CN113669125A - 用于内燃机的气门机构的摇杆装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的气门机构的摇杆装置，其具有至少一个摇杆(1)，该摇杆以一个用于操纵内燃机的至少一个换气阀(4、5)的气门侧的杠杆(1a)并且以两个用于能枢转运动地驱动的操纵侧的杠杆(1b、1c)能枢转地设置在摇杆轴(3)上，其中，所述杠杆(1a、1b、1c)能相互枢转地支承在摇杆轴(3)上，并且为了切换摇杆(1)，操纵侧的第一杠杆(1b)能够通过第一耦合机构(9)分别与气门侧的杠杆(1a)耦合，以传递用于气门操纵的第一升程运动，并且操纵侧的第二杠杆(1c)能够通过第二耦合机构(10)分别与气门侧的杠杆(1a)耦合，以传递用于气门操纵的第二升程运动。

Description

用于内燃机的气门机构的摇杆装置
技术领域
本发明涉及一种根据在权利要求1的前序部分中详细限定类型的用于内燃机的气门机构的摇杆装置。
背景技术
由DE 10 2017 129 720 A1已知一种具有摇杆的能切换的摇杆装置，所述摇杆支承在固定在机器上的摇杆轴上并且具有与凸轮轴连接的凸轮臂和与往复活塞式内燃机的至少一个换气气门连接的气门臂。
由US 2006/0236968 A1已知的用于发动机的气门机构系统设计有低升程摇臂、高升程摇臂和连接摇臂，其中，这些摇臂能够通过低升程锁定机构和高升程锁定机构连接。
在US 2016/0230679中公开了一种具有三个摇臂的可变气门机构系统，所述摇臂能够通过切换机构连接。
由JP 2013-142328 A公开的可变气门机构具有主摇臂和两个凸轮从动摇臂，它们能够通过转换销相互连接。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题在于，提出上面提到的摇杆装置，该摇杆装置能够实现简单构造的且在运行中改进的可变气门控制。
所述技术问题通过权利要求1的特征来解决。本发明的其它有利的设计方案由各从属权利要求、说明书和附图得出。
提出一种用于内燃机的气门机构的摇杆装置，其具有至少一个摇杆。所述摇杆以一个用于操纵内燃机的至少一个换气阀的气门侧的杠杆并且以两个用于能枢转运动地驱动的操纵侧的杠杆能枢转地设置在摇杆轴上，其中，所述杠杆能相互枢转地支承在摇杆轴上。为了切换摇杆，操纵侧的第一杠杆能够通过第一耦合机构与气门侧的杠杆连接，以传递用于气门操纵的第一升程运动，并且操纵侧的第二杠杆能够通过第二耦合机构与气门侧的杠杆连接，以传递用于气门操纵的第二升程运动。以这种方式，气门侧的杠杆能够分别通过操纵侧的杠杆选择性地切换。能够借助至少一个能切换的摇杆实现一种简单构造的多级可变运行、尤其气门升程切断和气门升程转换的组合。在此，气门升程可完全切断或者相对全气门升程的附加气门升程能接通或者后者能停用。另一优点在于，附加气门升程的气门升程高度能调节得小于全气门升程的气门升程高度并且尤其能直接调节低于所述气门升程高度。由此能够实现所谓的米勒升程(Miller-Hub)。
以特别有利的方式，通过摇杆能够传递四个不同的并且彼此独立的升程曲线。气门侧的杠杆能够与两个操纵侧的杠杆解耦，由此在基圆曲线中能实现气门升程切断。气门侧的杠杆能够与操纵侧的第一杠杆耦合，而气门侧的杠杆能够与操纵侧的第二杠杆解耦。由此，在第二升程曲线中，仅能传递例如从主凸轮拾取的气门全升程的传递。气门侧的杠杆能够与两个操纵侧的杠杆同时耦合，由此在第三升程曲线中能传递气门全升程和气门附加升程的组合。这尤其在内燃机的所谓的内部废气再循环中是有利的。在第四升程曲线中，气门侧的杠杆能与操纵侧的第二杠杆耦合，而气门侧的杠杆能与操纵侧的第一杠杆解耦。由此，能够传递仅一个例如从次凸轮拾取的附加气门升程。例如，对于在进气门侧处的上面所提及的米勒升程、或对于发动机制动、和/或对于在排气门侧处实施用于降低构件的热负荷和磨损的所谓的发动机热管理，情况即是如此。
在本发明的另一种有利的设计方案中，除了能切换的第一摇杆，还设置有能切换的第二摇杆。第二摇杆以一个用于操纵内燃机的至少一个换气阀的气门侧的杠杆并且以一个用于能枢转运动地驱动的操纵侧的第三杠杆能枢转地设置在摇杆轴上，其中，所述杠杆能相互枢转地支承在摇杆轴上。为了切换第二摇杆，操纵侧的第三杠杆通过用于传递用于气门操纵的第三升程运动的第三耦合机构能与气门侧的第二杠杆耦合。以这种方式，第二摇杆相对第一摇杆独立地被切换，并且反之亦然。
