CN108661740B - 用于内燃机的阀驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的阀驱动器(1)，其中，阀驱动器(1)具有凸轮轴(2)和至少一个凸轮从动件(3)。从而凸轮轴(2)具有至少一个凸轮组(4、5)，凸轮组(4、5)包括第一凸轮(4a、5a)并且包括第二凸轮(4b、5b)。阀驱动器(1)进一步具有至少一个调节设备(6)，其包括第一可调节接合元件(6a)和第二可调节接合元件(6b),它们每个与第一引导件(7c)和第二引导件(7d)协作。阀驱动器(1)还具有至少一个控制轴(9)，其包括至少一个控制凸轮组(10)，控制凸轮组(10)包括第一控制凸轮(10a)并且包括第二控制凸轮(10b)。根据本发明，控制轴(9)能够从开始位置被带入枢转位置，第一控制凸轮(10a)具有用于相应的第一接合元件(6a)的凸轮耳(11)，第二控制凸轮(10b)具有用于相应的第二接合元件(6b)的凸轮耳(11)。

Description

用于内燃机的阀驱动器
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的阀驱动器，其包括凸轮轴并且包括凸轮从动件。
背景技术
已经公知的用于内燃机的通用阀驱动器包括凸轮轴以及至少一个凸轮从动件，并且包括凸轮组，凸轮组以旋转固定方式(rotatably fixed manner)安装至凸轮轴，凸轮组包括第一凸轮并且包括轴向邻近第一凸轮的第二凸轮。在第一位置，凸轮从动件驱动连接至相应的凸轮组的第一凸轮，在第二位置，凸轮从动件驱动连接至相应的凸轮组的第二凸轮。
凸轮从动件能够依靠调节设备在第一位置和第二位置之间切换，因而能够打开或者关闭内燃机的对应气缸。为了控制调节设备，公知于现有技术的阀驱动器具有控制轴，控制轴以可旋转以及轴向可移位方式被支撑并且依靠安装至控制轴的控制凸轮组控制调节设备。
但是，在公知于现有技术的控制轴的情形下，劣势为，控制调节设备仅能够依靠复杂运动顺序–例如与轴向移位相结合的旋转。这不仅导致相对较长的控制时间，而且增加生产以及修理成本。此外，单独控制各个气缸是不能够实现的或者仅通过较大努力才能实现。
发明内容
因而，本发明的目的是给出用于通用类型阀驱动器的可替换实施例，在该情形下控制各个气缸依靠简化运动顺序实现，并且能够通过减小的努力单独控制各个气缸。
本发明基于这样的总体构思：给出一种阀驱动器的控制轴，在该情形下控制各个气缸能够首次依靠简化的运动顺序实现。为了该目的，阀驱动器具有凸轮轴和至少一个凸轮从动件，其中，凸轮轴具有至少一个凸轮组，其以旋转固定方式安装至凸轮轴，凸轮组包括第一凸轮并且包括轴向邻近第一凸轮的第二凸轮。在第一位置，相应的凸轮从动件驱动连接至相应的凸轮组的第一凸轮，在第二位置，相应的凸轮从动件驱动连接至相应的凸轮组的第二凸轮。为了将凸轮从动件调节至第一位置或者第二位置，阀驱动器具有至少一个调节设备，调节设备具有第一可调节接合元件和第二可调节接合元件。第一接合元件从而与布置在凸轮轴上的第一引导件协作，第二接合元件与布置在凸轮轴上的第二引导件协作。第一接合元件和第二接合元件能够在初始位置和切换位置之间交替地被调节，由此在初始位置不接触对应引导件，并且相应的接合元件与对应引导件在切换位置协作。阀驱动器还具有至少一个控制轴，控制轴包括至少一个控制凸轮组，其中，控制凸轮组具有安装至控制轴的第一控制凸轮和安装至控制轴的第二控制凸轮。根据本发明，控制轴能够从开始位置绕纵向轴线被带入枢转位置，第一控制凸轮具有用于相应的第一接合元件的凸轮耳，第二控制凸轮具有用于相应的第二接合元件的凸轮耳。在枢转位置，第一控制凸轮能够依靠凸轮耳将第一接合元件调节至切换位置，第二控制凸轮能够依靠凸轮耳以交替方式将第二接合元件调节至切换位置。