。

对于其它阀致动机构，公差和包装约束使得尤其不能够确保凸轮的轴线与阀的轴线相交，系统可能还需要能够适应角度误差以及平移偏移。使用球形支承件作为用于Bellville60的抵接部之一，可以适应这些变化，同时使得组件能够具有轻量化、低惯性构造。在图11中，Bellville60示出为处于其未压缩状况，其中由Bellville60施加在支承件68上的力以上述方式对应于用于机构的阀预载。

图6示出了阀致动机构，其中阀致动构件通过组件联接到阀，该组件还包括镫形物，其中在联接部中提供弹性。该机构具有多个与机构的第一实施例的特征相同或非常类似的特征，因此这些特征用图3-5和11中所用的附图标记加上100来表示。因此，摇臂192具有辊从动件212和206，它们分别接合关闭和打开凸轮(从图中省略)，以使得摇臂经受绕轴204的角度摆动。这些摆动通过枢轴190传递到杆184，该杆附接到镫形物152，该镫形物通过Bellville160和球形支承件168作用在阀杆150上。

图6所示的机构与图3-5和11的机构的不同之处在于杆184的构造以及其安装在镫形物152上的方式。更具体地，鉴于第一实施例在杆94的顶部处使用螺纹部分98并且在枢轴90处使用用于余隙调节的对应螺纹承窝，利用杯形插入件220来实现图6的结构中的这种调节，该插入件处于杆184的底部处并且具有螺纹，通过该螺纹其可调节地连接到形成杆组件一部分的套筒222。插入件220的螺纹部分也承载有锁定螺母224，该锁定螺母可以抵靠套筒222张紧，以便将插入件220对应于选择量的余隙锁定在选择的位置处。

此外，杆组件184通过枢轴226连接到镫形物152。严格来讲，枢轴226对于杆组件、镫形物和阀杆相对于彼此的要适应的所需运动而言不是必要的，但是在某些情形下可以方便机构的组装。

套筒222的上端部也容纳有内螺纹部分，该内螺纹部分接纳杆组件184的棒230的对应螺纹端部228。

棒230和套筒222之间的螺纹连接使得阀关闭时能够调节镫形物152相对于杆150的位置，并且由此提供设定阀预载(当阀未座置时由Bellville160施加在支承件168上的力)的手段。于是，通过也承载在螺纹部分228上的锁定螺母232抵靠套筒222的顶部张紧来设定期望的预载。

图8-10所示的实施例在所有方面与第一实施例相同，除了通过球形支承件作用的弹性结构的特性之外。因此，与第一实施例对应的特征用图3-5和11中所用的附图标记加上200来表示。

鉴于第一实施例的球形支承件通过单个Bellville进行作用，第三实施例采用在垫圈258和球形支承件268的下部部分266之间作用的双Bellville260。

在图10中，示出了在阀杆250的顶部与杆284的底部之间的一定间隙。出现该间隙是因为阀处于其关闭状况中。在图11中，也示出了当阀处于其关闭位置时的联接组件的镫形物部分，但是在这种情况下没有间隙。这是因为该图示出了阀是热的并且伸展到其最大长度的情形，而在图10中，阀杆250较冷，因而较短。

图8和9在231处还示出了阀所延伸到汽缸盖的一部分。在233处示出了用于阀的座部。

在图12-14所示的实施例中，为摇臂400形式的致动构件通过联接组件404联接到阀杆402，其中连接杆406在一个端部处可枢转地附接到阀杆404，在另一个端部处通过球形支承件408连接到摇臂400。该机构能够操作以将412表示的阀头部从图12所示的关闭位置移动到图13所示的打开位置，在该关闭位置中，阀抵靠其在汽缸盖416中的座部414进行密封，在该打开位置中，阀头部412离开座部414。

联接组件借助于连接器附接到阀杆，该连接器包括内螺纹下部套筒418，该套筒的顶部连接到板420，枢轴销422通过该板可枢转地延伸，以将承窝部分424在套筒418上。承窝部分具有内螺纹，并且与杆406的下部区域的外表面上的对应螺纹部分相配合，以将杆相对于承窝424保持就位。应当理解，存在杆406可以附接到承窝424的其它方式(例如借助于焊接)。