在此，在此外有利的方式种可能的是，用于内燃机的气缸的至少一个排气换气阀能通过能切换的第一摇杆并且至少一个进气换气阀能通过能切换的第二摇杆相互独立地操控。这能够以如下方式简单地实现，即气门侧的第一杠杆与内燃机的至少一个排气换气阀产生气门接触，并且气门侧的第二杠杆与至少一个进气换气阀产生气门接触。
在本发明的另一种特别有利的设计方案中，操纵侧的第一杠杆和操纵侧的第三杠杆分别为了拾取用于气门操纵的气门全升程而与内燃机的凸轮轴的第一凸轮接触。由此，在第一摇杆和第二摇杆上能够彼此独立地实现气门全升程的传递或切断或共同实现的停缸。由于用于拾取气门附加升程的操纵侧的第二杠杆与凸轮轴的第二凸轮接触，所以在第一摇杆上仅能够在凸轮轴旋转时在没有气门全升程的情况下传递气门附加升程或者连同气门全升程一起传递气门附加升程。此外，这种布置结构能够实现翻转的或者说交替的停缸并且同时能够实现能分级的或者说对于每个气缸选择性的彼此独立实现的发动机制动。操纵侧的杠杆分别允许直接从凸轮轴的相应的凸轮拾取升程运动，由此能避免另外的传递机构。通过凸轮滚子能够使拾取时的摩擦损耗最小化。
设计方案能够进一步简化，即每个耦合机构均配设有用于切换的致动器并且每个摇杆均能单独地通过单独的致动器切换。由此，致动器能够较小地实施并且能够以较小的制造成本被大量生产。
在此，有利的是，致动器设计为电动螺线管，该电动螺线管分别具有能线性移动的衔铁，相应的耦合机构通过该衔铁在直接的调节接触中能移动以进行切换。因此避免了用于传递调节运动的附加构件。减小了致动器行程并且缩短了切换时间。此外，直接单独操纵相应的摇杆提高了切换性能并且同时降低了切换时间的变化。构件公差影响和制造成本能够最小化。
致动器能够至少部分地集成于与摇杆轴连接的支架中并且相对于摇杆轴以径向距离设置。在所述支架上，因此致动器能够分别以特别简单的方式以距摇杆轴任意的单独的径向距离设置。由此能够实现在摇杆轴附近的致动器布置结构和耦合机构切换，从而相对于致动器，例如集成于气门侧的杠杆中或集成于操纵侧的杠杆中的耦合机构的相对运动在运行中是小的。因此，在致动器与耦合机构之间能够简单地建立用于切换的持久接触。此外，具有致动器、摇杆轴和摇杆的摇杆装置作为能预装配的结构单元能够通过所述支架尤其通过螺纹连接件简单地被固定在内燃机的气缸盖上。
在本发明的另一种有利的设计方案中，耦合机构集成于摇杆中并且能移动地设置在气门侧的杠杆上的和分别配属的操纵侧的杠杆上的分别配属的轴向孔中，以便进行切换。以这种方式能够实现各个配属的气门侧的和操纵侧的杠杆的横向于杠杆的纵轴线的轴向连接，因此能够实现能切换的摇杆的所谓的横向锁定。通过横向锁定能够实现耦合机构在摇杆轴附近节省结构空间的布置结构。
在此，第一耦合机构和第三耦合机构能够分别具有一个在气门侧的相应的第一杠杆和第三杠杆上的轴向贯通孔中能移动的操纵活塞，通过该操纵活塞在直接的调节接触中能够相应地移动在操纵侧的第一杠杆和第三杠杆上的轴向孔中设置的连接活塞，以便进行切换。在此，连接活塞为了与相应的气门侧的第一杠杆和第三杠杆耦合而能被移动到所述杠杆的贯通孔中。
此外有利的是，这样设置为了切换而能移动地集成于气门侧的杠杆或操纵侧的杠杆中的耦合机构和至少一个配属于所述耦合机构的、用于切换的致动器，使得在相应的气门侧的杠杆或相应的操纵侧的杠杆相对于相应的致动器进行相对枢转时，确保了在耦合机构与致动器之间在移动方向上的至少部分的重叠，以便进行切换。以这种方式，耦合机构为了切换能够始终通过致动器操控。在覆盖时，耦合机构能够始终在致动器侧接触或者通过微小的气隙间隔开地设置。
以有利的方式也可能的是，这样设置为了切换而能移动地集成于操纵侧的的杠杆中的耦合机构和至少一个为了操纵耦合机构而配设的集成于支架中的致动器，使得在操纵侧的杠杆或气门侧的杠杆相对于支架相对枢转时，耦合机构在解耦状态下在致动器侧沿移动方向能贴靠在支架上。因此，在解耦状态下，耦合机构能够以滑动的枢转接触持久地贴靠在支架上。由此能够实现简单的持久的固定，以防耦合机构从操纵侧的杠杆或从气门侧的杠杆中脱落。为了切换而能移动地集成于气门侧的的杠杆中的耦合机构能够在解耦状态下以类似的方式被固定以防脱落。
