CN106471224A - 支撑元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双流式的液压的支撑元件(10)，其用于内燃机的阀传动装置的能切换的摇臂，其中，活塞(24)能轴向运动地布置到支撑元件的壳体(12)的轴向的孔(18)中，其中，活塞(24)由空心柱体形的受压部件(22)和罐状的工作部件(20)构成，其中，受压部件(22)的头部(28)用作针对摇臂的支座并且凸出超过壳体边缘(34)，其中，在头部(28)的端侧(30)中构造有用于穿流液压介质的开口，其中，壳体(12)具有第一出入口(40)并且轴向间隔开地具有用于液压介质的第二出入口(42)，并且其中，支撑元件(10)具有用于摇臂的带有球形止回阀(37)的液压的间隙补偿装置(36)。为了最佳地驱控联接件设置的是，将单侧闭合的套筒(44)置入到受压部件(22)中，套筒(44)的闭合的端部(52)达到贴近受压部件(22)的拱顶状的头部(28)下方的外部环形槽(58)的区域中，在套筒(44)的径向内部和轴向下方，在活塞(24)的受压部件(22)以及工作部件(20)中构造有用于给间隙补偿装置(36)供应液压介质的储备空间(54)，储备空间(54)经由工作部件(20)中的贯通开口(70)与壳体(12)中的第一出入口(40)连接，构造在套筒(44)与活塞(24)的受压部件(22)之间的用于对联接装置进行液压供应的驱控空间(56)经由受压部件(22)中的径向的贯通开口(76)与壳体(12)中的第二出入口(42)连接，并且储备空间(54)的容积比驱控空间(56)的容积大得多。

Description

支撑元件
技术领域
本发明涉及一种双流式的液压的支撑元件，其用于内燃机的阀传动装置的能切换的摇臂，该支撑元件具有罐式壳体，该壳体能装入到内燃机的气缸盖中，其中，在壳体的轴向的孔中，与支撑元件的纵向中轴线同轴地以能轴向运动的方式布置有活塞，其中，活塞由空心柱体形的受压部件和与之轴向联接的罐状的工作部件构成，其中，活塞的受压部件的至少一个头部用作针对能切换的摇臂的支座并且轴向凸出超过壳体边缘，其中，将用于穿流对能切换的摇臂中的能被液压驱控的联接装置进行加载的液压介质的开口构造到活塞的头部的端侧中，其中，壳体具有用于液压介质的第一径向出入口并且在轴向上与之间隔开地具有用于液压介质的第二径向出入口，并且其中，在支撑元件上构造有用于摇臂的液压的间隙补偿装置，其中，间隙补偿装置具有球形止回阀。
背景技术
由DE 103 30 510 A1公知了一种用于内燃机的阀传动装置的能切换的摇臂的双流式的支撑元件，该支撑元件在壳体中具有两个分开的用于液压介质的流动通路。第一流动通路用于对液压的间隙补偿装置进行供应，而经由第二流动通路进行给在平放的、能切换的摇臂中的联接件供应液压介质。两个流动路径的液压分隔借助置入到支撑元件的空心的压力活塞中的罩状的元件来实现。在液压的间隙补偿装置内的止回阀利用球体来形成，球体在止回阀的闭合位置中封闭了工作活塞的底部中的孔。阀弹簧将球轴向地以限定的机械的预紧力挤压活塞底部中的孔的开放的端部，其中，阀弹簧支撑在球体与罐状的罩之间。罐状的罩的径向向外指向的凸缘以限定的力贴靠在工作活塞的下侧的轴向的凹陷部上，其中，用于产生必要的挤压力的压缩弹簧支撑在罩的凸缘与支撑元件的壳体的柱体形空间的底部面之间。
类似的支撑元件由DE 10 2006 045 017 A1公知。在这些支撑元件中的缺点是，在压力活塞中的罩状的元件的上方为了容纳液压介质而构造有相对较大的死容积。这导致摇臂中的联接件的非最佳的响应特性并且伴随地导致阀传动装置中的比较不精确的正时。