杆的上部区域也具有螺纹，并且接纳连接臂调节器螺母426和相关的锁定螺母428。螺母426可以沿着轴的上部部分上下运动，以确定支承件408与阀杆402的顶部之间的最小距离(即阀打开时的距离)，锁定螺母可以抵靠调节螺母进行张紧，以便一旦已经设定了合适的最小距离就将调节螺母保持就位。

球形支承件408包括球部分430，该球部分保持捕集在处于臂434上的对应成形的(即部分球形的)承窝部分432中，该臂与摇臂400一体地形成。承窝部分432具有相同的曲率半径，并且与球部分432同中心，使得球部分430能够在承窝432内绕其曲率中心转动，同时保持捕集在该承窝中。图12和13是在球形支承件处部分地截取的视图，可以看到，球部分430具有中心通道，杆406延伸穿过该中心通道，并且杆406的顶部延伸超过臂434。顶部区域438具有外螺纹，并且承载预载调节垫440。盘绕压缩弹簧442在螺母440正下方的垫圈444与由球部分430的顶部支承的止挡件446之间作用。

摇臂434具有与其它实施例的摇臂类似的功能，因此安装成用于绕摇臂轴450进行角度摆动，并且承载与关闭凸轮454相配合的辊从动件452和与打开凸轮458相配合的另一个辊从动件456。

球部分430可以相对于杆406滑动，并且可以容纳杆406和摇臂434的相对转动运动。然而，因为球部分430保持捕集在承窝432中，所以在阀412抵靠座部414密封之后，摇臂434能够沿关闭方向(即图12和13看的逆时针方向)继续其角度行进。摇臂的这种进一步运动引起球430使得球430沿杆406向上行进，因此压缩弹簧442，并允许在组装中显示出的阀余隙作为螺母426和球部分430的下侧之间的间隙460。一旦摇臂400已经沿逆时针方向通过最大角度，凸轮458就通过辊从动件456作用，以使摇臂400沿相反方向转动。初始，球部分430沿着杆406向下滑动，减小弹簧442上的压缩，直到球部分430碰到螺母426。然后，摇臂400的继续顺时针运动使阀运动到图13所示的打开位置。通过该运动打开阀的程度由螺母426的位置控制，当阀打开时，螺母440的位置控制弹簧442上的预载量(也就是在这个阶段由球部分430和螺母440之间的弹簧442施加的偏压力)。

弹簧442可以具有比其它实施例的Bellville垫圈低得多的弹簧刚度，并且可以由此提供改进的座置载荷一致性。此外，考虑到较低弹簧刚度以及弹簧和调节螺母现在位于杆406的顶部处的事实，可以容易地调节由弹簧442施加的预载。图12-14所示的球形支承件和弹簧结构还方便了机构的组装，原因是阀和422处的下部枢转连接可以在致动器安装到发动机上之前进行组装。当摇臂安装且用销固定时，杆406可以联接到杠杆434。一旦实现这种情况，止挡件446、弹簧442、垫圈444和螺母440就可以安装到杆和支承件上。

图15-17所示的机构的实施例在许多方面类似于图12-14所示的实施例，因此，对应的特征用图12-14中所用的附图标记加上100来表示。

在图15-17所示的实施例中，穿过球部分530的通道536具有下部窄部分531和上部扩大部分533。这两个部分在台阶535处汇合，该台阶用作用于压缩弹簧542的座部，因此，压缩弹簧的下端部容纳在球部分530中。

球部分530与圆柱形颈部部分537一体地形成，该颈部部分从球530的本体向上与杆506同轴地延伸，以限定延伸到通道536的较宽部分的延伸部。颈部部分用作用于压缩弹簧542的引导件，压缩弹簧542的顶部抵靠保持筒夹539，该保持筒夹在杆506的顶部的区域处夹持到圆周凹部541中。颈部537具有外螺纹，并且保持顶盖螺母543，该顶盖螺母的螺纹与颈部537上的螺纹非常紧密地配合，以在顶盖543和颈部537之间提供较为刚性的螺纹连接。顶盖543的顶部包括螺纹孔，该螺纹孔接纳对应的螺纹轴545。当阀打开时，轴545的底部抵靠杆506的顶部，使得轴545延伸到顶盖螺母543中的距离以及弹簧542的弹簧刚度将决定机构上的弹簧预载量。这可以通过利用螺丝刀(未示出)使轴545转动来进行调节，该螺丝刀可以接合到轴545的顶部处的狭槽547中。一旦已经选择了期望的预载，轴545就可以借助于锁定螺母549锁定就位。