能够设置有复位弹簧机构，所述复位弹簧机构分别将至少一个操纵侧的杠杆和至少一个对应配属的气门侧的杠杆在枢转方向上彼此相对地预紧到未枢转的初始位置中。在此，在相应的操纵侧的杠杆上和在相应的气门侧的杠杆上在相应轴向相对置的杠杆纵向侧上分别设置轴向对齐地相对置的空隙部，复位弹簧机构至少部分地设置到这些空隙部中并且在枢转方向上被夹紧。复位弹簧机构因此能够特别节省结构空间地集成地设置在一个或两个摇杆中。
在本发明的另一种特别有利的设计方案中规定，分别通过弹簧机构在耦合状态中预紧用于将气门侧的第一杠杆和第二杠杆与操纵侧的第一杠杆和第三杠杆耦合的第一耦合机构和第三耦合机构。在此，通过弹簧机构在解耦状态中预紧用于将气门侧的第一杠杆与操纵侧的第二杠杆耦合的第二耦合机构。因此，以简单的方式在耦合机构的未被操纵的状态中，气门侧的第一杠杆和第二杠杆能通过第一耦合机构和第三耦合机构在耦合状态中与操纵侧的第一杠杆和第三杠杆保持，而气门侧的第一杠杆与操纵侧的第二杠杆解耦。由此例如通过第一摇杆和第二摇杆能相应地传递全气门升程，而附加气门升程被停用。
第一摇杆和第二摇杆能彼此独立地被切换和操纵。例如可能的是，通过第一摇杆操纵内燃机的至少一个排气换气阀，并且通过第二摇杆操纵至少一个进气换气阀。反过来也可设想，通过第一摇杆操纵至少一个进气换气阀，并且通过第二摇杆操纵至少一个排气换气阀。
将致动器集成在与共同的摇杆轴连接的共同的支架中，在该支架上设置具有气门侧摇杆和操纵侧摇杆的能切换的摇杆，这种集成能够实现将摇杆装置设计为能预装配的结构单元，该结构单元能够通过支架简单地被固定在内燃机的气缸盖上。为了将摇杆轴固定在支架上并且为了将支架固定在气缸盖上，能够分别设置有一个螺纹连接件。因此，能切换的摇杆装置能够针对每个气缸单独地直接固定在气缸盖上。也能够将多个摇杆设置在用于整个气缸数的共同的摇杆轴上。相应地，因此也能够选择，是否仅单个的气缸设有能切换的摇杆单元。例如，为了停缸能够只为内燃机的存在的气缸中的一半配备有摇杆装置。也能设想，当要实现发动机的切断进给或所谓的滑行运行时，相应地装备所有气缸。
附图说明
本发明的其它特征由以下说明书和附图得出，在附图中简化地示出本发明的一种实施例。附图如下：
图1至图3分别示出根据本发明的摇杆装置在不同运行状态下的立体图，
图4示出在第一切换状态中摇杆装置的在第一剖切面中剖切的视图，
图5示出在第一切换状态中摇杆装置的在第二剖切面中剖切的视图，
图6示出在第二切换状态中摇杆装置的在第一剖切面中剖切的视图，
图7示出在第三切换状态中摇杆装置的在第二剖切面中剖切的视图，
图8示出摇杆装置的在第三剖切面中剖切的视图。
具体实施方式
在图1至图3中示出的根据本发明的摇杆装置具有第一摇杆1和第二摇杆2，它们设置在一个共同的固定在位置上或固定在机器上的摇杆轴3上。第一摇杆1由用于操纵内燃机的两个排气换气阀4、5的气门侧的一个第一杠杆1a和用于能枢转运动地驱动的操纵侧的两个杠杆1b、1c组成。第二摇杆2包括用于操纵内燃机的两个进气换气阀6、7的气门侧的一个第二杠杆2a和能枢转驱动的操纵侧的一个第三杠杆2b。气门侧的和操纵侧的杠杆1a、1b、1c、2a、2b分别能相互枢转地支承在摇杆轴3上。操纵侧的杠杆1b、1c、2b的能枢转运动的驱动分别通过位于上方的凸轮轴8进行。
为了切换第一摇杆1，第一杠杆1b能够通过第一耦合机构9与气门侧的第一杠杆1a耦合，并且操纵侧的第二杠杆1c能够通过第二耦合机构10与气门侧的第一杠杆1a耦合。以这种方式，第一摇杆设计成能切换的三重摇杆。为了切换第二摇杆2，气门侧的第二杠杆2a能够通过第三耦合机构11与操纵侧的第三杠杆2b耦合。在此，耦合机构9、10、11分别能够通过所配设的单独的电致动器12、13、14选择性地被切换。
