本發(fā)明涉及用于升降閥，尤其是用于內(nèi)燃機(jī)的換氣閥的可變閥門操縱機(jī)構(gòu)，升降閥能夠間接地通過(guò)凸輪經(jīng)由搖臂在關(guān)閉位置和開(kāi)啟位置之間周期性地移動(dòng)。

背景技術(shù)：

已知的是，內(nèi)燃機(jī)的換氣閥以不同的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)以及以不同的閥門開(kāi)啟升程可變地運(yùn)行。這種可變閥門操縱機(jī)構(gòu)根據(jù)配備有相應(yīng)的升降閥的裝置的運(yùn)行參數(shù)(也就是例如根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)載或溫度)能夠有利地地使閥門升程曲線走向與凸輪角度針對(duì)性匹配。

尤其已知的是，為了操縱升降閥而提供多個(gè)凸輪并且僅通過(guò)一個(gè)凸輪的輪廓對(duì)升程曲線產(chǎn)生作用，由此產(chǎn)生用于升降閥的多個(gè)不同的升程曲線。為了切換到另外的升程曲線，進(jìn)行到另外凸輪的輪廓的切換。de4230877a1公開(kāi)了這種類型的閥門控制。在此，具有兩個(gè)不同的凸輪輪廓的凸輪軸組以不能旋轉(zhuǎn)但能軸向地偏移的方式設(shè)置在凸輪軸上。根據(jù)凸輪組的軸向位置，凸輪輪廓經(jīng)由中間機(jī)構(gòu)(傳動(dòng)桿)與升降閥操作地連接。在基圓階段期間通過(guò)壓力環(huán)抵抗復(fù)位彈簧的作用來(lái)執(zhí)行凸輪組的用于改變閥門參數(shù)的軸向偏移。

由de19519048a1公開(kāi)了用于一種內(nèi)燃機(jī)的可變閥門操縱機(jī)構(gòu)，其中，同樣地，具有彼此不同的凸輪輪廓構(gòu)造的兩個(gè)凸輪直接彼此相鄰地布置在凸輪軸上。通過(guò)其上具有凸輪的凸輪軸的軸向偏移來(lái)實(shí)現(xiàn)凸輪嚙合的變化。

此外，de19520117c2公開(kāi)了一種內(nèi)燃機(jī)的閥門操縱機(jī)構(gòu)，其中，具有至少兩個(gè)不同的凸輪軌道的能夠軸向地偏移的凸輪組以不能旋轉(zhuǎn)的方式布置在凸輪軸上。通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)凸輪組的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在凸輪軸的內(nèi)部中被引導(dǎo)。通過(guò)布置在凸輪軸的端側(cè)的雙作用式液壓或氣動(dòng)活塞氣缸單元使調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在凸輪軸的內(nèi)部中偏移。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與同步件連接，同步件延伸地穿過(guò)軸向地布置在凸輪軸中的長(zhǎng)孔并且通入到凸輪組的鉆孔中。

現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)在于，不同的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)以及不同的開(kāi)啟升程不能被以連續(xù)變化的方式調(diào)節(jié)。同樣，也總是僅在閥門關(guān)閉的狀態(tài)下才能夠通過(guò)軸向凸輪偏移實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，使得汽缸上的調(diào)節(jié)必須彼此獨(dú)立地進(jìn)行。另外的缺點(diǎn)在于，利用這些已知的措施不能在不需要對(duì)除了為實(shí)現(xiàn)可變形直接需要的部件之外的周圍部件進(jìn)行修改的情況下將不具有可變性的現(xiàn)有閥門操縱機(jī)構(gòu)改裝成具有可變性的閥門操縱機(jī)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的具有搖臂的可變閥門操縱機(jī)構(gòu)，以能夠用于避免常規(guī)技術(shù)的缺陷。本發(fā)明的目的尤其在于提供一種可變閥門操縱機(jī)構(gòu)，以用于以連續(xù)變化的方式改變閥門開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)以及閥門開(kāi)啟升程，而不取決于當(dāng)前的閥門位置。

通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的可變閥門操縱機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述目的。本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例和應(yīng)用是從屬權(quán)利要求的主題，并且在接下來(lái)的描述中參考附圖進(jìn)一步說(shuō)明。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于升降閥的可變閥門操縱機(jī)構(gòu)。升降閥能夠尤其抵抗復(fù)位彈簧的力間接地通過(guò)凸輪軸的凸輪軸周期性地在關(guān)閉和開(kāi)啟位置之間移動(dòng)。升降閥優(yōu)選地是內(nèi)燃機(jī)的換氣閥。

根據(jù)本發(fā)明的整體方面，閥門操縱機(jī)構(gòu)包括可切換的搖臂機(jī)構(gòu)以用于操縱升降閥?？汕袚Q的搖臂機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)被理解成這樣的搖臂機(jī)構(gòu)，其通過(guò)在本文中被描述成調(diào)節(jié)裝置的切換裝置能夠在將凸輪運(yùn)動(dòng)傳遞至升降閥的傳遞特性方面進(jìn)行變化，使得能夠改變閥門開(kāi)啟時(shí)間點(diǎn)和/或關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)和/或閥門開(kāi)啟升程的高度。

