CN112739889B - 用于内燃发动机的可变升程气门机构的模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于内燃发动机的可变升程气门机构的预组装模块(1)，该模块安装在所述内燃发动机的气缸盖中，模块(1)具有底板(2)，底板具有位于所述底板的顶侧(3)上的电动线性致动器(4)，滑动板(7)位于顶侧(3)上，滑动板借助于线性导轨(6)能够沿电动线性致动器(4)移动，其中：保持壁(9)从滑动板(7)的纵向外侧(8)突起，保持壁在底板(2)的底侧(5)下方延伸并且具有两个从保持壁垂下的致动指状件(10)，每个致动指状件(10)在其自由端(11)处具有用于移动可切换摇臂的联接滑动件的接触表面(12)；在滑动板(7)的横向外侧(13)的区域中，布置在电动线性致动器(4)前面的接触壁(14)向上延伸，接触壁的内端面(15)与电动线性致动器(4)的致动销(17)接触，以使滑动板(7)沿纵向方向移动。

Description

用于内燃发动机的可变升程气门机构的模块

技术领域

本发明涉及用于内燃发动机的可变升程气门机构的模块，该模块具有滑动板，该滑动板由电动线性致动器沿一个方向作用，该电动线性致动器具有从其垂下的致动指状件，每个致动指状件在其自由端处具有接触表面，用于使可切换摇臂的联接滑动件移动，并且其中复位弹簧装置安装在该模块上，用于使滑动板沿其另一个纵向方向移动。

背景技术

这种具有装载了致动器的滑动板(推杆)和其上的致动指状件的模块也称为电子摇杆模块。该模块的一个示例可以在DE 10 2017 101 792中找到。三缸内燃发动机的一排排气门分配有共同的推杆，该推杆在气缸盖中的端面上具有电动致动器。每个气缸都配备了两个具有相同作用的换气气门。当电动致动器未通电时，推杆经由布置在致动器附近的压缩弹簧上的力复位。

上述“长”模块的部件必须费力地安装在气缸盖上，并且必须为相应类型的内燃发动机专门准备。为此，气缸盖具有用于在凸轮轴轴承的部分中引导推杆的狭槽，在组装期间必须引导难以操纵的相对长的细丝推杆穿过这些狭槽；随后在其上组装致动指状件。电动致动器对准推杆后方，从而不必要地增加了内燃发动机的安装空间；此外，它必须单独地紧固。

还确定的是，同时致动一系列换气气门具有高功率需求，因而只能在短时间窗口内执行。此外，必须安装相对坚固的复位弹簧装置。完全清楚的是，气缸数大于3的内燃发动机也是可行的。

发明内容

目的是创造易于构造和组装并且可以以多种方式使用的模块。

根据本发明，该目的通过权利要求1的新颖特征来实现。

因此，新颖特征涉及用于安装在内燃发动机的气缸盖中的“外部”预组装模块。该模块具有底板，该底板具有位于其顶侧上的电动线性致动器。在底板的顶侧或底侧上存在滑动板，该滑动板可以经由线性导轨相对于电动线性致动器纵向移动。从滑动板的纵向外侧优选地垂直突出保持壁，该保持壁主要在底板的底侧下方延伸并且仅具有一个或两个从其垂下的致动指状件。在滑动板的横向外侧的区域中，在电动线性致动器的前面突起接触壁，该接触壁的内端面与电动线性致动器的致动销接触，以便使滑动板沿一个纵向方向移动，并且用于使滑动板沿另一个纵向方向移动的复位弹簧装置至少间接地夹持在滑动板和底板之间。

因此，提供了没有上述缺点的模块。现在短且易于操纵的用于致动内燃发动机的仅一个气缸的1或2个可切换摇臂(出口排或入口排)的模块(气缸具有三个可切换摇臂，这些摇臂具有三个作用相同的换气气门也是可以想到的)以完全外部预组装的状态提供给内燃发动机并且在那里以自动化方式或用手工“从上方”组装。其运输和操纵相对容易。本领域的技术人员将认识到，该模块现在可以广泛地用于各种不同的内燃发动机类型。也可以仅部分地为气缸盖配备模块。同样清楚的是，单个模块仅具有相对低的能量需求和足够大的切换时间窗口。致动指状件还应当优选地作用于它们所分配的可切换摇臂的横向联接滑动件。

显然，滑动板也可以具有实心的块状设计。这同样适用于保持壁，根据本发明的一个有利的改进，保持壁是简单的成角度的片材。必要时，保持壁也可以是底板的一体部件。除此以外，可以想到并提供保持壁与底板的连接，例如通过焊接、铆接、卡扣、胶合或插头连接。在该设计为成角度的片材的情况下，可以确定底板上有特别刚性和稳定的布置。同样清楚的是，保持壁也可以简单地“向上”突起，因此不再从滑动板垂下，并且保持壁的横截面为T形。