为了能枢转运动地驱动，操纵侧的杠杆1b、1c、2b分别在一个端部上利用凸轮滚子15、16、17与凸轮轴8的所配属的凸轮18、19、20直接接触，以便拾取凸轮升程运动。气门侧的杠杆1a、2a用于将分别由操纵侧的杠杆1b、1c、2b拾取的凸轮升程运动作为气门升程运动传递到内燃机的相应的换气阀4、5或6、7上。为此，气门侧的杠杆1a、2a在气门侧的杠杆端部上分别与内燃机气缸的两个排气换气阀4、5或者分别与两个进气换气阀6、7接触。通过相应的轴向位于内部的气门侧的杠杆1a、2a的气门侧的杠杆端部区域上的叉形气门触点21、22、所谓的气门桥，能够分别同时操纵两个换气阀4、5或6、7，也就是说每个气缸四个换气阀。替代地，也能够分别仅操纵一个换气阀，也就是说每个气缸两个换气阀，其中，分别不需要气门桥。在图1和图2中示出的具有两个能切换的摇杆1、2的摇杆装置用于在未进一步示出的用于载重车辆的发动机上的可变气门控制，所述发动机以唯一驱动摇杆1、2的位于上方的凸轮轴8示出。
气门侧的杠杆1a、2a分别构造成两侧的杠杆，其在摇杆轴3上的旋转点分别位于带有气门触点21、22的气门侧的杠杆端部区域与连接侧的杠杆端部区域23、24之间的中间区域内，从而气门侧的杠杆端部区域和连接侧的杠杆端部区域23、24分别能够围绕摇杆轴3枢转。在连接侧的杠杆端部区域23或24上，气门侧的杠杆1a或2a能够与操纵侧的杠杆1b、1c或2b耦合以便传递气门升程运动。由此，耦合机构9、10、11和所配属的致动器12、13、14能够在摇杆轴3的凸轮轴侧设置在摇杆轴3与凸轮轴8之间。
操纵侧的杠杆1b、1c或2b平行于气门侧的杠杆1a、2a设置并且分别以一个支承侧的端部能枢转地支承在共同的摇杆轴3上。操纵侧的第一杠杆1b位于气门侧的第一杠杆1a的背离第二摇杆2的轴向外部的杠杆纵向侧的侧面，而操纵侧的第二杠杆1c定位在气门侧的第一杠杆1a的朝向第二摇杆2的轴向内部的杠杆纵向侧上。操纵侧的第三杠杆2b设置在气门侧的第二杠杆2a的背离第一摇杆1的轴向外部的杠杆纵向侧上。
操纵侧的杠杆1b、1c、2b分别利用凸轮滚子15、16、17拾取凸轮轴8的相应凸轮18、19、20的用于气门操纵的凸轮升程运动。凸轮滚子15、16、17分别设置在操纵侧的杠杆1b、1c的背离支承侧的端部上。操纵侧的第一杠杆1b利用凸轮滚子15拾取作为主凸轮的第一凸轮18的作为气门全升程的第一升程运动，而操纵侧的第二杠杆1c利用凸轮滚子16拾取作为次凸轮的第二凸轮19的作为气门附加升程的第二升程运动。通过操纵侧的第三杠杆2b，利用凸轮滚子17能够拾取凸轮轴12的第三凸轮20的作为气门全升程的第三升程运动。以这种方式，通过气门侧的第一杠杆1a，气门全升程和/或气门附加升程能被传递到排气换气阀4、5上。通过气门侧的第二杠杆2a，气门全升程能被传递到进气换气阀6、7上。
在图1中示出在第一运行状态下在凸轮18、19、20的基圆相位中的摇杆装置，而在图2中在第二运行状态下排气主凸轮18处于凸轮升程相位并且排气次凸轮19和进气凸轮20分别处于基圆相位。在根据图3的第三运行状态中，进气凸轮20处于凸轮升程相位中。在此，排气主凸轮18和排气次凸轮19处于基圆相位。在凸轮升程相位中，各个操纵侧的杠杆1b、1c、2b通过拾取凸轮升程被操纵，而在基圆相位中未被操纵。
耦合机构9、10、11分别节省结构空间地集成于配属的气门侧的杠杆1a、2a和操纵侧的杠杆1b、1c、2b中。图4和图6示出摇杆装置的具有延伸穿过第一耦合机构9和第三耦合机构11并且穿过所配属的致动器12、14的第一剖切面的剖面。第一耦合机构9和第三耦合机构11分别具有一个圆柱形的操纵活塞9a、11a和圆柱形的连接活塞9b、11b。操纵活塞9a、11a分别能移动地设置在气门侧的第一杠杆1a和第二杠杆2a的连接侧的杠杆端部区域23或24上的轴向贯通孔25或26中，以便于进行切换。在操纵侧的第一杠杆1b和第三杠杆2b上，相应的连接活塞9b或11b分别能移动地容纳在轴向孔27或28中。
操纵活塞9a和11a能够分别在致动器侧的端部上在端侧在直接的调节接触中通过相应的致动器12、14轴向移动。它们分别以另一个端侧的端部与相应的连接活塞9b、11b接触。后者通过弹簧机构29、30被预紧到相应的操纵活塞9a、11a上。弹簧机构29、30分别作为螺旋压力弹簧同轴地设置在孔27、28中。操纵活塞9a、11a的运动分别通过一个在致动器侧压入到贯通孔25、26中的套管31、32并且分别通过一个在套管上轴向端侧构成的止挡部24a在致动器侧来限定。