搖臂機(jī)構(gòu)包括接下來(lái)被描述成閥門搖臂的第一搖臂和接下來(lái)被描述成傳動(dòng)搖臂的第二搖臂，二者以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承在不同的搖臂軸線上，這些搖臂軸線均平行于凸輪軸的軸線。在此，閥門搖臂在第一端部處與升降閥操作地接觸，并且在第二端部處具有滾輪(尤其是壓輥)。傳動(dòng)搖臂在第一端部處關(guān)聯(lián)到凸輪軸的凸輪，也就是與凸輪軸的凸輪嚙合，以獲取凸輪運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)搖臂根據(jù)凸輪運(yùn)動(dòng)進(jìn)行傾斜運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)搖臂在第二端部處通過(guò)輪廓面(尤其是用于定義閥門升程的輪廓面)與閥門搖臂的滾輪操作地連接，使得傳動(dòng)搖臂的傾斜運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生閥門搖臂的傾斜運(yùn)動(dòng)，其中，閥門搖臂的滾輪在輪廓面上滾動(dòng)。因此，通過(guò)傳動(dòng)搖臂的傾斜，閥門搖臂的滾輪在輪廓面上滾動(dòng)，并且閥門搖臂的最終的傾斜運(yùn)動(dòng)提供了相應(yīng)的閥門升程。在此意義上，傳動(dòng)搖臂和閥門搖臂串聯(lián)地連接，其中視實(shí)施例而定，它們的傾斜運(yùn)動(dòng)也能夠相對(duì)地定向。

輪廓面是傳動(dòng)搖臂的表面，在凸輪運(yùn)動(dòng)被傳遞到升降閥時(shí)，閥門搖臂的滾輪在該表面上來(lái)回的滾動(dòng)，并因此將傳動(dòng)搖臂的運(yùn)動(dòng)傳遞或者耦合至閥門搖臂。通過(guò)輪廓面的表面形狀的例如在滾動(dòng)方向上的斜度的設(shè)計(jì)能夠確定閥門升程的走向。作為術(shù)語(yǔ)“輪廓面”的代替，在本文件中也可以使用術(shù)語(yǔ)“滾動(dòng)面”。

可變閥門操縱機(jī)構(gòu)包括用于切換搖臂機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置能夠通過(guò)行星傳動(dòng)裝置(例如行星齒輪組)使輪廓面以特定的傳動(dòng)比圍繞傳動(dòng)搖臂的搖臂軸線旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生閥門搖臂的滾輪在輪廓面上的滾動(dòng)區(qū)域的偏移。有利地，調(diào)節(jié)裝置被構(gòu)造成產(chǎn)生輪廓面或者傳動(dòng)搖臂的包括輪廓面的部分的相對(duì)于閥門搖臂的旋轉(zhuǎn)。由此，改變了輪廓面的被閥門搖臂的滾輪作用的區(qū)域，并且由此改變了最終的閥門升程和/或閥門開(kāi)啟或者關(guān)閉時(shí)間。行星傳動(dòng)裝置并不是調(diào)節(jié)裝置的一部分，而是，調(diào)節(jié)裝置作用在行星傳動(dòng)裝置上，接著行星傳動(dòng)裝置對(duì)輪廓面的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置尤其能夠改變閥門搖臂的滾輪在輪廓面上的滾動(dòng)區(qū)域。同樣，行星傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)了在傳動(dòng)搖臂的和閥門搖臂的傾斜運(yùn)動(dòng)之間的對(duì)于應(yīng)用來(lái)說(shuō)有利的傳動(dòng)比。

在此，針對(duì)閥門升程和升程調(diào)節(jié)這兩個(gè)動(dòng)作描述的運(yùn)動(dòng)學(xué)布置結(jié)構(gòu)是重疊的。此外，通過(guò)輪廓面的相應(yīng)的構(gòu)造產(chǎn)生了這樣的可能性，即當(dāng)輪廓面的相應(yīng)滾動(dòng)區(qū)域無(wú)斜度地形成時(shí)，使閥門保持為完全關(guān)閉或者但是也能夠以最大閥門升程短時(shí)地保持開(kāi)啟。此外，特別有利地，在每個(gè)任意的時(shí)間點(diǎn)都能夠執(zhí)行升程調(diào)節(jié)，也就是說(shuō)，也可以在閥門開(kāi)啟時(shí)執(zhí)行調(diào)節(jié)。因此實(shí)現(xiàn)了不取決于當(dāng)前閥門升程位置以及凸輪軸旋轉(zhuǎn)的切換。