当阀处于其打开位置时，例如如图16所示，弹簧542相对于球形支承件向上推压杆506，从而利用与预载相对应的力抵靠轴545的底部推压杆506的顶部。当阀处于其关闭位置时，摇臂500的进一步的“关闭”运动将使得肩部535朝向杆506的顶部运动(由于阀座置，这不可能再发生)，从而压缩弹簧542并且在轴545的底部与杆506的顶部之间的560处形成间隙。在图15-18的实施例中，在臂534的区域中不再设置有用于调节球部分530的中心与枢转连接部522之间的有效长度的的长度调节机构，相反是借助于杆506的螺纹下部部分(用附图标记551表示)来实现的，该螺纹下部部分使得杆506能够拧入到连接器承窝524中变化的程度，所选择的的位置由长度调节锁定螺母553设定。

图3至5中所示的阀在未示出的引导件中滑动。打开和关闭凸轮均按照在相同的轴上，并且沿着轴的轴线彼此偏移，参见图4。单个摇臂针对阀特征具有2个辊从动件，一个辊支承在每个凸轮凸角上；凸角轮廓自身未示出，但是用其扫描圆简单地表示。推拉杆枢转到摇臂，并且直接在阀杆的半球形端部上推动。推拉杆的“拉动”功能借助于与支架的附接来实现，该支架可以或可以不在推拉杆上自由地枢转，并且装配在阀保持套圈下方，该阀保持套圈借助于常规的阀锁销固定到阀杆。

当关闭凸轮在推拉杆上施加力时，这通过支架枢轴销传递到支架，并且支架通过紧凑弹簧加载机构和球形支承件将阀朝向其座部向后拉动，该球形支承件允许支架相对于阀杆摆动。图7示出了支架组件的放大视图。

该机构可能需要进行调节以正确地起作用。初始，阀余隙调节器(图6和7)应当松动并固定，以提供过量的间隙，从而不会与阀座预载调节发生干涉。为了设定座置载荷，凸轮位置应当首先设定到阀关闭位置的基部圆上。如图6所示，座部预载调节器应当处于在系统中提供清楚的备用余隙的位置中(如摇臂处感觉到的)。然后，调节器转动，直到备用余隙已经正好被占据，也就是盘簧正好夹持但是没有加载。然后，调节器应当转动预定角度，以便向弹簧施加特定压缩，该预定角度为螺距的函数。与弹簧刚度结合起来计算的该压缩将提供标称调节状况下的期望的阀座置载荷，并且调节器现在通过锁定螺母进行锁定。这样，现在可以利用其它调节器进行阀余隙调节，按照设计，在没有测隙规的情况下可以通过“转动角度”来进行阀余隙调节。

因此，正确设定的机构将具有余隙，该余隙被选择成使得当发动机暖机并且不同部件膨胀不同量时，由于推杆“太长”而不会出现阀被顶起离开座部的状况。座置载荷将随着发动机暖机而变化，但是在正确设计的情况下，座置载荷将总是处于可接受的限制范围内。

该机构通过在关闭凸轮机构中施加实际上的“负余隙”调节来实现座置载荷，但是该负余隙不会引起过量的载荷，原因是盘簧可以容纳负余隙的变化，而不会将过量的载荷施加到系统上或允许其通过“固化”而锁定。

如果需要，可以通过确保定位盘簧ID的弹簧保持器塞子足够长以在合适的压缩下接触支架中的弹簧座置表面，来限制盘簧的最大压缩。

尽管弹簧元件在上述实施例中是盘簧，但是应当理解，可以利用其它弹性组件或部件来获得所需的弹性。

阀保持器处的球形支承件应当具有与阀的端部上的球形半径相同的中心，否则将会出现运动误差，并且两个转动将彼此冲突。

从本公开中，许多其它变型和修改对本领域技术人员而言将会是明显的。这样的修改和变型可以包括本领域中已知的其它特征，这些其它特征可以用来代替本文已经公开的特征，或者处理本文已经公开的特征之外还可以使用这些其它特征。应当理解，本申请的公开的范围包括本文中明确地或隐含地公开的任何和每一个新颖特征或特征组合，以及任何这样的修改和变型，无论是否涉及本文公开的主要发明理念，无论是否减缓与主要发明理念相同的任何或全部技术问题。由此，申请人提请注意的是，在本申请的申请过程中或者在源自本申请或要求本申请优先权的任何其它申请的申请过程中，专利的权利要求可以表述为这样的特征和/或这样的特征的组合。