当打开气缸时，控制轴以打开角度被带入枢转位置，第一控制凸轮将第一接合元件从初始位置调节至切换位置。控制轴返回至开始位置，气缸保持打开。为了关闭气缸，控制轴以一个关闭角度被带入旋转位置，第二控制凸轮将第二接合元件从初始位置调节至切换位置。气缸现在被关闭。当凸轮耳在相应的控制凸轮处时，额外地获得的是，降低相应的接合元件上的机械应力，并且缩短各个气缸的打开次数以及关闭次数。现在依靠根据本发明的阀驱动器已经实现了通过简单地枢转控制轴来可靠的控制对应气缸，使得复杂运动顺序不是必须的，并且能够降低控制时间以及生产和修理成本。
在根据本发明的方案的另一发展中，有利地提供的是，阀驱动器具有控制轴，其包括多个控制凸轮组，其中，包括对应凸轮从动件的对应调节设备能够依靠相应的控制凸轮组被启动，因而对应气缸能够被打开或者关闭。例如当打开第一气缸时，第一控制凸轮启动第一控制凸轮组中的对应调节设备，其他控制凸轮组的第一控制凸轮在控制轴的该枢转位置不以第一打开角度接触相应的第一接合元件。如果第二气缸现在连接至第一气缸，控制轴绕第二打开角度枢转，第二控制凸轮组中的第一控制凸轮能够启动对应调节设备。在该具有第二打开角度的枢转位置，其他控制凸轮组的第一控制凸轮以及第一控制凸轮组的第二控制凸轮不接触相应的接合元件。因而由第一控制凸轮组控制的气缸仍打开，并且由第二控制凸轮组控制的的气缸打开。响应于关闭，控制轴以第二关闭角度以及随后以第一关闭角度被带入旋转/枢转位置，使得打开的气缸能够一个接一个被关闭。
包括各个控制凸轮组的控制轴从而能够实施为使得响应于第一完全枢转，所有气缸被打开，以及响应于控制轴的后续完全枢转，所有气缸被关闭。有利地，各个气缸能够被成对打开或者关闭，或者也可以一个接一个被打开或者关闭。
有利地，包括单个控制轴的多个气缸能够依靠阀驱动器打开或者关闭，阀驱动器实施为使得阀驱动器的简单设计是可行的，因而能够降低生产成本和修理成本。此外，各个气缸的控制时间能够缩短，并且能够实现用于各个气缸的打开顺序。
在根据本发明的方案的另一可替换发展中，有利地提供的是，控制轴具有至少两个局部控制轴，其每个均包括至少一个控制凸轮组，其中，包括对应凸轮从动件的对应调节设备能够依靠相应的控制凸轮组被启动，因而对应气缸能够被打开或者关闭。例如，第一局部控制轴因而能够控制第一气缸组，第二局部控制轴能够控制第二气缸组。第一和第二气缸组从而能够在气缸的数量上不同。在阀驱动器的这种实施例的情形下，第一气缸组和第二气缸组能够分别有利地打开或者关闭。还提供的是，各个气缸均具有局部控制轴以便能够以特别快速以及灵活的方式实施控制阀驱动器。
有利地提供的是，控制轴具有内轴和围绕内轴的外轴。内轴可旋转地布置在旋转固定的外轴中，控制凸轮组的第一控制凸轮和第二控制凸轮以旋转固定方式安装至内轴。依靠内轴枢转至枢转位置，第一控制凸轮能够一个接一个或者成对调节相应的第一接合元件，第二控制凸轮能够一个接一个或者成对调节相应的第二接合元件。第一和第二控制凸轮能够安装至内轴，例如依靠连接销，使得包括安装至内轴的控制凸轮的内轴能够相对于控制轴的旋转固定的外轴旋转。
在控制轴的另一可替换发展中，有利地提供的是，控制轴具有内轴和围绕内轴的外轴，其中，内轴和外轴能够相对于彼此旋转。第一控制凸轮从而能够以旋转固定方式安装至内轴，第二控制凸轮能够以旋转固定方式安装至外轴。在可替换发展中，第二控制凸轮能够以旋转固定方式安装至内轴，第一控制凸轮能够以旋转固定方式安装至外轴。各个气缸分别依靠包括第一控制凸轮的内轴或者外轴的枢转被打开，以及分别依靠包括第二控制凸轮的外轴或者内轴的枢转被关闭。在控制轴的这种实施例的情形下，还可行的是，仅气缸的一部分能够有利地以任何顺序被打开或者关闭：单个地、一个接一个地或者成对地被打开或者关闭，能够以特别灵活的方式执行控制气缸。还额外地以有利方式降低了第一控制凸轮和第二控制凸轮之间的交互作用，例如振动传递。
