CN107956527B - 可变气门驱动装置的中间推杆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可变气门驱动装置的中间推杆，该中间推杆以板材构造方式被制造，并且具有至少一个用于支承复位弹簧的弹簧支臂的支承面，并且具有两个至少分段地相互平行的侧壁，其中，两个侧壁通过具有外斜面的斜面体相连接，在两侧壁之间安置能旋转地支承的凸轮滚子，并且其中，在侧壁的自由端上安置能旋转地支承的调节和/或支承滚子。为改善中间推杆的板材毛胚的材料分布，所述斜面体在其面对弹簧支臂的自由端的端部具有居中安置的纵向延伸的连接板，连接板在两个侧壁相邻的外缘的方向上被弯曲，并且连接板的自由端被向外弯曲成凹形，使得连接板的远离斜面体的外壁形成凹形弯曲的支承面，用于支承被弯曲成垂直于两个侧壁的弹簧支臂的端部段。

Description

可变气门驱动装置的中间推杆
技术领域
本发明涉及一种可变气门驱动的中间推杆，该中间推杆由板材结构的方式制成并且具有至少一个用于支承复位弹簧的弹簧支臂的支承面，并且具有两个至少分段地相互平行的侧壁，其中，两个侧壁通过具有外斜面的斜面体相互连接，在中间推杆上两侧壁之间安置能旋转地支承的凸轮滚子，并且在中间推杆上侧壁的自由端安置能旋转地支承的调节和/或支承滚子。
背景技术
活塞式内燃机的由宝马股份公司(BMW AG)的Valvetronic而知名的可变气门驱动装置具有偏心轴，凸轮轴，每个换气气门的上述类型的中间推杆和每个换气气门的行程传动件，上述偏心轴借助于电动机能够转动并且具有凸轮盘，上述凸轮轴通过链条传动或齿形皮带传动与活塞式内燃机的曲轴建立传动式连接并且具有至少一个每个换气气门的凸轮。在例如专利文献DE 101 23 186A1中阐释了上述类型的可变气门驱动装置。
通过中间推杆的凸轮滚子接触凸轮轴的相应凸轮的行程轮廓，并且通过斜面体的斜面传递至行程传动件，再通过行程传动件传递至相关换气气门的气门杆。行程传动件优选是滚子牵引杆，在滚子牵引杆上能够转动地支承的接触滚子与斜面体的斜面接触。备选地，行程传动件还能够是具有能转动的接触滚子的牵引杆或相应的挺杆。由于偏心轴的转动，通过调节滚子与凸轮盘的调节接触，使得中间推杆在凸轮轴的凸轮与凸轮滚子间绕着接触轴线偏转。在这种情况下，中间推杆在端侧通过支承滚子被在壳体固定的导向槽的圆弧形的槽轨上导引。
除了将调节行程传递至调节和/或支承滚子的环状圆柱形的滚动面的方式，凸轮盘的调节行程还能被传递至中间推杆上在侧壁自由端的端面形成的圆弧形的滑动面部分。
通过中间推杆的偏转，斜面与行程传动件的接触滚子的接触区域被移动，因此，由于斜面的高度与斜度，产生相关换气气门的气门行程的变化。通过优选设计成螺旋扭力弹簧的复位弹簧，其弹簧支臂被支承在中间推杆的支承面上，以此确保中间推杆的凸轮滚子与凸轮轴相应的凸轮持续的接触。
通过专利文献DE 102 60 557 A1已知一种可变气门驱动装置的中间推杆，该中间推杆由板材构造方式制成，即通常由钢板经过冲压，弯曲和精压制成，为了引入凸轮盘的调节行程至中间推杆，并且为了引导中间推杆在导向槽中运动，在中间推杆上两侧壁的端侧之间安置的能旋转地支承的调节和支承滚子。用于支承复位弹簧的弹簧支臂的支承面位于中间推杆上斜面体端部的端面上，其中，两个弯曲的外连接板用于弹簧支臂的侧面的引导。
在专利文献DE 10 2011 003 898 A1中还阐述了一种可变气门驱动装置的中间推杆，该中间推杆以板材构造方式被制造，在该中间推杆上侧壁的自由端被拉近到一起并且相互紧贴。当支承滚子被设计为具有两个外置圆盘的双滚子结构，被用以在理想的导向槽里引导中间推杆时，凸轮盘的调节行程被传递至中间推杆上在两侧壁自由端的端面形成的圆弧形的滑动面部分。根据中间推杆的设计方案，支承滚子的半径能够小于或大于滑动面部分的半径。用于支承复位弹簧的弹簧支臂的支承面位于中间推杆上安置在斜面体端部的端面上的凹口的中心，其中，两个余下的外连接桥用于弹簧支臂的侧面的引导。