因此，在這種閥門操縱機(jī)構(gòu)中并不直接通過(guò)凸輪提升來(lái)定義閥門升程。凸輪輪廓僅用于輔助杠桿(當(dāng)前被描述成傳動(dòng)搖臂)的傾斜運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的可變閥門操縱機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，與常規(guī)的不可變閥門操縱機(jī)構(gòu)相比，搖臂和凸輪軸的構(gòu)造形式可以保持不變。另外的優(yōu)點(diǎn)在于，可變閥門操縱機(jī)構(gòu)以很小的移動(dòng)質(zhì)量來(lái)執(zhí)行閥門操縱，原因在于閥門搖臂如通常一樣上下傾斜，傳動(dòng)搖臂同樣上下傾斜并且凸輪軸如通常一樣旋轉(zhuǎn)。由此，能夠通過(guò)行星齒輪組產(chǎn)生的傳動(dòng)比來(lái)進(jìn)一步降低質(zhì)量。此外，可變閥門操縱機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了用于全可變控制，尤其用于商用車發(fā)動(dòng)機(jī)和工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的非常穩(wěn)健的解決方案。因?yàn)榱Ρ粋鲃?dòng)搖臂的貫通軸接收，所以凸輪軸軸承被減載。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，傳動(dòng)搖臂可具有行星托架部件和行星傳動(dòng)裝置的至少一個(gè)行星齒輪。例如，可以設(shè)置三個(gè)行星齒輪。所述至少一個(gè)行星齒輪被行星托架部件引導(dǎo)。此外，行星托架部件在此具有第一端部，第一端部與凸輪軸的凸輪嚙合。行星托架部件例如可以通過(guò)滾輪與凸輪軸的凸輪嚙合。

根據(jù)該實(shí)施例，傳動(dòng)搖臂還具有行星傳動(dòng)裝置的空心輪?？招妮唶Ш系剿鲋辽僖粋€(gè)行星齒輪，并且在外圓周側(cè)具有用于定義升程的輪廓面。所述至少一個(gè)行星齒輪布置在空心輪的內(nèi)部中，并且有利地與空心輪的內(nèi)齒部咬合。此外，行星傳動(dòng)裝置還可以具有太陽(yáng)輪，太陽(yáng)輪與能夠通過(guò)調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的軸以不能旋轉(zhuǎn)的方式連接。在下文中將該軸被描述成太陽(yáng)輪軸。

因此，傳動(dòng)搖臂包括兩個(gè)組件，即行星托架部件和空心輪，空心輪在其外周面上具有輪廓面(滾動(dòng)輪廓)。通過(guò)行星托架部件來(lái)獲取凸輪輪廓，行星托架部件的傾斜的角度幅值以與設(shè)定的閥門升程無(wú)關(guān)的方式在整個(gè)運(yùn)行中保持恒定。通過(guò)行星托架部件的傾斜和行星齒輪的由此獲得的旋轉(zhuǎn)，空心輪以相應(yīng)的傳動(dòng)比進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。傳動(dòng)比的相應(yīng)的設(shè)計(jì)可以在較小的凸輪提升的情況下導(dǎo)致較大的閥門升程。因此，能夠降低凸輪軸上的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量。

換句話說(shuō)，傳動(dòng)搖臂可以具有第一杠桿(在這里被描述為行星托架部件，且與凸輪軸的凸輪嚙合)以及具有第二杠桿(其具有空心輪，空心輪具有輪廓面，輪廓面與閥門搖臂的滾輪操作地連接)。通過(guò)第二杠桿的空心輪和第一杠桿(行星托架部件)的行星齒輪，傳動(dòng)搖臂的第一杠桿和第二杠桿彼此尤其是在運(yùn)動(dòng)方面耦合連接，即根據(jù)行星傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比，由凸輪產(chǎn)生的第一杠桿的傾斜運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致第二杠桿的圍繞傳動(dòng)搖臂的搖臂軸線的傾斜運(yùn)動(dòng)。

此外，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置能夠改變第二杠桿相對(duì)于第一杠桿的旋轉(zhuǎn)位置，從而改變閥門搖臂的滾輪在輪廓面上的滾動(dòng)區(qū)域。在能夠通過(guò)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)位置中，第一杠桿和第二杠桿在運(yùn)動(dòng)方面再次彼此耦合連接，使得它們?cè)诒煌馆喖?lì)時(shí)共同圍繞搖臂軸線來(lái)回偏轉(zhuǎn)。由此能夠提供用于將凸輪運(yùn)動(dòng)可變地傳動(dòng)到閥門搖臂的穩(wěn)健的可調(diào)節(jié)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

太陽(yáng)輪優(yōu)選地位于以跨越所有氣缸的方式延伸的軸上。該貫通軸能夠被旋轉(zhuǎn)地支承。有利地，行星托架和空心輪對(duì)于每個(gè)氣缸來(lái)說(shuō)都是分離的并且能夠彼此獨(dú)立地移動(dòng)。為了調(diào)節(jié)閥門升程，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置改變太陽(yáng)輪的旋轉(zhuǎn)位置。由此，能夠通過(guò)調(diào)節(jié)裝置使用于承載太陽(yáng)輪的軸旋轉(zhuǎn)。

調(diào)節(jié)裝置可以包括電氣、電機(jī)械、機(jī)械或者液壓的調(diào)節(jié)單元，為了設(shè)定閥門升程，能夠通過(guò)調(diào)節(jié)單元對(duì)用于承載太陽(yáng)輪的軸的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)使太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)并將該運(yùn)動(dòng)傳遞到行星托架，空心輪根據(jù)設(shè)定的傳動(dòng)比進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這可以被轉(zhuǎn)換成與閥門升程相比的較慢的傳動(dòng)比。調(diào)節(jié)裝置例如可以包括電機(jī)或者被構(gòu)造成電機(jī)。