此外，由DE 10 2004 006 903 A1还公知了一种单流式的液压的支撑元件，利用该支撑元件能够在不可切换的摇臂上液压地仅执行间隙补偿。该间隙补偿同样借助球形止回阀来运作，该球形止回阀布置在液压的支撑元件的轴向下部区域中，以及被加载以来自支撑元件中的储备空间的液压介质。储备空间在该支撑元件中通过变向套筒来限界，变向套筒同轴地布置在支撑元件的压力活塞的轴向延伸的空心空间中，以及利用直径较大的区段固定在该支撑元件的内周侧面上。在直径较小的轴向端部上，变向套筒具有用于液压介质的流入开口。储备空间液压介质供应经由壳体中的径向的孔以及液压的支撑元件的压力活塞中的径向的孔来进行。在到达那里之前，液压介质经由构造在变向套筒的外壁与压力活塞的内壁之间的空心柱体形的上升路径到达变向套筒中的远离止回阀的流入开口，并且从那里到达储备空间中。在变向套筒的轴向区域中构造有压力活塞中的径向排气孔。针对该液压的支撑元件的作用方式，能够由DE 10 2004 006 903 A1得知的是，在液压介质经由壳体中的径向孔和压力活塞中的径向孔流入之后，该液压介质到达空心柱体形的上升路径中。在所传送的液压介质中可能含有的空气的第一部分经由径向排气孔被排出到外面。所输送的液压介质然后经由变向套筒内的轴向开口到达储备空间中，该储备空间经由变向套筒的轴向相对较长的区域来在径向上限界。积聚在那里的液压介质在那里已经相对平息并且没有气泡存在。这主要是因为，液压介质在储备空间的该部分中并不被继续流入的液压介质搅动。如果经由上升路径导入到变向套筒的内部空间中的液压介质仍含有气泡，那么这些气泡就向上提升到支撑元件的头部的区域中并且因此不影响直接在止回阀前面的相对平静地存在的液压介质。因此，在该单流式的支撑元件中，轴向相对较长的变向套筒用于为能输送给止回阀的液压介质针对所谓的上升路径提供排气路段和平息路段。
发明内容
基于该背景，本发明的任务是介绍一种双流式的液压的支撑元件，其中，能够经由第一流动通路给液压的间隙补偿装置并且经由第二流动通路给用于平放在支撑元件上的能切换的摇臂的联接件供应液压介质。新的支撑元件应当能够实现对摇臂的联接件的特别精确且无延迟的驱控。
该任务通过具有独立权利要求的特征的双流式的液压的支撑元件解决。有利的设计方案在从属权利要求中说明。
本发明基于如下认识，即，在操作液压系统中的操作机构时通过减小参与驱控的液压回路的容积能够减少的不期望的延迟时间。
因此，本发明涉及一种双流式的液压的支撑元件，其用于内燃机的阀传动装置的能切换的摇臂，该支撑元件具有罐式壳体，该壳体能装入到内燃机的气缸盖中，其中，在壳体的轴向的孔中，与支撑元件的纵向中轴线同轴地以能轴向运动的方式布置有活塞，其中，活塞由空心柱体形的受压部件和与之轴向联接的罐状的工作部件构成，其中，活塞的受压部件的至少一个头部用作针对能切换的摇臂的支座并且轴向凸出超过壳体边缘，其中，将用于穿流对能切换的摇臂中的能被液压驱控的联接装置进行加载的液压介质的开口构造到活塞的头部的端侧中，其中，壳体具有用于液压介质的第一径向出入口并且在轴向上与之间隔开地具有用于液压介质的第二径向出入口，并且其中，在支撑元件上构造有用于摇臂的液压的间隙补偿装置，其中，该间隙补偿装置具有球形止回阀。
为了解决该任务，在该支撑元件中此外还设置的是，将单侧闭合的套筒不能运动地置入到活塞的受压部件中，套筒的闭合的端部达到贴近受压部件的拱顶状的头部下方的外部环形槽的区域中，在套筒的径向内部和在套筒的轴向下方，在活塞的受压部件中以及与之联接的工作部件中构造有共同的用于给间隙补偿装置供应液压介质的储备空间，储备空间经由活塞的工作部件中的径向的贯通开口与壳体中的第一出入口经由第一液压通路连接，构造在套筒的径向外侧与活塞的受压部件的径向内侧之间的用于对能切换的摇臂中的联接装置进行液压供应的驱控空间经由活塞的受压部件中的径向的贯通开口与壳体中的第二出入口经由第二液压通路连接，并且储备空间的容积比驱控空间的容积大得多。
通过所提出的设计结构提供了两个互相隔离的液压的流动通路，它们分开地给间隙补偿装置和摇臂的联接件供应液压介质。由于驱控空间的容积相对非常小，所以在操作能切换的摇臂中的联接装置时实现了非常短的响应延迟时间，从而在内燃机转速低的情况下能够实现了非常短且精确的正时。