滑动板与保持壁和接触壁在金属片零件中组合是另一从属权利要求的主题。这是廉价且易于制造的部件，也易于组装。

在本发明的另一说明书中，示出了例如由两个简单的成角度的条带(成一体)形成的底板，电动线性致动器优选地位于这两个条带的端部之间。为了将底板紧固至气缸盖，每个成角度的条带在其端部都具有例如孔。以这种方式，底板可以在气缸盖上的合适的接触点处(诸如在凸轮轴轴承壳或与其靠近的部件处)被旋拧成平行于凸轮轴或平行于内燃发动机的纵向壁。显然，底板的几何形状不限于上述条带形状。底板也可以具有矩形或大体上多边形的设计，或者也可以具有成形区域。

滑动板在该模块上的“内部”导轨是另一从属权利要求的主题。因此，简单地说，在致动器方向上设置线性导轨。为了表示它们，滑动板具有纵向狭槽。在这种情况下，从底板或滑块或类似物向外突出的销在该纵向狭槽中延伸，因此，滑动板在这些部件上经受“轨道状”且抗扭转的纵向引导。替代性地，纵向狭槽也可以位于底板中，销或滑块然后从滑动板突起到该纵向狭槽中。必要时，也可以安装滚柱轴承线性导轨(滚柱循环、滚珠循环)。

此外，本发明的改进方案提供了用于将滑动板集成在模块中的复位弹簧装置。为此，提供至少一个简单的螺旋压缩弹簧，该弹簧被夹持在接触壁和支承桩的轴环之间，该支承桩被螺旋压缩弹簧包围并且在其远离轴环的一侧可移动地穿透接触壁，位于保持壁上，并且还可以在其上进行微调。替代性地，还可以经由伺服装置再次进行电磁复位或其他复位。

由弹簧钢制成的柔性致动指状件应当优选地被提供为单独地接合至保持壁的部件。这里的想法是简单地将这些致动指状件悬挂在保持壁的上端面上。然而，也可以想到并且在必要时旨在将致动指状件设计为保持壁的一体式部件。

相应的致动指状件具有扭曲的几何形状，因此在狭窄的气缸盖区域内被巧妙地引导至相应的可切换摇臂。

替代性地，通常可以使用电动致动器或者液压或气动控制元件来代替电动线性致动器。同样清楚的是，必要时，可以经由相同的电动线性致动器或相同的控制元件来将滑动件复位，或者在每个位移方向上精确地使用一个致动器。

附图说明

在附图中：

图1示出了具有“底部”滑动板的模块的空间前视图；

图2示出了上述模块的空间后视图；并且

图3示出了具有“顶部”滑动板的模块变型的三维前视图。

具体实施方式

示出了用于内燃发动机的可变升程气门机构的短模块1。具有下文描述的所有部件的模块1可以以预组装的状态被提供给内燃发动机的气缸盖并旋拧到其上。

模块1具有由钢片制成的底板2，该底板基本上由两个彼此相向延伸的成角度的条带组成，在这两个条带的自由端23处设置有用于将模块1连接至气缸盖的孔24。

电动线性致动器4位于底板2的顶侧3上，其电连接(插头16)向上成角度，这节省了模块的纵向方向上的安装空间。根据图1和图2的第一变型，滑动板7位于底侧5上，该滑动板可以经由线性导轨6纵向移动至电动线性致动器4。

可以看出，具有两个分开的由弹簧钢制成的致动指状件10的保持壁9从滑动板7的纵向外侧8垂直地向下突起。致动指状件10在纵向上彼此间隔开地悬挂在保持壁9上并紧固(拧紧/钳紧)到其上，并且具有扭转的走向。这些致动指状件中的每个致动指状件在其自由端11处具有接触表面12，用于移动可切换摇臂(未示出)的横向联接滑动件。

在底板2后面的横向外侧13上，定位在电动线性致动器4前面的接触壁14从滑动板7成一体地向上弯曲。内端面15与电动线性致动器4的中央致动销17(参见图2)接触，以使滑动板7(在其上具有保持壁9和接触壁14以及致动指状件10)沿纵向方向移动(根据图1向右，根据图2向左)。

为了使滑动板7复位，模块1具有复位弹簧装置18。在两个变型中(图1和图2，变型1；图3，变型2)，该复位弹簧装置都是作为螺旋压缩弹簧提供的。根据图1和图2的解决方案，该装置在一端作用于上述接触壁14的背离致动器的外端面27。在另一端，该装置作用于被螺旋压缩弹簧18包围的支承桩29的轴环28。支承桩29在此以可纵向移动的方式穿透接触壁14，并且在致动器侧作用于单独的保持壁19。

所述保持壁19在两种解决方案中均垂直地竖立在底板2上。电动线性致动器4牢固地搁置在保持壁19的后侧20上。为此，设置了法兰件22，其位于保持壁19的远离致动器的前侧21上并且穿透所述保持壁。因此，电动线性致动器4经由法兰件22牢固地夹持在保持壁19上。如果需要，电动线性致动器4还可以具有用于底板2本身的紧固装置。