根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，輪廓面具有第一滾動(dòng)區(qū)域，當(dāng)閥門搖臂的滾輪在第一滾動(dòng)區(qū)域上滾動(dòng)時(shí)，第一滾動(dòng)區(qū)域不產(chǎn)生閥門升程。第一滾動(dòng)區(qū)域尤其形成基圓輪廓并且在下面也被描述成基圓區(qū)域?；鶊A區(qū)域上的滾動(dòng)點(diǎn)具有優(yōu)選恒定的至傳動(dòng)搖臂的搖臂軸線的徑向間距。

根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，輪廓面還具有與第一滾動(dòng)區(qū)域抵接的第二滾動(dòng)區(qū)域，第二滾動(dòng)區(qū)域具有坡道輪廓。坡道輪廓定義了閥門升程，使得閥門升程越大，則閥門搖臂的滾輪從第一滾動(dòng)區(qū)域到第二滾動(dòng)區(qū)域上滾動(dòng)得就越遠(yuǎn)。因此，坡道區(qū)域應(yīng)當(dāng)被理解成這樣的區(qū)域，該區(qū)域在滾輪的滾動(dòng)方向上具有上升的至傳動(dòng)搖臂的搖臂軸線的徑向間距。在滾輪的相反的運(yùn)動(dòng)方向上，第二滾動(dòng)區(qū)域上的徑向間距減小。滾動(dòng)區(qū)域應(yīng)當(dāng)被理解成輪廓面的這樣的區(qū)域，閥門搖臂的滾輪能夠在傳動(dòng)搖臂的傾斜運(yùn)動(dòng)期間在該區(qū)域上滾動(dòng)。滾輪實(shí)際在傾斜運(yùn)動(dòng)期間在特定的滾動(dòng)區(qū)域上滾動(dòng)的程度取決于輪廓面的由調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)位置。

在該實(shí)施例的有利變形例中，輪廓面具有與第二滾動(dòng)區(qū)域抵接的第三滾動(dòng)區(qū)域。當(dāng)閥門搖臂的滾輪在第三滾動(dòng)區(qū)域上滾動(dòng)時(shí)，第三滾動(dòng)區(qū)域有利地產(chǎn)生具有預(yù)定的恒定閥門升程的閥門位置，例如具有最大閥門升程的閥門位置。第三滾動(dòng)區(qū)域上的滾動(dòng)點(diǎn)有利地具有恒定的至傳動(dòng)搖臂的搖臂軸線的徑向間距。然而，第三滾動(dòng)區(qū)域的徑向間距小于第一滾動(dòng)區(qū)域的徑向間距。

輪廓面的被搖臂滾輪滾動(dòng)過(guò)的區(qū)域在角度幅值方面持續(xù)保持恒定。然而，通過(guò)輪廓面的借助于調(diào)節(jié)裝置的相對(duì)于閥門搖臂的旋轉(zhuǎn)，可以偏移輪廓面的被滾輪實(shí)際作用(也就是滾動(dòng)過(guò))的區(qū)域。如果例如輪廓面通過(guò)調(diào)節(jié)裝置相對(duì)于閥門搖臂旋轉(zhuǎn)，使得閥門搖臂在第一區(qū)域上滾動(dòng)很小的距離并且取而代之地在第二區(qū)域上滾動(dòng)很大的距離，那么閥門升程就被增大。通過(guò)滾動(dòng)區(qū)域的尺寸和/或斜度或者斜度走向的有利設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)節(jié)閥門升程和/或由閥門搖臂在輪廓面上的滾動(dòng)獲得的閥門開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間。視滾動(dòng)區(qū)域的調(diào)節(jié)或者變化而定，例如在閥門搖臂的滾輪僅在第一滾動(dòng)區(qū)域上來(lái)回滾動(dòng)時(shí)，升降閥例如能夠保持完全關(guān)閉。此外，能夠產(chǎn)生如下的閥門運(yùn)行，其中，升降閥以最大閥門升程保持短時(shí)地開(kāi)啟。這可以例如在輪廓面通過(guò)調(diào)節(jié)裝置固定在如下的旋轉(zhuǎn)位置處時(shí)實(shí)現(xiàn)，在該旋轉(zhuǎn)位置中，閥門搖臂的滾輪的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)也至少部分地包括第三區(qū)域。在第三區(qū)域上滾動(dòng)時(shí)，升降閥以最大閥門升程短時(shí)地保持開(kāi)啟。

根據(jù)該實(shí)施例的又一有利變形例，輪廓表面具有第四滾動(dòng)區(qū)域和第五滾動(dòng)區(qū)域，第四滾動(dòng)區(qū)域抵接第三滾動(dòng)區(qū)域并形成坡道輪廓，第五滾動(dòng)區(qū)域抵接第四滾動(dòng)區(qū)域。第五滾動(dòng)區(qū)域上的滾動(dòng)點(diǎn)具有恒定的至傳動(dòng)搖臂的搖臂軸線的徑向間距。該滾動(dòng)區(qū)域的徑向間距大于第三滾動(dòng)區(qū)域的徑向間距和第一滾動(dòng)區(qū)域的徑向間距。在具有第五滾動(dòng)區(qū)域的該變形例中，第三區(qū)域形成中間位置，在該位置處，升降閥短時(shí)地(即，滾輪在第三區(qū)域上滾動(dòng)時(shí))在開(kāi)啟位置以恒定的升程幅值保持開(kāi)啟，該升程幅值小于最大升程幅值。