在图5和图7中示出摇杆装置的具有延伸穿过第二耦合机构10和所配属的致动器13的第二剖切面的剖面。第二耦合机构10由圆柱形连接活塞10a(图3)构成，该连接活塞能移动地设置在操纵侧的第二杠杆1c的轴向贯通孔33中，以便于进行切换。连接活塞10a能够在操纵侧的端部上在端侧在直接的调节接触中通过致动器13轴向地移动。该连接活塞能移动以便连接到气门侧的第一杠杆1a上的轴向的孔34中。所述孔34在此设计成轴向的贯通孔。连接活塞10a通过弹簧机构35被预紧到致动器13上。弹簧机构35作为螺旋压力弹簧同轴地设置在孔34中。
为了耦合，如在图4和图7中所示地，连接活塞9b、10b、11b能够分别在相应的气门侧的和操纵侧的杠杆1a和1b、1a和1c或2a和2b的未枢转的初始位置中在凸轮18、19、20的相应基圆相位中(图1)以连接侧的端部从相应的操纵侧的杠杆1b、2b上的孔27、28的连接侧的端部或操纵侧的第二杠杆1c上的贯通孔33移出，然后进入到相应的气门侧的杠杆1a或2a上的相应的贯通孔25、26中或进入到气门侧的第一杠杆1a的孔34中。在此，连接活塞9b、10b、11b能通过相应的被预紧的弹簧机构29、30的弹簧力或克服弹簧机构35的弹簧力移动到耦合的位置中。在此，弹簧机构35同时被预紧以便解耦。根据图5和图6，解耦通过操纵相应的致动器12、13、14并且移动相应的操纵活塞9a、10a、11a以克服相应的弹簧机构29、30的弹簧力或通过被预紧的弹簧机构35的弹簧力来与相应的连接活塞9b、10b、11b接触来实现。在此，连接活塞9b、10b、11b被移回到相应的孔27、28或贯通孔33中并且同时预紧弹簧机构29、30以便耦合。
致动器12、13、14分别实施成电气行程磁体或线性磁体(图1至图3)。它们容纳在轴向设置在摇杆1、2之间的共同的支架36中，该支架与基板36a通过第一螺纹连接件37与摇杆轴3连接。所述支架36具有两个从基板36a出发的垂直于摇杆轴3伸出的臂36b、36c，所述臂平行于摇杆1、2设置并且朝向平行于摇杆轴3设置的凸轮轴8的方向延伸。所述臂36b、36c形成圆柱形的套管38、39、40，致动器12、13、14分别以能电磁线性移动的衔铁12a、13a、14a设置到所述套管中(图4至图7)。在所述臂36b、36c上，致动器12、13、14能够分别在套管26、27、28中以相对于摇杆轴3的任意径向距离并且同时在摇杆轴3的凸轮轴侧设置在该摇杆轴与凸轮轴8之间。
通过给行程磁体通电，相应的衔铁12a、13a、14a以连接侧的端部在与相应的耦合机构9、10、11的调节接触中为了切换而能够从相应的套筒38、39、40中轴向地移动出来。通过切断通电能够使致动器12、13、14停用并且使相应的衔铁12a、13a、14a能够移动回到相应的套筒38、39、40中。为了使衔铁12a、13a、14a在未通电的状态下复位，能够如图所示地在相应的行程磁体中设置复位弹簧机构12b、13b、14b。支架10在第一臂36b上构成第一套筒38和第二套筒39。具有套筒38、39的臂36b设置在操纵侧的第二杠杆1c的背离气门侧的第一杠杆1a的轴向内侧上。在此，套筒38、39与操纵侧的第二杠杆1c的轴向内侧相对置。在套管38、39中设置有第一致动器12和第二致动器13，第一致动器12和第二致动器13具有用于与相应的第一耦合机构9或第二耦合机构10的操纵活塞9a或10a直接进行调节接触的相应的衔铁12a、13a。第二臂36c构造有第三套管40并且沿着气门侧的第二杠杆2a的轴向内侧被引导。在此，套管40与气门侧的第二杠杆2a的轴向内侧相对置。在第二臂36c上，在第三套管40中设置有第三致动器14，第三致动器14具有用于与第一或第三耦合机构11的操纵活塞11a直接调节接触的衔铁14a。
在图4和图5中所示的摇杆装置的第一切换状态中，致动器12、13、14处于停用状态，即所有三个行程磁体都未通电，并且衔铁12a、13a、14a被推回到相应的套管38、39、40中。在此，气门侧的第一杠杆1a通过第一耦合机构9与操纵侧的第一杠杆1b耦合(图4)并且同时通过第二耦合机构10与操纵侧的第二杠杆1c解耦(图5)。由此，第二杠杆1c位于空行程中，因为从第二凸轮19拾取的附加气门升程是无效的(图2)。在此，只有由操纵侧的第一杠杆1b在第一凸轮18上拾取的气门全升程通过气门侧的第一杠杆1a被传递到排气换气阀4、5上。同时，气门侧的第二杠杆2a通过第三耦合机构11与操纵侧的第三杠杆2b耦合(图4)。