根据支撑元件的有利设计方案设置的是，套筒具有空心柱体形的第一区段和第二区段，它们分别具有不同的直径并且通过错位区段彼此连接以及相互间隔开。由此，套筒可以满足多个功能。
因此，根据该支撑元件的改进方案可以设置的是，套筒的第一区段液压密封地贴靠在活塞的受压部件的径向的内表面上，并且在套筒的第二区段与活塞的受压部件的内表面的轴向区段之间构造出环形空间。由此实现了套筒在活塞的头部部分中的机械固定的且在液压上密封闭合的安置，其中，同时提供了在活塞中的第二径向贯通开口与活塞的受压部件的头部中的轴向开口之间的液压连接。
根据支撑元件的另外的改进方案设置的是，壳体中的第一径向出入口与活塞的工作部件中的径向的贯通开口经由壳体与工作部件之间的第一环形缝隙液压连接。在该同轴的环形缝隙中实现了对液压介质的平息和排气，从而在很大程度上防止了液压介质起泡。由于同轴的环形缝隙，在径向的结构空间需求同时很小的情况下，为了使液压介质继续向储备空间流动而同时提供了针对液压介质的足够的流动横截面。
根据另外的设计方案设置的是，所描述的第一环形缝隙由壳体的孔的第一径向扩大部和工作部件的柱体形的外表面形成。第一环形缝隙的构造可以以简单的方式通过对支撑元件的壳体的最初连续的柱体形的内表面进行切削加工来实现。
根据另外的实施方式设置的是，壳体中的第二径向出入口经由壳体与活塞的受压部件之间的第二环形缝隙与受压部件中的径向的贯通开口液压连接。由此，同样提供了用于对第二液压通路中的液压介质进行平息和排气的路程。
第二环形缝隙优选由壳体的孔的第二径向扩大部和活塞的受压部件的柱体形的外表面形成。该第二环形缝隙同样可以通过对支撑元件的壳体的最初连续的柱体形的内表面进行切削加工来产生。
根据支撑元件的另外的改进方案设置的是，壳体中的第一出入口和活塞的工作部件中的径向的贯通开口以及壳体中的第二出入口和活塞的受压部件中的径向的贯通开口没有轴向重叠地分别在轴向上彼此错开地布置。由此可以降低液压介质的流速。
优选地，在构造于壳体的孔上的凸肩与构造于受压部件的外表面上的凸肩之间布置有固定环。由此提供了针对壳体内部的活塞的受压部件的轴向的行程限制或者说轴向止挡。在此，如下这样地提供固定环，即，能够在很大程度上无阻碍地使液压介质通过，或者说在基本上不产生影响地保留用于液压介质的第二流动通路。
最后被认为有利的是，储备空间的在套筒、活塞的受压部件和工作部件的内侧之间形成的容积比驱控空间的在套筒的外侧与活塞的受压部件的内侧之间形成的容积大至少50％。受限制地在此可以设置的是，储备空间的在套筒、活塞的受压部件和工作部件的内侧之间形成的容积比驱控空间的在套筒的外侧与活塞的受压部件的内侧之间形成的容积大50％至180％。根据示例性的实施方式设置的是，储备空间的容积比驱控空间的容积大60％至80％。极其受限制地设置的是，储备空间的容积比驱控空间的容积大65％至75％。
附图说明
为了进一步阐述本发明，说明书附有实施例的附图。该唯一的附图示出了穿过根据本发明构造的支撑元件的径向局部纵截面图。
具体实施方式
液压的支撑元件10具有基本上罐状的壳体12，该壳体具有壳体底部14和外周侧面16。壳体12能置入到内燃机的未示出的气缸盖的容纳孔中。给液压的支撑元件10供应液压介质的液压通道通到气缸盖中的容纳孔中。在壳体12的轴向连续的柱体形的孔18中以能沿着支撑元件10的纵向中轴线26轴向移动的方式容纳有由工作部件20和受压部件22轴向组合成的活塞24。在此，工作部件20无缝隙地且轴向碰触地贴靠在活塞24的受压部件22上。
活塞24的受压部件22的拱顶状的头部28用作针对内燃机的未画入的阀传动装置的同样未示出的摇臂的支座。将实施为柱体形的孔32的开口引入到活塞24的受压部件22的拱顶状的头部28的端侧30中，该开口用于输送用来驱控能液压操作的联接装置的液压介质。为了确保足够的轴向操作行程，拱顶状的头部28至少凸出超过支撑元件10的轴向的壳体边缘34。