特別有利地，調(diào)節(jié)裝置被構(gòu)造成以連續(xù)變化的方式改變用于承載太陽(yáng)輪的軸的旋轉(zhuǎn)位置?？商鎿Q地，調(diào)節(jié)裝置被構(gòu)造成將用于承載太陽(yáng)輪的軸的旋轉(zhuǎn)位置改變至兩個(gè)預(yù)定位置，從而能夠在兩個(gè)不同的閥門升程之間進(jìn)行切換。

根據(jù)另一實(shí)施例，傳動(dòng)搖臂能夠被復(fù)位彈簧預(yù)加載，使得傳動(dòng)搖臂被朝向凸輪軸擠壓。由此，實(shí)現(xiàn)了凸輪運(yùn)動(dòng)的可靠獲取。例如，傳動(dòng)搖臂的行星托架部件能夠通過(guò)復(fù)位彈簧被預(yù)加載，使得傳動(dòng)搖臂被朝向凸輪軸擠壓。

在本發(fā)明的框架中，此外，閥門搖臂能夠在其閥門側(cè)端部上具有容納部，在該容納部中容納有液壓閥門間隙補(bǔ)償元件或者具有象腳(elefantenfuβ)的螺栓。

此外，閥門搖臂可以在其底側(cè)(即，面對(duì)汽缸頭的一側(cè))處具有用于在軸承座上的軸向固定的幾何輪廓。例如，閥門搖臂可以具有用于在搖臂軸承座上的固定的軸承，在軸承座處布置有搖臂軸線，搖臂通過(guò)相應(yīng)的鉆孔以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承在搖臂軸線上且通過(guò)軸向位置鎖定件保持，其中，軸向位置鎖定件是作為軸承座和搖臂之間的嚙合件-配合件連接部的導(dǎo)向連接件，其中，以橫向于軸向方向定向的嚙合件例如具有環(huán)狀緣的形式并以能夠旋轉(zhuǎn)的方式嚙合在具有軸向側(cè)壁支承部的相應(yīng)配合件中。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種布置結(jié)構(gòu)，該布置結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè)如前所述的根據(jù)本發(fā)明的可變閥門操縱機(jī)構(gòu)，其中傳動(dòng)搖臂具有共同的第一搖臂軸線，閥門搖臂具有共同的第二搖臂軸線，并且至少兩個(gè)可變閥門操縱機(jī)構(gòu)包括具有電機(jī)的形式的共同的調(diào)節(jié)裝置。電機(jī)與太陽(yáng)輪軸操作地連接，太陽(yáng)輪軸與第一搖臂軸線同軸，且在太陽(yáng)輪軸上相應(yīng)地布置有每個(gè)閥門操縱機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)輪。在此，因此，僅需要一個(gè)致動(dòng)器/伺服電機(jī)，以進(jìn)行所有氣缸上的調(diào)節(jié)。同樣，因?yàn)樾D(zhuǎn)的太陽(yáng)輪安裝在在貫通軸上，所以能夠同時(shí)進(jìn)行用于所有氣缸的升程調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種機(jī)動(dòng)車，尤其是商用車，該機(jī)動(dòng)車具有如在本文件中描述的可變閥門操縱機(jī)構(gòu)。

附圖說(shuō)明

根據(jù)需要，本發(fā)明的之前描述的優(yōu)選實(shí)施例和特征可以彼此任意組合。接下來(lái)將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的另外的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)，在這些附圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的閥門操縱機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的傳動(dòng)搖臂的立體分解圖；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的閥門操縱機(jī)構(gòu)的立體圖；

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的閥門搖臂和傳動(dòng)搖臂之間的耦合連接的細(xì)節(jié)圖；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的具有輪廓面的空心輪(齒部未示出)的側(cè)視圖；

圖6示出升降閥的不同的能夠設(shè)定的升程曲線的圖示。

具體實(shí)施方式

在附圖中，相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示，使得可以由此理解附圖中示出的閥門操縱機(jī)構(gòu)的各種示圖。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可變閥門操縱機(jī)構(gòu)1的側(cè)視圖。圖3示出了相應(yīng)的立體圖。閥門操縱機(jī)構(gòu)1用于操縱內(nèi)燃機(jī)的換氣閥(未示出)，換氣閥能夠間接地通過(guò)凸輪軸3的凸輪2在關(guān)閉位置和開(kāi)啟位置之間周期性地移動(dòng)。

閥門操縱機(jī)構(gòu)1包括可切換的搖臂布置結(jié)構(gòu)，以用于操縱升降閥。搖臂布置結(jié)構(gòu)包括第一搖臂(閥門搖臂)20和第二搖臂(傳動(dòng)搖臂)10，第一搖臂20被以能夠圍繞搖臂軸線23偏轉(zhuǎn)的方式支承，并且第二搖臂10被以能夠圍繞另一搖臂軸線13偏轉(zhuǎn)的方式支承。兩個(gè)搖臂軸線13、23在空間上分離，但二者平行于凸輪軸3的軸線3a。