由此，进气换气阀6、7通过气门侧的第二杠杆2a以由操纵侧的第一杠杆1b在第三凸轮20上拾取的气门全升程来操纵(图2)。停用的致动器12、14以被推回到套管38、39中的衔铁12a、14a分别至少部分地与随气门侧的第一杠杆1a或第二杠杆2a枢转的第一致动活塞9a或第三致动活塞11a的操纵侧的端部的端面轴向重叠(图4和图6)。由此，第一耦合机构9和第二耦合机构11能够通过第一致动器12和第三致动器14持久地无延迟地被操控。这也能够通过以下方式实现，即在支架16中的致动器12、14和在气门侧的杠杆1a、2a中的耦合机构9、11靠近摇杆轴3设置，因此在气门侧的杠杆1a、2a的枢转运动期间操纵活塞9a、11a的绝对运动即使在气门全升程时也是小的。
因为在根据图5的第一切换状态中第二致动器13被停用，第二连接活塞10a通过配属的弹簧机构30的弹簧力被移动到解耦的位置中。该第二连接活塞以其蘑菇形扩张的致动器侧的端部41在端侧轴向地贴靠在支架36的第一臂36b上。第二连接活塞10a的蘑菇形扩张的端部41在操纵侧的第二杠杆1c枢转运动时在端侧在第一臂36b上来回滑动。以这种方式，防止操纵侧的第二杠杆1c从支架36上的贯通孔33中脱落。
在图6中所示的摇杆装置的第二切换状态中，仅第一致动器12和第三致动器14被激活。在此，通过移出的衔铁12a、14a，第一耦合机构9和第三耦合机构11移动到解耦的位置中，并且气门侧的第一杠杆1a与操纵侧的第一杠杆1b解耦以及气门侧的第三杠杆2a与操纵侧的第三杠杆2b解耦。因为第二致动器12被停用，所以操纵侧的第二杠杆1c与气门侧的第一杠杆1a解耦。这导致气门侧的第一杠杆1a和气门侧的第二杠杆2a被停用。停用的操纵侧的第一杠杆1b和停用的操纵侧的第三杠杆2b处于空行程中，这是因为由它们在第一或第二凸轮18、19上拾取的气门全升程是无效的(图2)。由此两个摇杆1、2被切断并且不将气门升程传递到换气阀4、5或6、7上(图2)。以这种方式，在摇杆装置的第二运行状态中实现了停缸。
根据图7，在摇杆装置的第三切换状态中，第二致动器13被激活，而第一致动器12被停用。第二致动器13的衔铁13a移出。在此，气门侧的第一杠杆1a通过第二耦合机构10与操纵侧的第二杠杆1c耦合并且由操纵侧的第二杠杆在第二凸轮19上拾取的附加气门升程被传递到气门侧的第一杠杆上(图3)。因为气门侧的第一杠杆1a同时通过第一耦合机构9与操纵侧的第一杠杆1b耦合(图4)，所以由操纵侧的第一杠杆1b在第一凸轮18上拾取的气门全升程也被传递到气门侧的第一杠杆上(图3)。在此，排气换气阀4、5通过气门侧的第一杠杆1a以主凸轮18的气门全升程以及通过次凸轮19的能接通的附加气门升程来操控。
在此，在摇杆装置的第四切换状态中，第一致动器12被激活，并且气门侧的第一杠杆1a通过第一耦合机构9与操纵侧的第一杠杆1b解耦。操纵侧的第一杠杆1b因此到达空行程。这样，只有由操纵侧的第二杠杆1c在第二凸轮19上拾取的附加气门升程通过气门侧的第一杠杆1a被传递到排气换气阀4、5上(图3)。
具有衔铁12b、13b、14b的致动器12、13、14和耦合机构9、10、11分别在孔27、28、34和贯通孔25、26、33中的平行于摇杆轴3并且横向于摇杆1、2的纵轴线能移动地设置，以用于进行切换。以这种方式，摇杆能够通过节省结构空间的所谓的横向锁定来切换，所述横向锁定同时能够实现耦合机构9、10、11靠近摇杆轴的布置结构。
摇杆1、2能够通过致动器12、13或14分别单独地被操纵。致动器12、13、14的行程磁体能够通过未示出的电子控制装置操控。为此，中央的触头、尤其是中心插头集成于摇杆装置中。在此未示出的用于发动机控制的接口能够设置在内燃机的气缸盖的外部。通过发动机控制的切换指令、即所谓的总线信号能够激活行程磁体。集成的电子装置承担计算行程磁体的精确的通电时刻。此外，集成的电子装置也决定对各个行程磁体中的哪一个进行操控。
根据图8，摇杆装置能够以简单的方式利用摇杆轴3通过第二螺纹连接件42直接被固定在内燃机的所示的气缸盖43上。为此，螺纹连接件42的多个螺钉分别在支架36的基板36a的区域中被引导穿过摇杆轴3上的径向的贯通孔44、45并且拧紧在气缸盖43上的螺纹孔46、47中(图1至图3和图8)。也能设想，通过第一或第二螺纹连接件37、42将摇杆轴3和支架36固定在气缸盖43上(图1至图3)。