为了能够实现对内燃机的阀传动装置的所希望的自动的阀间隙补偿，在支撑元件10中，在活塞24的工作部件20的底部38的区域中构造有自动的液压作用的间隙补偿装置36。该间隙补偿装置36具有仅能部分地看到的球形止回阀37，其球体37a贴靠在阀座上，该阀座构造在活塞24的工作部件20的底部38中的轴向孔的区域中。球体37a借助保持罩39和阀弹簧41挤压阀座。轴向支撑在活塞24的工作部件20和壳体底部14上的柱体形的压缩弹簧43作用到保持罩39自身上。
此外，将用于使液压介质穿过的第一径向出入口40和第二径向出入口42构造到壳体12中，其中，液压介质可以是液压油或类似介质。这两个径向出入口40，42以彼此间相对较大的轴向间距布置。
在活塞24的受压部件22的内部布置有单侧闭合的套筒44，该套筒具有第一区段46和第二区段48，它们经由锥形的错位区段50彼此连接。套筒44的第一区段46和第二区段48分别具有空心柱体形的形状，其中，第一区段46的未标注的直径大于第二区段48的直径。套筒44的第二区段48的长度是套筒44的第一区段46的长度的至少三倍大。套筒44在其上部的、远离止回阀的端部52上闭合地构造。
套筒44的内部空间、活塞24的受压部件22的径向内部的空间的轴向上短的区段和工作部件20的径向内部的空间形成了用于容纳液压介质的储备空间54。通过套筒44使储备空间54液压上与驱控空间56分开，驱控空间形成在套筒44的径向外侧与活塞24的受压部件22的内表面60的轴向区段62之间。
经由壳体12中的两个所提及的出入口40、42能够给储备空间54和驱控空间56供应液压介质。在此，套筒44的闭合的端部52延伸直到活塞24的受压部件22上的贴近拱顶状的头部28下方的环绕的外部环形槽58的区域中，由此，驱控空间56相比储备空间54具有明显更小的容积。经由储备空间54给自动的间隙补偿装置36供应液压介质，而与储备空间液压隔离的驱控空间56用于对内燃机的阀传动装置的配属于摇臂的、能切换的联接元件进行供给。
套筒44的轴向的第一区段46优选压配合地(pressschlüssig)以及在很大程度上液压密封地贴靠在活塞24的受压部件22的柱体形的内表面60上，并且由此同时在轴向上位置固定。相反地，在套筒44的轴向的第二区段48与受压部件22的内表面60的轴向区段62之间保留有狭窄的径向的环形空间64，在该环形空间中可以使流入的液压介质平息。清晰可见地，套筒44的轴向的第一区段48的径向外侧探伸到直至贴近活塞24的受压部件22的内壁，从而驱控空间56的接近工作活塞的区域仅具有非常小的容积。
用于输送液压介质的第一液压通路66穿过壳体12的第一径向出入口40，经由第一环形缝隙68以及在活塞24的工作部件20中的径向的贯通开口70延伸直到进入到大容积的储备空间54中。与之独立的第二液压通路72从壳体12的第二径向出入口42经由第二环形缝隙74和在活塞24的受压部件22中的径向的贯通开口76延伸直到进入到构造在套筒44外面的小容积的驱控空间56中。经由内燃机的气缸盖中的未示出的通道给在壳体12中的两个径向出入口40、42供给通常处于不等的压力下的液压介质。
第一环形缝隙68形成在壳体12的孔18中的第一径向留空部78与活塞24的罐状的工作部件20的外表面80之间。第二环形缝隙74形成在壳体12的孔18中的第二径向留空部82与活塞24的受压部件22的柱体形的外表面84之间。
壳体12中的第一出入口40和第二出入口42以及活塞24的工作部件20中的或受压部件22中的两个径向的贯通开口70、76分别关于纵向中轴线26彼此轴向错开地布置。固定环86用于轴向位置固定或用作针对活塞24的轴向行程限制，并且布置在构造于壳体12的孔18上的凸肩88以及构造在受压部件22的外表面84上的另外的凸肩90之间。固定环86布置在第二液压通路72中并且如下这样地构造，即，使固定环能够被液压介质在很大程度上无阻力地绕流。固定环86例如可以实施为弹簧环或卡环。