閥門搖臂20在閥門側(cè)端部21處(即，利用其閥門側(cè)杠桿臂21)與兩個(gè)升降閥(未示出)操作地連接。為此，閥門搖臂20的閥門側(cè)杠桿臂21被構(gòu)造成雙閥門杠桿臂，以用于同時(shí)操縱兩個(gè)換氣閥。為此，如能從圖3看出，閥門側(cè)杠桿臂21被構(gòu)造成叉形。此外，如還能從圖3中看出，兩個(gè)這種閥門搖臂布置結(jié)構(gòu)彼此前后地布置在凸輪軸的軸向方向上，以用于操縱四個(gè)升降閥。兩個(gè)閥門操縱機(jī)構(gòu)的這種布置結(jié)構(gòu)在整體上由標(biāo)記100表示。

在杠桿臂21的每個(gè)閥門側(cè)端部上布置有容納部24。容納部24可用于支承已知的液壓閥門間隙補(bǔ)償部件25。作為液壓閥門間隙補(bǔ)償部件的替代，在相應(yīng)的處理的情況下，在容納部24中也可以容納具有象腳的螺栓，通過(guò)該螺栓能夠手動(dòng)地重新調(diào)節(jié)閥門間隙。

內(nèi)燃機(jī)中的液壓閥門間隙補(bǔ)償部件(hva)是已知的，并且用于尤其是對(duì)換氣閥在整個(gè)運(yùn)行持續(xù)時(shí)間內(nèi)的縱向尺寸的變化，使得在用于操縱閥門的凸輪的基圓階段中確?？煽康拈y門關(guān)閉。在此，另一方面，凸輪提升應(yīng)當(dāng)被無(wú)損失地傳遞到閥門，并因此被轉(zhuǎn)換成閥門升程運(yùn)動(dòng)。這種類型的布置結(jié)構(gòu)在閥門控制的力流(尤其是內(nèi)燃機(jī)的力流)中的液壓閥門間隙補(bǔ)償部件的操作方式被認(rèn)為是已知的。

閥門搖臂20保持在搖臂軸承座(未示出)上，其中，搖臂軸線23布置在搖臂軸承座上，閥門搖臂20通過(guò)相應(yīng)的鉆孔以能夠旋轉(zhuǎn)的方式布置在搖臂軸線上，并且通過(guò)軸向位置鎖定件保持。在本實(shí)施例中，軸向位置鎖定件被構(gòu)造成軸承座和搖臂之間的嚙合件-配合件連接部，其中，以橫向于軸向方向的方式定向且例如具有環(huán)狀緣27的形式的嚙合件以能夠旋轉(zhuǎn)的方式嚙合在相應(yīng)的具有軸向側(cè)壁支承部的配合件(未示出)中。然而，軸向位置鎖定件也能夠以已知的方式通過(guò)在搖臂側(cè)壁上的支承面來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如可以通過(guò)對(duì)鍛件進(jìn)行校準(zhǔn)或者通過(guò)機(jī)械加工來(lái)生產(chǎn)該側(cè)壁。同樣，在軸承座側(cè)，可以通過(guò)相應(yīng)地加工的面或者通過(guò)螺栓和鎖定環(huán)實(shí)現(xiàn)固定。另外，搖臂和軸線之間的位置鎖定是已知的。例如，軸線的由搖臂的鉆孔包圍的區(qū)域具有環(huán)形槽，卡環(huán)在環(huán)形槽中延伸，并同時(shí)利用其外部的環(huán)形部段在搖臂的環(huán)形槽中延伸。

在其相對(duì)于搖臂軸線23的相對(duì)端部22處，也就是在凸輪軸側(cè)的杠桿臂22處，滾輪26布置在杠桿臂22的遠(yuǎn)端處。

傳動(dòng)搖臂10在凸輪軸側(cè)端部11處與凸輪軸3的凸輪2嚙合。為此，在凸輪軸側(cè)端部11處布置有滾輪(例如壓輥)18，滾輪在凸輪軸3的凸輪2上滾動(dòng)并且因此獲取凸輪運(yùn)動(dòng)。此外，傳動(dòng)搖臂10在相對(duì)于搖臂軸線13的另一個(gè)端部12處通過(guò)升程定義表面(被描述為輪廓面16)與閥門搖臂20的滾輪26操作地連接，也就是說(shuō)，閥門搖臂20的滾輪26在傳動(dòng)搖臂10的由凸輪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的傾斜運(yùn)動(dòng)期間在輪廓面16上滾動(dòng)，由此產(chǎn)生閥門搖臂20的相應(yīng)的傾斜運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)搖臂10通過(guò)其傾斜運(yùn)動(dòng)將凸輪運(yùn)動(dòng)傳遞到閥門搖臂20，閥門搖臂20又通過(guò)其相應(yīng)產(chǎn)生的傾斜運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生閥門升程。以此方式，傳動(dòng)搖臂10和閥門搖臂20串聯(lián)地連接。為此，凸輪軸3和閥門搖臂20能夠被以已知的方式構(gòu)造，并且通過(guò)布置在它們之間的傳動(dòng)杠桿10彼此耦合連接。