最后在专利文献DE 10 2012 222 374 A1公开了一种可变气门驱动装置的中间推杆，该中间推杆以板材构造方式被制造，为了引入凸轮盘的调节行程至中间推杆，并且为了引导中间推杆在导向槽中运动，在中间推杆上两侧壁的端侧之间安置的能旋转地被支承的调节和支承滚子。用于引入凸轮盘调节行程的环状圆柱形滚动面被安置在调节和支承滚子的中心，并且该滚动面的具有的曲率半径小于用于引导中间推杆在导向槽移动的滚动面的曲率半径。用于支承复位弹簧的弹簧支臂的支承面位于中间推杆上弯曲的延长部分，该延长部分被安置在斜面体端部的端面的中心。为了侧面地引导弹簧支臂，在斜面体上延长部分的下部设置具有侧面地探出的连接板。
上述以板材构造方式制成的中间推杆基本具有在斜面体区域材料短缺的问题，这使得在形成板材毛胚时很难提供足够大的斜面，同时用于支承复位弹簧的弹簧支臂的支承面和用于在斜面体上侧面地引导弹簧支臂的连接桥也很难形成。此外，在现有的设计方案中，用于支承弹簧支臂的支承面具有在压缩复位弹簧时弹簧支臂的端部露出斜面体的斜面的风险，由此会减小斜面的能利用的范围。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，提供在以板材构造方式制成的上述种类的中间推杆上的另一种用于支承复位弹簧的弹簧支臂的支承面的构造和安排，由此得到在板材毛胚上更有利的材料分布以及在斜面体的斜面上更大的能利用的面积。
该技术问题涉及可变气门驱动装置的中间推杆，该中间推杆以板材构造方式被制成，并且具有至少一个用于支承复位弹簧的弹簧支臂的支承面，并且具有两个至少分段地相互平行的侧壁，其中，两个侧壁通过具有外斜面的斜面体相互连接，其中，在两侧壁之间安置能旋转地支承的凸轮滚子，并且其中，在侧壁的自由端上安置能旋转地支承的调节和/或支承滚子，该技术问题通过下述技术特征解决，上述斜面体在其面对弹簧支臂的自由端的端部上具有居中安置的纵向延伸的连接板，该连接板在两侧壁的相邻外缘的方向上被弯曲，并且该连接板在其自由端被这样地向外弯曲成凹形，使得连接板从斜面体分离的外壁在此区域形成凹形弯曲的支承面，以此支承被弯曲成垂直于两侧壁的弹簧支臂端部段。
本发明基于一种用于活塞式内燃机的可变气门驱动装置的已知的中间推杆，该中间推杆以板材构造方式被制成，并且具有至少一个用于支承复位弹簧的弹簧支臂的支承面，并且具有两个至少分段地相互平行的侧壁。两个侧壁通过具有外斜面的斜面体相互连接。通过中间推杆的偏移位置而能变化的行程运动借助于斜面能够传递至例如是滚子牵引杆的行程传动件，并且通过行程传动件再传递至相应换气气门的气门杆。在两侧壁之间安置能旋转地支承的凸轮滚子，该凸轮滚子与凸轮轴相应的凸轮相接触。借助于旋转的凸轮轴的凸轮的行程轮廓，中间推杆能够通过已知的方式偏转。在两个侧壁的自由端上安置能旋转地支承的调节和/或支承滚子，通过该调节和/或支承滚子可将用于偏转中间推杆的调整行程引入中间推杆，和/或使得中间推杆在导向槽中被导引。
为了在变型加工板材毛胚时得到更有利的材料分布，以及为了避免斜面上能用面积的减小，斜面体在其面对弹簧支臂的自由端的端部上具有居中安置的纵向延伸的连接板，该连接板在朝向两侧壁相邻外缘的方向上被弯曲。该连接板的自由端在向外的方向上被弯曲成凹形，使得连接板从斜面体分离的外壁在此区域内形成凹形弯曲的支承面，以此支承被弯曲成垂直于两侧壁的弹簧支臂端部段。