在根据本发明方案的特别有利的进一步发展中，提供的是，控制轴是包括至少一个摇杆臂的摇杆轴，摇杆臂旋转地布置在摇杆轴上。因而控制轴能够结合摇杆轴，能够以有利方式降低用于阀驱动器的安装空间。
为了提供控制轴关于限定角度的旋转，有利地提供的是，阀驱动器具有控制轴驱动器。例如，控制轴驱动器能够是带驱动器或者齿轮驱动器或者调节驱动器。控制轴驱动器还能够具有多个独立驱动器，它们横向地或者居中地布置在控制轴上。
能够依靠复位装置获得将控制轴重新设定至开始位置，复位装置具有复位弹簧，例如复位弹簧包括扭转弹簧、螺旋形弹簧或者柔性弹簧。以有利方式依靠复位装置能够避免控制轴的不想要的旋转。
依靠附图，本发明的进一步重要的特征及优势见于从属权利要求、附图以及对应附图说明。
毫无疑问，上述提到的特征和下文将解释的特征不仅能够使用在相应的指定组合中，而且能够使用在其他组合中或者单独使用，这并未脱离本发明的范围。
附图说明
本发明的优选示范实施例示出在附图中并且将在以下说明中更详细地解释，由此，相同附图标记指代相同或者类似或者功能相同的部件。
在每个情况下示意地，
图1示出了根据本发明包括控制轴的阀驱动器的局部视图；
图2示出了包括控制凸轮组的控制轴的视图；
图3示出了控制轴的视图，控制轴包括内轴以及包括旋转固定的外轴；
图4示出了包括内轴和外轴的控制轴的侧视图，其中，内轴和外轴能够相对于彼此旋转。
具体实施方式
图1示出了未详细示出的内燃机的阀驱动器1的局部视图。阀驱动器1具有凸轮轴2和凸轮从动件3。凸轮轴2具有包括第一凸轮4a和第二凸轮4b的第一凸轮组4以及包括第一凸轮5a和第二凸轮5b的第二凸轮组5。第一凸轮组4和第二凸轮组5以旋转固定方式安装至凸轮轴2。未详细示出的气缸能够被第一凸轮组4和第二凸轮组5控制，使得例如第一凸轮组4控制气缸的入口阀，第二凸轮组5控制气缸的出口阀。
凸轮从动件3依靠第一辊3a驱动连接至第一凸轮组4，并且依靠第二辊3b驱动连接至第二凸轮组5。在第一位置，辊3a和3b与相应的凸轮组4和5的第一凸轮4a和5a协作，在第二位置，辊3a和3b与相应的凸轮组4和5的第二凸轮4b和5b协作。
为了将凸轮从动件3调节至第一位置或者第二位置，阀驱动器1具有调节设备6，调节设备6具有第一可调节接合元件6a和第二可调节接合元件6b从而第一接合元件6a与安装至凸轮轴2的第一滑动引导件7a的第一引导件7c协作，第二接合元件6b与安装至凸轮轴2的第二滑动引导件7b的第二引导件7d协作。第一接合元件6a和第二接合元件6b在初始位置和切换位置之间能够交替地调节，由此在初始位置不接触对应滑动引导件7a或者7b，在切换位置相应的接合元件6a或者6b与对应滑动引导件7a或者7b协作。
阀驱动器1还具有控制轴9，控制轴9能够绕纵向轴线8枢转，并且其能够从开始位置被带入旋转/枢转位置。在该示范实施例中，控制轴9和阀驱动器1的摇杆轴结合。控制轴9具有控制凸轮组10，其中，控制凸轮组10具有以旋转固定方式安装至控制轴9的第一控制凸轮10a，以及以旋转固定方式安装至控制轴9的控制凸轮10b。根据本发明，第一控制凸轮10a和第二控制凸轮10b每个具有用于接合元件6a和6b的凸轮耳11以及具有周向区域12。依靠周向区域12，控制凸轮10a和10b径向安装至控制轴9。例如，从而能够依靠连接销实现轴向安装至相应的控制凸轮10a和10b。在枢转位置，第一控制凸轮10a能够依靠凸轮耳11将第一接合元件6a调节至切换位置，第二控制凸轮10b能够依靠凸轮耳11以交替方式将第二接合元件6b调节至切换位置。为了打开或者关闭各个气缸，控制轴9绕打开角度或者绕关闭角度枢转，使得仅第一控制凸轮10a接触第一接合元件6a并且能够调节后者，或者使得仅控制凸轮10b接触第二接合元件6b并且能够调节后者。