在其上支承有閥門搖臂滾輪26的輪廓面16用作滾動(dòng)區(qū)域，在將傳動(dòng)搖臂10的傾斜運(yùn)動(dòng)被傳遞到閥門搖臂20期間，閥門搖臂的滾輪26在該滾動(dòng)區(qū)域上來(lái)回滾動(dòng)。因此，通過(guò)用作滾動(dòng)面的輪廓面16的構(gòu)造，可以定義并改變升降閥的升程特性。

如在圖1中可見(jiàn)，通過(guò)行星傳動(dòng)裝置19來(lái)傳遞凸輪運(yùn)動(dòng)。在此，傳動(dòng)搖臂10具有行星托架部件14，行星托架部件14在其凸輪軸側(cè)端部11處具有被支承的滾輪18。行星托架部件14在其相對(duì)的端部處引導(dǎo)三個(gè)行星齒輪17，這些行星齒輪布置在空心輪15中并與內(nèi)齒部15a咬合，空心輪15被壓入在行星托架部件中。此外，行星齒輪17與布置在軸30上的太陽(yáng)輪(不可見(jiàn))咬合，因此太陽(yáng)輪定位在行星齒輪的布置結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)處。

因此，通過(guò)行星托架部件14獲取凸輪輪廓，行星托架部件14的傾斜運(yùn)動(dòng)的角度幅度在整個(gè)運(yùn)行中保持恒定，而不取決于設(shè)定的閥門升程。通過(guò)行星托架部件14的傾斜和由此導(dǎo)致的行星齒輪17的旋轉(zhuǎn)獲得空心輪15的具有相應(yīng)的傳動(dòng)比的旋轉(zhuǎn)。空心輪15是當(dāng)前也被描述成傳動(dòng)搖臂的第二杠桿的組件的一部分，該組件形成預(yù)設(shè)升程的輪廓面16，搖臂12的搖臂滾輪26在輪廓面16上滾動(dòng)。通過(guò)行星托架部件14的傾斜，具有滾動(dòng)輪廓16的空心輪15以相應(yīng)的傳動(dòng)比旋轉(zhuǎn)。在此，搖臂滾輪26在滾動(dòng)輪廓16上滾動(dòng)并且相應(yīng)地打開(kāi)閥門。

太陽(yáng)輪以不能旋轉(zhuǎn)的方式布置在貫通軸30上，貫通軸30被構(gòu)造成以跨越所有氣缸的方式延伸并且針對(duì)每個(gè)氣缸相應(yīng)地具有一個(gè)太陽(yáng)輪。貫通軸與作為伺服電機(jī)的電機(jī)(未示出)連接，電機(jī)在相應(yīng)的驅(qū)控的情況下能夠針對(duì)性地使貫通軸30旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)閥門升程和/或閥門開(kāi)啟時(shí)間和閥門關(guān)閉時(shí)間。

因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，僅通過(guò)一個(gè)伺服電機(jī)同時(shí)控制所有氣缸上的閥門升程的可變度，僅以較小的旋轉(zhuǎn)角度幅值來(lái)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

復(fù)位彈簧31經(jīng)由復(fù)位彈簧止擋點(diǎn)31a向凸輪跟隨杠桿15施加預(yù)載荷力，使得整個(gè)傳動(dòng)搖臂10被復(fù)位彈簧的彈簧力朝向凸輪軸3擠壓。

能夠在圖2的立體分解圖中看到傳動(dòng)搖臂10的當(dāng)前描述的構(gòu)造。行星托架部件14引導(dǎo)行星齒輪17，行星齒輪17相應(yīng)地借助銷14e在行星托架部件14的容納部件14a和蓋板14c之間被引導(dǎo)，其中，蓋板14c借助于三個(gè)埋頭螺栓14d固定在三個(gè)支承部件14b上。

圖4示出了閥門搖臂20和傳動(dòng)搖臂10之間在輪廓面16處的耦合連接的詳細(xì)示圖。在該實(shí)施例中，輪廓面16具有三個(gè)不同的區(qū)域16a、16b和16c，這些區(qū)域能夠用作滾輪26的滾動(dòng)區(qū)域。

第一滾動(dòng)區(qū)域16a形成基圓輪廓，也就是說(shuō)，當(dāng)滾輪26在該區(qū)域上滾動(dòng)時(shí)，閥門搖臂20不產(chǎn)生閥門升程。第一滾動(dòng)面16a上的點(diǎn)至搖臂軸線13的間距(即，其徑向間距r1)是恒定的。此外，輪廓面16包括直接與第一滾動(dòng)區(qū)域16a抵接的第二滾動(dòng)區(qū)域16b，第二滾動(dòng)區(qū)域16b具有坡道輪廓。在第二滾動(dòng)區(qū)域上，滾動(dòng)點(diǎn)的徑向間距從值r1增加到值r2。因此，當(dāng)滾輪26從第一區(qū)域16a滾動(dòng)到第二區(qū)域16b上時(shí)，閥門搖臂20傾斜的越多，那么滾輪26在第二滾動(dòng)區(qū)域上滾動(dòng)的就越遠(yuǎn)。因此，產(chǎn)生的閥門升程越大，那么閥門搖臂20的滾輪26從第一滾動(dòng)區(qū)域16a開(kāi)始在第二滾動(dòng)區(qū)域16b上滾動(dòng)的就越遠(yuǎn)。