根据图1和图2的其中滑动板7在底板2的底侧5上延伸的解决方案，两个销25从底板2向下突起。滑动板7在其上利用纵向狭槽(未示出)被平移引导。滑动板26在距底板2一定距离处紧固至销25。因此，滑动板7被引导并保持在销和底板2之间(关键词：线性导轨6)。没有示出替代性的设计，其中应用了榫槽连接来代替上述的导向销。在此，例如，纵向鼻部可以背离底板2的底侧5突起，在该纵向鼻部中，滑动板7利用互补的纵向狭槽被引导。取决于该实施例(阶梯状的纵向鼻部)，可能仍需要或可能不需要滑动板26。这同样适用于任选地具有阶梯状销25的实施例(省略了阶梯状销)。

根据图3所示的其中滑动板7在底板2的顶侧3上延伸的变型，两个销25从底板2向上突起。同样，滑动板7在其上利用纵向狭槽(未示出)被平移引导。在距底板2一定距离处，滑动板26也紧固至销25，因此滑动板7在销与底板2之间也被纵向引导。

附图标记说明

1)模块

2)底板

3)顶侧

4)电动线性致动器

5)底侧

6)线性导轨

7)滑动板

8)纵向外侧

9)保持壁

10)致动指状件

11)端部

12)接触表面

13)横向外侧

14)接触壁

15)内端面

16)插头

17)致动销

18)复位弹簧装置

19)保持壁

20)后侧

21)前侧

22)法兰件

23)端部

24)孔

25)销

26)滑动板

27)外端面

28)轴环

29)支承桩

Claims (9)

1.一种用于内燃发动机的可变升程气门机构的预组装模块(1)，所述模块安装在所述内燃发动机的气缸盖中，所述模块(1)具有底板(2)，所述底板具有位于所述底板的顶侧(3)上的电动线性致动器(4)，滑动板(7)位于所述底板的顶侧(3)或与之背离的底侧(5)上，所述滑动板经由线性导轨(6)能够相对于所述电动线性致动器(4)纵向移动，其中保持壁(9)从所述滑动板(7)的纵向外侧(8)突起，所述保持壁在所述底板(2)的所述底侧(5)下方延伸并且具有一个或两个从所述保持壁垂下的致动指状件(10)，每个致动指状件(10)在其自由端(11)处具有用于移动可切换摇臂的联接滑动件的接触表面(12)，其中在所述滑动板(7)的横向外侧(13)的区域中，布置在所述电动线性致动器(4)前面的接触壁(14)垂直地竖立，所述接触壁的内端面(15)与所述电动线性致动器(4)的致动销(17)接触，以使所述滑动板(7)沿一个纵向方向移动，并且其中所述模块(1)具有复位弹簧装置(18)，用于使所述滑动板(7)沿其另一个纵向方向移动，所述复位弹簧装置至少间接地夹持在所述滑动板和所述底板(7、2)之间。

2.根据权利要求1所述的模块，其中保持壁(19)以一片或多片的方式连接在所述底板(2)的所述顶侧(3)上，其中所述电动线性致动器(4)经由法兰件(22)与所述保持壁的致动器侧后侧(20)接合，所述法兰件从所述保持壁(19)的远离致动器的前侧(21)延伸并且穿透所述保持壁。

3.根据权利要求1所述的模块，其中所述保持壁(19)是角板。

4.根据权利要求1所述的模块，其中所述滑动板(7)与所述保持壁和所述接触壁(9、14)成一体地形成，并且由钢片冲压和弯曲而成。

5.根据权利要求1所述的模块，其中所述底板(2)由两个彼此相向延伸的成角度的条带组成，在所述条带的自由端(23)处设置有用于将所述模块(1)连接至所述气缸盖的孔(24)。

6.根据权利要求1所述的模块，其中为了提供所述线性导轨(6)，销(25)或滑动件从所述底板(2)的所述顶侧(3)(所述滑动板(7)位于所述底板(2)的所述顶侧(3)上的解决方案)或从所述底板(2)的所述底侧(5)(所述滑动板(7)位于所述底板(2)的所述底侧(5)上的解决方案)突起，所述销或滑动件在所述滑动板(7)中的纵向狭槽中延伸。

7.根据权利要求6所述的模块，其中，至少在具有所述销(25)的解决方案中，与所述底板(2)间隔开的滑动板(26)被紧固到所述销，在所述滑动板和所述底板(2)之间，所述滑动板(7)被引导和保持。

8.根据权利要求1所述的模块，其中至少一个螺旋压缩弹簧被用作所述复位弹簧装置(18)，所述复位弹簧装置在一端至少间接地作用于所述接触壁(14)的背离所述致动器的外端面(27)，并且在另一端作用于被所述螺旋压缩弹簧(18)包围的支承桩(29)的轴环(28)，所述支承桩(29)以可纵向移动的方式穿透所述接触壁(14)并且至少间接地支承在所述电动线性致动器(4)或所述底板(2)上。

9.根据权利要求1所述的模块，其中相应的致动指状件(10)是以弯曲的方式从所述保持壁(9)垂下的单独的弹簧钢部件。

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