依靠根据本发明的阀驱动器1，通过将控制轴9以打开角度或者关闭角度简单地枢转至枢转位置来实现控制对应气缸，使得复杂运动顺序不是必须的，并且使得能够降低控制时间以及生产和修理成本。
图2示出了包括控制凸轮组10的控制轴9的视图。控制凸轮10a和10b安装至控制轴9，控制轴9能够从开始位置枢转至枢转位置。第一控制凸轮10a和第二控制凸轮10b布置在控制轴9上以便可相对于彼此旋转，使得控制轴9绕打开角度枢转以打开对应气缸，以及绕关闭角度枢转以关闭对应气缸。在多个控制凸轮组以及要控制的气缸为多个的情形下，控制轴9的打开角度和关闭角度彼此不同，使得相应的第一接合元件6a或者相应的第二接合元件6b能够单个地、一个接一个地或者成对地被调节，以及被单独控制的气缸还能够单个地、一个接一个地或者成对地被打开或者关闭。依靠修改各个第一控制凸轮10a和各个第二控制凸轮10b的打开角度和关闭角度，能够改变各个气缸的打开顺序和打开次数。
图3示出了包括内轴13并且包括外轴14的控制轴9的视图。内轴13布置在旋转固定的外轴14中并且能够相对于外轴14旋转。第一控制凸轮10a和第二控制凸轮10b能够安装至内轴13，例如依靠连接销，使得包括安装至内轴13的控制凸轮10a和10b的内轴13能够相对于控制轴9的外轴14枢转。通过将内轴13枢转至枢转位置，因而第一控制凸轮10a能够调节第一接合元件6a，因而第二控制凸轮10b能够调节第二接合元件6b并且能够打开或者关闭对应气缸。例如能够依靠内轴13中的孔进行油供给。
图4示出了包括内轴13并且包括外轴14的控制轴9的视图，其中，内轴13和外轴14能够相对于彼此旋转。从而第一控制凸轮10a安装至内轴13，第二控制凸轮10b以旋转固定方式安装至外轴14。在可替换中，第二控制凸轮10b能够安装至内轴13，第一控制凸轮10a能够以旋转固定方式安装至外轴14。在控制轴9的该实施例中，打开或者关闭多个包括控制轴9的气缸仅能够依靠内轴13或者外轴14的枢转发生，使得可获得用于内轴13以及外轴14的周边上的各个第一控制凸轮10a和各个控制凸轮10b的更多空间。例如能够依靠内轴13中的孔进行油供给。
为能够以限定角度枢转控制轴9，阀驱动器1能够具有控制轴驱动器，例如，其能够是带驱动器或者齿轮驱动器或者调节驱动器。控制轴驱动器还能够具有多个独立驱动器，独立驱动器能够横向地或者居中地布置在控制轴9上。还能够依靠复位装置获得将控制轴9重新设定至开始位置，复位装置具有复位弹簧，例如，复位弹簧包括扭转弹簧、螺旋形弹簧或者柔性弹簧。

Claims (11)

1.一种用于内燃机的阀驱动器(1)，
-其中，所述阀驱动器(1)具有凸轮轴(2)和至少一个凸轮从动件(3)，
-其中，所述凸轮轴(2)具有以旋转固定方式安装至凸轮轴(2)的至少一个凸轮组(4、5)，所述凸轮组(4、5)包括第一凸轮(4a、5a)并且包括轴向邻近所述第一凸轮(4a、5a)的第二凸轮(4b、5b)，
-其中，相应的凸轮从动件(3)在第一位置驱动连接至相应的凸轮组(4、5)的所述第一凸轮(4a、5a)，以及在第二位置驱动连接至相应的凸轮组(4、5)的所述第二凸轮(4b、5b)，
-其中，阀驱动器(1)具有至少一个调节设备(6)，所述调节设备(6)具有可调节的第一接合元件(6a)和可调节的第二接合元件(6b)，
-其中，所述第一接合元件(6a)与布置在所述凸轮轴(2)上的第一引导件(7c)协作，第二接合元件(6b)与布置在所述凸轮轴(2)上的第二引导件(7d)协作，
-其中，所述第一接合元件(6a)和所述第二接合元件(6b)在初始位置和切换位置之间能够交替地调节，
-由此相应的接合元件(6a、6b)在初始位置不接触对应的引导件(7c、7d)，在切换位置相应的接合元件(6a、6b)与对应的引导件(7c、7d)协作，以及