对于在斜面体上模制的连接板，需要将相应大小的板材毛胚进行冲压成形。因为用于支承复位弹簧的支承面从斜面体的基体转移至连接板的自由端，所以板材毛胚上更多材料用于形成真正的斜面体。此外，在压缩复位弹簧时，因为弹簧支臂的端部段被弯折并且弹簧支臂的端部段位于斜面体前方，弹簧支臂的端部能够不露出斜面体的斜面，因此斜面的能被利用的范围不再减小。
由于制造技术的原因，连接板在其自由端优选被弯曲成圆弧形。在这种情况下，连接板的外壁的曲率半径在弯曲的范围内优选大于弹簧支臂端部段的直径的一半，因此在复位弹簧被压缩或回弹时，弹簧支臂端部段能够在连接板的此范围里被弯曲的外壁上来回滑动，并且由此避免弹簧支臂更大拉紧和弯曲。
为避免弹簧支臂与两侧壁外缘的接触，以及由此可能产生的弹簧支臂端部段从连接板的分离，连接板的外壁在其弯曲得最深的地方具有预先固定的相对于侧壁的外缘的最小间距。
附图说明
为进一步阐述本发明，结合附图阐述实施例。附图是：
图1是根据本发明中间推杆的一种优选的实施方式的立体的侧视图，和
图2是具有复位弹簧的弹簧支臂的根据图1的中间推杆的立体图。
具体实施方式
在两个附图中示出根据本发明的中间推杆1的一种优选实施方式从不同角度观察所得的立体图，该中间推杆1用于活塞式内燃机的可变气门驱动装置。中间推杆1以板材构造方式被制造，并且具有两个至少分段地相互平行的侧壁2，3，两个侧壁通过具有外侧的斜面5的斜面体4相互连接。在两个侧壁2，3之间安置能旋转地支承在第一轴螺栓8上的凸轮滚子6，该凸轮滚子具有环状圆柱形的滚动面7，其中，轴螺栓8被压入两个侧壁2，3上相应的孔中。在两个侧壁2，3的自由端安置能旋转地支承在第二轴螺栓12上的调节和/或支承滚子9，该调节和/或支承滚子9在相对于第一轴螺栓8的纵轴线方向上具有两个轴向外置的环状圆柱形的滚动面10和轴向居中放置的环状圆柱形的滚动面11，该轴螺栓12被压入两个侧壁2，3上相应的孔中。在该实施例中，调节和/或支承滚子9的两个轴向外置的滚动面10的直径小于轴向居中放置的滚动面11的直径。
在安装完成的状态下，凸轮滚子6的滚动面7与凸轮轴相应的凸轮相接触，由此凸轮的行程轮廓的走向转为中间推杆1的偏转。该中间推杆1的偏转通过中间推杆1的斜面体4的斜面5传递至行程传动件，并且通过行程传动件再传递至相应换气气门的气门杆。行程传动件优选是滚子牵引杆，在滚子牵引杆上能够转动地支承的接触滚子与斜面体4的斜面5接触。为改变行程特性和换气气门的升程，通过调节和/或支承滚子9借助于轴向外置的滚动面10在壳体固定的圆弧形的导向槽中的导引，使得中间推杆1能够受限地在凸轮与凸轮滚子6之间绕着接触轴线偏转。对于中间推杆1的偏转必要的调整行程通过有限地能够旋转的凸轮盘被引入至调节和/或支承滚子9的居中安置的滚动面11。由此，通过中间推杆1的偏转，行程传动件的接触滚子，或者更确切地说，滚子牵引杆的接触滚子与斜面体4的斜面5的其它区域相接触，行程特性和相关换气气门的升程因此产生变化。
为确保凸轮滚子6与凸轮轴相应的凸轮持续接触，设置被设计成螺旋扭力弹簧的复位弹簧13，其弹簧支臂14被支承在中间推杆1的至少一个支承面22上。在图2中示出了复位弹簧13的弹簧支臂14。
为了在变型加工板材毛胚时得到更有利的材料分布，不同于现有的中间推杆，在中间推杆1上安置用于与斜面体4相隔地支承相关弹簧支臂14的支承面22。此外，斜面体4在其面对弹簧支臂14的自由端的端部18上具有居中安置的纵向延伸的连接板19，该连接板在朝向两个侧壁2，3相邻的外缘16，17的方向上被弯曲。
连接板19的自由端20在向外的方向上被如此弯曲成凹形，使得连接板的外壁21在此区域形成凹形弯曲的支承面22，以此支承被弯曲成垂直于两个侧壁2，3的弹簧支臂14的端部段15。连接板19在自由端20的区域内被弯曲成上述圆弧形，其中，连接板19的外壁21的曲率半径R在弯曲的范围内大于弹簧支臂14的端部段15的直径的一半。因此在复位弹簧13被压缩或回弹时，弹簧支臂14的端部段15能够在连接板19的此区域内被弯曲的外壁21上来回滑动，由此避免弹簧支臂14更大拉紧和弯曲。