Claims (24)

1.一种连控轨道阀致动机构中的用于将阀杆联接到致动器的致动构件的组件，该组件包括：

球形支承件，该球形支承件具有两个部分，每个部分都限定了相应的支承表面，一个部分的支承表面与另一个部分限定的支承表面互补，至少一个支承表面是部分球形的，一个部分被布置成联接到致动构件，另一个部分被布置成联接到阀杆；以及

弹性结构，该弹性结构在一个支承部分上施加偏压力，并且在通过阀杆和致动构件之间的组装而提供的联接部中提供弹性。

2.根据权利要求1所述的组件，其中该组件被构造成在使用中，阀通过该组件沿打开方向的运动而打开且通过该组件沿关闭方向的运动而关闭，当阀座置时，该联接部允许克服弹性结构的作用而沿着关闭方向进一步运动。

3.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中弹性结构包括弹性构件，在使用中，当阀座置时，该弹性构件通过所述关闭运动而被压缩。

4.根据权利要求3所述的组件，其中该弹性构件包括压缩弹簧。

5.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中球形支承件被构造成使得在使用中，致动构件通过支承件进行作用，以引起打开运动和关闭运动。

6.根据权利要求5所述的组件，其中该支承件包括致动构件中的部分球形承窝和连接杆上的球部分，该连接杆在使用中连接到阀杆。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的组件，其中该组件包括另一个球形支承件，在使用中，致动构件经由所述另一个球形支承件作用在阀杆上以打开阀。

8.根据权利要求7所述的组件，其中所述另一个球形支承件包括具有凹入的部分球形表面的第一支承部分以及在阀杆的与阀头部相对的端部处具有互补表面的第二支承部分。

9.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中该组件还包括用于附接到致动构件的连接杆和安装在该连接杆上的支架，该支架承载球形支承件的一个部分，所述支架布置成当所述连接杆通过致动构件进行运动时所述支架相对于阀杆摆动。

10.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中弹性结构包括盘簧，该盘簧定位成用以在使用中围绕阀杆。

11.根据权利要求10所述的组件，其中盘簧包括Bellville垫圈。

12.根据权利要求9所述的组件，其中该组件包括调节元件，该调节元件用于调节连接杆上的支架的位置，并由此调节当阀未座置时弹性结构中的预载。

13.根据权利要求12所述的组件，其中调节元件包括连接杆和支架之间的螺纹连接。

14.根据权利要求6所述的组件，其中弹性结构在使用中在连接杆的远离连接杆与阀杆连接的区域的端部区域处插置在连接杆和致动构件之间，使得致动构件通过弹性结构作用在连接杆上，以引起该组件的关闭运动。

15.根据权利要求14所述的组件，其中该组件包括位于连接杆的所述端部区域处的预载调节器。

16.根据前述权利要求中任一项所述的组件，以及为摇臂形式的致动构件，其中该组件包括连接杆，该连接杆用于将阀杆连接到致动构件，并且其中该连接杆通过所述组件联接到致动构件。

17.一种用于内燃机的连控轨道阀致动机构，该机构包括：进气阀或排气阀；致动器，该致动器用于打开和关闭阀，致动器具有致动构件，该致动构件通过根据权利要求1至15中任一项所述的组件联接到阀。

18.一种具有根据权利要求17所述的连控轨道阀致动机构的内燃机。

19.一种装配有根据权利要求18所述的内燃机的汽车。

20.一种参考并如附图的图3-5和11所示的、基本上如本文所述的组件或连控轨道阀致动机构。

21.一种参考并如附图的图6和7所示的、基本上如本文所述的组件或连控轨道阀致动机构。

22.一种参考并如附图的图8-10所示的、基本上如本文所述的组件或连控轨道阀致动机构。

23.一种参考并如附图的图12-14所示的、基本上如本文所述的组件或连控轨道阀致动机构。

24.一种参考并如附图的图15-17所示的、基本上如本文所述的组件或连控轨道阀致动机构。