-其中，所述阀驱动器(1)具有至少一个控制轴(9)，所述控制轴(9)包括至少一个控制凸轮组(10)，所述控制凸轮组(10)包括安装至所述控制轴(9)的第一控制凸轮(10a)以及安装至所述控制轴(9)的第二控制凸轮(10b)，
其特征在于，
所述控制轴(9)能够绕纵向轴线(8)旋转离开开始位置，所述第一控制凸轮(10a)具有用于相应的第一接合元件(6a)的凸轮耳，所述第二控制凸轮(10b)具有用于相应的第二接合元件(6b)的凸轮耳，使得在旋转位置，所述第一控制凸轮(10a)能够依靠用于相应的第一接合元件(6a)的凸轮耳将所述第一接合元件(6a)调节至所述切换位置，并且所述第二控制凸轮(10b)能够依靠用于相应的第二接合元件(6b)的凸轮耳以交替方式将所述第二接合元件(6b)调节至所述切换位置。
2.根据权利要求1所述的阀驱动器，其特征在于，
所述阀驱动器(1)具有的控制轴(9)包括多个控制凸轮组(10)，其中，包括对应凸轮从动件(3)的对应调节设备(6)能够依靠相应的控制凸轮组(10)被启动，因而能够在至少两个不同的凸轮轮廓之间切换。
3.根据权利要求1所述的阀驱动器，其特征在于，
所述控制轴(9)具有至少两个局部控制轴，每个所述局部控制轴均包括至少一个控制凸轮组(10)，其中，包括对应凸轮从动件(3)的对应调节设备(6)能够依靠相应的控制凸轮组(10)被启动，因而能够在至少两个不同的凸轮轮廓之间切换。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀驱动器，其特征在于，
所述控制轴(9)具有内轴(13)和与所述内轴(13)共轴布置的外轴(14)，其中，所述内轴(13)可旋转地布置在旋转固定的所述外轴(14)中，并且其中，所述第一控制凸轮(10a)和所述第二控制凸轮(10b)以旋转固定方式安装至所述内轴(13)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的阀驱动器，其特征在于，
所述控制轴(9)具有内轴(13)和与所述内轴(13)共轴布置的外轴(14)，其中，所述内轴(13)和所述外轴(14)能够相对于彼此旋转，并且其中，所述第一控制凸轮(10a)安装至所述内轴(13)，所述第二控制凸轮(10b)安装至所述外轴(14)，或者所述第二控制凸轮(10b)安装至所述内轴(13)，所述第一控制凸轮(10a)以旋转固定方式安装至所述外轴(14)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的阀驱动器，其特征在于，
所述控制轴(9)是包括至少一个摇杆臂的摇杆轴，所述摇杆臂旋转地布置在所述摇杆轴上。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的阀驱动器，其特征在于，
所述阀驱动器(1)具有控制轴驱动器。
8.根据权利要求7所述的阀驱动器，其特征在于，
所述控制轴驱动器是带驱动器或者齿轮驱动器或者调节驱动器。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的阀驱动器，其特征在于，
所述控制轴(9)具有复位装置。
10.根据权利要求9所述的阀驱动器，其特征在于，
复位装置具有复位弹簧，所述复位弹簧包括扭转弹簧、螺旋形弹簧或者柔性弹簧。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的阀驱动器，其特征在于，
第一引导件(7c)和第二引导件(7d)布置在滑动引导件(7a、7b)上或者在每个情况下布置在第一滑动引导件(7a)和第二滑动引导件(7b)上。
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