此处应当注意的是，除了连接板19的外壁21上曲率半径为R的位置，弹簧支臂14也优选安置在连接板19的外壁21上具有其它曲率半径的位置。因此，连接板19的外壁21的整个弹簧支臂附近的轮廓被优选地用作弹簧支臂14的支承面。在图1和图2中示出的中间推杆1的连接板19能够在此被设计为在端侧的长度长于示出的长度，但在这种情况下，不妨碍凸轮滚子6的功能。此外，连接板19的外壁21的支承面能够具有一定的凸度。
连接板19的外壁21在其弯曲得最深的地方具有预先固定设置的相对于两个侧壁2，3的外缘16，17的最小间距，由此避免弹簧支臂14与两个侧壁2，3的外缘16，17的接触，以及由此避免可能产生的弹簧支臂14的端部段15与连接板19上的分离。
在上述支承面22和弹簧支臂14的端部段15的设计方案和结构布置中，还避免了在复位弹簧13被压缩时，弹簧支臂14的端部在现有技术的中间推杆上能够探出斜面体4的斜面5的情况，由此避免了斜面5的能被利用的面积缩小的情况。
附图标记列表
1 中间推杆
2 第一侧壁
3 第二侧壁
4 斜面体
5 斜面体上的斜面
6 凸轮滚子
7 滚动面
8 第一轴螺栓
9 调节和/或支承滚子
10 外滚动面
11 内滚动面
12 第二轴螺栓
13 复位弹簧；螺旋扭力弹簧
14 复位弹簧的弹簧支臂
15 复位弹簧的端部段
16 第一侧壁的外缘
17 第二侧壁的外缘
18 斜面体4的弹簧侧端部
19 连接板
20 连接板19的自由端
21 连接板19的外壁
22 连接板19上的支承面
R 连接板19的曲率半径

Claims (3)

1.一种可变气门驱动装置的中间推杆(1)，以板材构造方式制造所述中间推杆(1)，并且所述中间推杆具有至少一个用于支承复位弹簧(13)的弹簧支臂(14)的支承面(22)，并且具有两个至少分段地相互平行的侧壁(2，3)，其中，两个所述侧壁(2，3)通过具有外侧的斜面(5)的斜面体(4)相互连接，其中，在两个所述侧壁(2，3)之间安置能旋转地支承的凸轮滚子(6)，并且其中，在所述侧壁(2，3)的自由端上安置能旋转地支承的调节和/或支承滚子(9)，其特征在于，所述斜面体(4)在其面对所述弹簧支臂(14)的自由端的端部(18)上具有居中安置的、凸出于所述斜面体(4)的、沿两个所述侧壁(2，3)的纵向延伸的连接板(19)，所述连接板(19)在朝向两个所述侧壁(2，3)相邻的外缘(16，17)的方向上被弯曲，并且所述连接板(19)在其自由端(20)上被这样地向外弯曲成凹形，使得所述连接板(19)的远离所述斜面体(4)的外壁(21)形成凹形弯曲的所述支承面(22)，用于支承被弯曲成垂直于两个所述侧壁(2，3)的所述弹簧支臂(14)的端部段(15)，所述斜面体(4)还具有彼此间隔设置的左侧壁和右侧壁，所述连接板(19)居中设置在所述斜面体(4)的左侧壁和右侧壁之间，并且凸出于所述斜面体(4)的左侧壁和右侧壁，以与所述斜面体(4)的左侧壁和右侧壁相隔地支承所述弹簧支臂(14)的端部段(15)。
2.根据权利要求1所述的中间推杆(1)，其特征在于，所述连接板(19)在其自由端(20)上被弯曲成圆弧形，并且所述连接板(19)的外壁(21)的曲率半径(R)在弯曲的范围内大于所述弹簧支臂(14)的端部段(15)的半径。
3.根据权利要求1或2所述的中间推杆(1)，其特征在于，所述连接板(19)的外壁(21)在其弯曲得最深的位置上具有预先固定的相对于两个所述侧壁(2，3)的外缘(16，17)的最小间距。
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