根据图4至图8，设置有复位弹簧机构48、49、50，所述复位弹簧机构分别将相应的气门侧的杠杆1a、2a和相应配属的操纵侧的杠杆1b、1c、2b相对彼此预紧到未枢转的初始位置中。复位弹簧机构48、49、50用于使杠杆在解耦状态下复位到初始位置中。第一复位弹簧机构48和第二复位弹簧机构49分别设置成在气门侧的第一杠杆1a与操纵侧的第一杠杆1b或第二杠杆1c之间作用，并且第三复位弹簧机构50设置成在气门侧的第二杠杆2a与操纵侧的第三杠杆2b之间作用。
复位弹簧机构48、49、50分别设计成扭转弹簧或者说旋转弹簧、优选设计成带有支腿的扭转弹簧。复位弹簧机构呈线圈形地相对摇杆轴3同轴地设置在相应气门侧的杠杆1a、2a和分别配设给这些杠杆的操纵侧的杠杆1b、1c、2b的分别轴向相对置的杠杆纵向侧上的、对齐地轴向相对置的环形的空隙部51、52或53、54或55、56中。复位弹簧机构分别以一个弹簧端部在相应的气门侧的杠杆1a、2a上并且以另一个弹簧端部在相应配属的操纵侧的杠杆1b、1c、2b上在枢转方向上夹紧。在气门侧的第一杠杆1a的背离操纵侧的第二杠杆1c的轴向外部的杠杆纵向侧上的第一空隙部51中和在操纵侧的第一杠杆1b的轴向内部的杠杆纵向侧上的与第一空隙部对齐地相对置的第二空隙部52中容纳第一复位弹簧机构48。第二复位弹簧机构49安置在气门侧的第一杠杆1a的背离操纵侧的第一杠杆1b的轴向内部的杠杆纵向侧上构造的第三空隙部53中并且安置在操纵侧的第二杠杆1c的轴向外部的杠杆纵向侧上的与该第三空隙部对应的第四空隙部54中。为了容纳第三复位弹簧机构50，在气门侧的第二杠杆2a的轴向外部的杠杆纵向侧上设置有第五空隙部55，该第五空隙部与在操纵侧的第三杠杆2b的轴向外部的杠杆纵向侧上的第六空隙部56对应。在此，复位弹簧机构48、49、50在空隙部51、52或53、54或55、56中分别径向和轴向地被引导。
附图标记列表
1 摇杆
1a 杠杆
1b 杠杆
1c 杠杆
2 摇杆
2a 杠杆
2b 杠杆
3 摇杆轴
4 换气阀
5 换气阀
6 换气阀
7 换气阀
8 凸轮轴
9 耦合机构
9a 操纵活塞
9b 连接活塞
10 耦合机构
10a 连接活塞
11 耦合机构
11a 操纵活塞
11b 连接活塞
12 致动器
12a 衔铁
12b 复位弹簧机构
13 致动器
13a 衔铁
13b 复位弹簧机构
14 致动器
14a 衔铁
14b 复位弹簧机构
15 凸轮滚子
16 凸轮滚子
17 凸轮滚子
18 凸轮、主凸轮
19 凸轮、次凸轮
20 凸轮
21 气门触点
22 气门触点
23 杠杆端部区域
24 杠杆端部区域
25 贯通孔
26 贯通孔
27 孔
28 孔
29 弹簧机构
30 弹簧机构
31 套管
31a 止挡部
32 套管
32a 止挡部
33 贯通孔
34 孔
35 弹簧机构
36 支架
36a 基板
36b 臂
36c 臂
37 螺纹连接件
38 套管
39 套管
40 套管
41 端部
42 螺纹连接件
43 气缸盖
44 贯通孔
45 贯通孔
46 螺纹孔
47 螺纹孔
48 复位弹簧机构
49 复位弹簧机构
50 复位弹簧机构
51 空隙部
52 空隙部
53 空隙部
54 空隙部
55 空隙部
56 空隙部

Claims (9)

1.一种用于内燃机的气门机构的摇杆装置，所述摇杆装置具有至少一个摇杆(1)，所述摇杆(1)以一个用于操纵所述内燃机的至少一个换气阀(4、5)的气门侧的杠杆(1a)并且以两个用于能枢转运动地驱动的操纵侧的杠杆(1b、1c)能枢转地设置在摇杆轴(3)上，其中，所述杠杆(1a、1b、1c)能相互枢转地支承在所述摇杆轴(3)上，并且为了切换所述摇杆(1)，操纵侧的第一杠杆(1b)能够通过第一耦合机构(9)与所述气门侧的杠杆(1a)耦合，以传递用于气门操纵的第一升程运动，并且操纵侧的第二杠杆(1c)能够通过第二耦合机构(10)与所述气门侧的杠杆(1a)耦合，以传递用于气门操纵的第二升程运动，其特征在于，紧邻所述第一摇杆(1)，第二摇杆(2)设置在所述摇杆轴(3)上，其中，所述第二摇杆(2)以一个用于操纵所述内燃机的至少一个换气阀(6、7)的气门侧的杠杆(2a)并且以一个用于能枢转运动地驱动的操纵侧的第三杠杆(2b)能枢转地设置在所述摇杆轴(3)上，其中，所述杠杆(2a、2b)能相互枢转地支承在所述摇杆轴(3)上，并且为了切换所述第二摇杆(2)，所述操纵侧的第三杠杆(2b)能够通过第三耦合机构(11)与所述气门侧的第二杠杆(2a)连接以传递用于气门操纵的第三升程运动。