由于双流式的液压的支撑元件10具有其在轴向上非常长的且直径很大的套筒44的根据本发明的设计结构，得到了用于供给间隙补偿装置36的相对较大容积的储备空间54和具有相比已公知的双流式的液压的支撑元件明显减小的空间容量的相对较小的驱控空间56。驱控空间56独立于储备空间54地仅用于供应内燃机的阀传动装置的摇臂的能切换的联接元件。由此，相比已公知的技术上的解决方案显著地减小了用于驱控摇臂的能切换的联接元件的液压通路中的本身不可避免的死容积，这能够实现阀传动装置的精确的且非常短的正时。
基于同时在容积方面增加的储备空间54，当支撑元件相比其在此所示的垂直取向由于车辆倾斜而处于倾斜位置时，还得到了支撑元件10的间隙补偿装置36的可工作性。
附图标记列表
10 液压的支撑元件
12 罐式壳体
14 壳体底部
16 壳体的外周侧面
18 壳体中的柱体形的孔
20 活塞的工作部件
22 活塞的受压部件
24 活塞
26 纵向中轴线
28 在活塞的受压部件上的头部
30 头部的端侧
32 头部中的孔
34 壳体边缘
36 间隙补偿装置
37 球形止回阀
37a 球体
38 活塞的工作部件的底部
39 保持罩
40 壳体中的第一径向出入口
41 阀弹簧
42 壳体中的第二径向出入口
43 压缩弹簧
44 套筒
46 套筒的第一区段
48 套筒的第二区段
50 套筒的锥形的错位区段
52 套筒的闭合的端部
54 储备空间
56 驱控空间
58 活塞的工作部件中的贴近头部下方的环形槽
60 活塞的受压部件中的内表面
62 活塞的轴向区段
64 活塞与套筒之间的环形空间
66 第一液压通路
68 第一环形缝隙
70 活塞的工作部件中的径向的贯通开口
72 第二液压通路
74 第二环形缝隙
76 活塞的受压部件中的径向的贯通开口
78 壳体中的孔的第一径向扩大部
80 活塞的工作部件的柱体形的外表面
82 壳体中的孔的第二径向扩大部
84 活塞的受压部件中的柱体形的外表面
86 固定环
88 壳体的孔中的凸肩
90 受压部件的外表面上的凸肩

Claims (11)

1.双流式的液压的支撑元件(10)，其用于内燃机的阀传动装置的能切换的摇臂，所述支撑元件具有罐式壳体(12)，所述壳体能装入到内燃机的气缸盖中，其中，在所述壳体(12)的轴向的孔(18)中，与所述支撑元件(10)的纵向中轴线(26)同轴地以能轴向运动的方式布置有活塞(24)，其中，所述活塞(24)由空心柱体形的受压部件(22)和与所述受压部件轴向联接的罐状的工作部件(20)构成，其中，所述活塞(24)的受压部件(22)的至少一个头部(28)用作针对所述能切换的摇臂的支座并且轴向凸出超过壳体边缘(34)，其中，用于穿流对能切换的摇臂中的能被液压驱控的联接装置进行加载的液压介质的开口构造到所述活塞(24)的头部(28)的端侧(30)中，其中，所述壳体(12)具有用于液压介质的第一径向出入口(40)并且在轴向上与所述第一径向出入口间隔开地具有用于液压介质的第二径向出入口(42)，并且其中，在所述支撑元件(10)上构造有用于所述摇臂的液压的间隙补偿装置(36)，其中，所述间隙补偿装置(36)具有球形止回阀(37)，其特征在于，将单侧闭合的套筒(44)不能运动地置入到所述活塞(24)的受压部件(22)中，所述套筒(44)的闭合的端部(52)达到贴近所述受压部件(22)的拱顶状的头部(28)下方的外部环形槽(58)的区域中，在所述套筒(44)的径向内部和在所述套筒(44)轴向下方，在所述活塞(24)的受压部件(22)以及工作部件(20)中构造出共同的用于给所述间隙补偿装置(36)供应液压介质的储备空间(54)，所述储备空间(54)经由所述活塞(24)的工作部件(20)中的径向的贯通开口(70)与所述壳体(12)中的第一出入口(40)经由第一液压通路(66)连接，构造在所述套筒(44)的径向外侧与所述活塞(24)的受压部件(22)的径向内侧之间的用于对所述能切换的摇臂中的联接装置进行液压供应的驱控空间(56)经由所述活塞(24)的受压部件(22)中的径向的贯通开口(76)与所述壳体(12)中的第二出入口(42)经由第二液压通路(72)连接，并且所述储备空间(54)的容积比所述驱控空间(56)的容积大得多。
2.根据权利要求1所述的支撑元件，其特征在于，所述套筒(44)具有空心柱体形的第一区段和第二区段(46、48)，它们分别具有不同的直径并且通过错位区段(50)彼此连接以及相互间隔开。
3.根据权利要求1或2所述的支撑元件，其特征在于，所述套筒(44)的第一区段(46)液压密封地贴靠在所述活塞(24)的受压部件(22)的径向的内表面(60)上，并且在所述套筒(44)的第二区段(48)与所述活塞(24)的受压部件(22)的内表面(60)的轴向区段(62)之间构造出环形空间(64)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的支撑元件，其特征在于，所述壳体(12)中的第一径向出入口(40)与所述活塞(24)的工作部件(20)中的径向的贯通开口(70)经由壳体(12)与工作部件(20)之间的第一环形缝隙(68)液压连接。
5.根据权利要求4所述的支撑元件，其特征在于，所述第一环形缝隙(68)由所述壳体(12)的孔(18)的第一径向扩大部(78)和所述工作部件(20)的柱体形的外表面(80)形成。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的支撑元件，其特征在于，所述壳体(12)中的第二径向出入口(42)与所述活塞(24)的受压部件(22)中的径向的贯通开口(76)经由壳体(12)与受压部件(22)之间的第二环形缝隙(74)液压连接。
7.根据权利要求6所述的支撑元件，其特征在于，所述第二环形缝隙(74)由所述壳体(12)的孔(18)的第二径向扩大部(82)和所述受压部件(22)的柱体形的外表面(84)形成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的支撑元件，其特征在于，所述壳体(12)中的第一出入口(40)和所述活塞(24)的工作部件(20)中的径向的贯通开口(70)以及所述壳体(12)中的第二出入口(42)和所述活塞(24)的受压部件(22)中的径向的贯通开口(76)没有轴向重叠地分别轴向彼此错开地布置。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的支撑元件，其特征在于，在构造于所述壳体(12)的孔(18)上的凸肩(88)与构造于所述受压部件(22)的外表面(84)上的凸肩(90)之间布置有固定环(86)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的支撑元件，其特征在于，所述储备空间(54)的在所述套筒(44)、所述活塞(24)的受压部件(22)和工作部件(20)的内侧之间形成的容积比所述驱控空间(56)的在所述套筒(44)的外侧与所述活塞(24)的受压部件(22)的内侧之间形成的容积大至少50％。
11.根据权利要求10所述的支撑元件，其特征在于，所述储备空间(54)的在所述套筒(44)、所述活塞(24)的受压部件(22)和工作部件(20)的内侧之间形成的容积比所述驱控空间(56)的在所述套筒(44)的外侧与所述活塞(24)的受压部件(22)的内侧之间形成的容积大50％至180％。
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