2.根据权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于，所述气门侧的第一杠杆(1a)与所述内燃机的至少一个排气换气阀(4、5)产生气门接触，并且所述气门侧的第二杠杆(2a)与至少一个进气换气阀(6、7)产生气门接触。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的摇杆装置，其特征在于，所述操纵侧的第一杠杆(1b)为了拾取用于气门操纵的气门全升程而与所述内燃机的凸轮轴(8)的第一凸轮(18)接触，并且所述操纵侧的第二杠杆(1c)为了拾取用于气门操纵的气门附加升程而与所述凸轮轴(8)的第二凸轮(19)接触，并且所述操纵侧的第三杠杆(2b)为了拾取用于气门操纵的气门全升程而与所述凸轮轴(8)的第三凸轮(20)接触。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摇杆装置，其特征在于，其中，所述相应的耦合机构(9、10、11)分别配设有一个用于切换的致动器(12、13、14)，其中，所述致动器(12、13、14)设计为电动螺线管，所述电动螺线管分别具有能线性移动的衔铁(12a、13a、14a)，所述相应的耦合机构(9、10、11)能够通过所述衔铁在直接的调节接触中移动以进行切换。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的摇杆装置，其特征在于，所述致动器(12、13、14)至少部分地集成于与所述摇杆轴(3)连接的支架(36)并且相对于所述摇杆轴(3)以径向距离设置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的摇杆装置，其特征在于，所述耦合机构(9、10、11)能移动地设置在气门侧的杠杆(1a、2a)上的和相应配设的操纵侧的杠杆(1b、1c、2b)上的相应配设的轴向孔(25、27或26、28或33、34)中，以进行切换。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的摇杆装置，其特征在于，为了切换而能移动地集成于气门侧的杠杆(1a、2a)或操纵侧的杠杆(1c)中的耦合机构(9a、10a、11a)和至少一个配属于所述耦合机构的、用于切换的致动器(12、13、14)这样设置，使得在相应的气门侧的杠杆(1a、2a)或相应的操纵侧的杠杆(1c)相对于相应的致动器(12、13、14)进行相对枢转时，确保在所述耦合机构(9a、10a、11a)与所述致动器(12、13、14)之间在移动方向上的至少部分的重叠，以进行切换。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的摇杆装置，其特征在于，至少为了切换而能移动地集成于操纵侧的杠杆(1c)和至少一个为了操纵而配设给所述操纵侧的杠杆的集成于支架(36)中的致动器(13)这样设置，使得在所述操纵侧的杠杆(1c)相对于所述支架(36)的相对枢转时，耦合机构(10a)在解耦状态中沿移动方向在致动器侧贴靠在所述支架(36)上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的摇杆装置，其特征在于，设置有复位弹簧机构(48、49、50)，所述复位弹簧机构分别将至少一个操纵侧的杠杆(1b、1c、2b)和对应的气门侧的杠杆(1a、2a)在枢转方向上彼此相对地预紧到未枢转的初始位置中，其中，在相应的操纵侧的杠杆(1b、1c、2b)上并且在相应的气门侧的杠杆(1a、2a)上在相应轴向相对置的杠杆纵向侧上分别设置轴向对齐地相对置的空隙部(51至56)，所述复位弹簧机构(48、49、50)至少部分地设置到所述空隙部中并且在枢转方向上被夹紧。
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