第二滾動(dòng)區(qū)域16b抵接第三滾動(dòng)區(qū)域16c，第三滾動(dòng)區(qū)域16c具有恒定的徑向間距r2，并且當(dāng)閥門搖臂20的滾輪26在第三滾動(dòng)區(qū)域16c上滾動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生具有最大閥門升程的閥門位置。

如前已經(jīng)描述的那樣，閥門操縱機(jī)構(gòu)1包括作為伺服電機(jī)的電機(jī)，以用于改變太陽(yáng)輪軸30的旋轉(zhuǎn)位置。通過(guò)改變太陽(yáng)輪軸30的旋轉(zhuǎn)位置，輪廓面16同樣能夠圍繞傳動(dòng)搖臂10的搖臂軸線13旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生閥門搖臂20的滾輪26的在輪廓面16上的滾動(dòng)區(qū)域的偏移。由此改變了輪廓面16的由閥門搖臂的滾輪滾動(dòng)過(guò)的或者獲取的區(qū)域并且由此也改變了獲得閥門升程和/或閥門開(kāi)啟或者關(guān)閉時(shí)間。

因此，通過(guò)針對(duì)性地改變太陽(yáng)輪軸30的旋轉(zhuǎn)位置，可以相對(duì)于行星托架部件14來(lái)改變傳動(dòng)搖臂的具有空心輪15的組件的旋轉(zhuǎn)位置，從而改變閥門搖臂20的滾輪26在輪廓面16上的滾動(dòng)區(qū)域。在每個(gè)能不同地設(shè)定的旋轉(zhuǎn)位置中，行星托架部件和空心輪15接著再次在關(guān)于圍繞搖臂軸線13的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(傾斜運(yùn)動(dòng))的運(yùn)動(dòng)的方面耦合連接。

例如，調(diào)節(jié)裝置可以被構(gòu)造成用于設(shè)定空心輪15或者輪廓面16的相對(duì)于行星托架部件14的兩個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)位置，由此向閥門搖臂20的滾輪26提供了兩個(gè)不同的滾動(dòng)區(qū)域。對(duì)于這種應(yīng)用情形，可以用于普通的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器來(lái)替代電機(jī)。

僅作為示例，在第一設(shè)定旋轉(zhuǎn)位置中，滾輪26在傳動(dòng)搖臂10的由凸輪2產(chǎn)生的傾斜運(yùn)動(dòng)期間在第一滾動(dòng)區(qū)域上來(lái)回滾動(dòng)，第一滾動(dòng)區(qū)域幾乎包括整個(gè)第一滾動(dòng)區(qū)域16a和第二滾動(dòng)區(qū)域16b的第一子區(qū)域。相反地，在第二設(shè)定旋轉(zhuǎn)位置中，滾輪26能夠在傳動(dòng)搖臂10或者空心輪15的由凸輪2產(chǎn)生的傾斜運(yùn)動(dòng)期間在第二滾動(dòng)區(qū)域上來(lái)回滾動(dòng)，第二滾動(dòng)區(qū)域幾乎包括整個(gè)第二滾動(dòng)區(qū)域16b和第三滾動(dòng)區(qū)域16c的子區(qū)域。

如果將閥門操縱機(jī)構(gòu)1從第一滾動(dòng)區(qū)域切換到第二滾動(dòng)區(qū)域，那么能夠由凸輪軸3產(chǎn)生的閥門升程變大。

調(diào)節(jié)裝置被構(gòu)造成使得其能夠?qū)⒌诙軛U的相對(duì)于第一杠桿的旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定至兩個(gè)預(yù)定位置處，從而能夠控制輪廓面16上的兩個(gè)不同的預(yù)定滾動(dòng)區(qū)域并且由此能夠控制閥門升程。可替換的是，調(diào)節(jié)裝置也可以被構(gòu)造成能夠設(shè)定多于兩個(gè)的預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置或者能夠在預(yù)設(shè)極限內(nèi)以連續(xù)變化的方式改變旋轉(zhuǎn)位置。在后一個(gè)變形方案中可以以連續(xù)變化的方式改變閥門升程。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的傳動(dòng)搖臂10的具有輪廓面516的空心輪15的側(cè)視圖。在該實(shí)施例中，輪廓面516具有五個(gè)不同的滾動(dòng)區(qū)域16a-16e。第一滾動(dòng)區(qū)域16a形成具有至軸線13的恒定徑向間距r1的基圓輪廓。抵接的第二滾動(dòng)區(qū)域16b形成坡道輪廓，并具有上升的徑向間距，該徑向間距在第二滾動(dòng)區(qū)域的端部處上升到值r2。抵接的第三滾動(dòng)區(qū)域16c形成具有恒定徑向半徑r2的區(qū)域。

第三滾動(dòng)區(qū)域16c在滾動(dòng)方向上抵接第四滾動(dòng)區(qū)域16d，第四滾動(dòng)區(qū)域16d形成坡道輪廓。在第四滾動(dòng)區(qū)域16d在端部處其徑向半徑上升到值r3。第四滾動(dòng)區(qū)域抵接第五滾動(dòng)區(qū)域16e，第五滾動(dòng)區(qū)域具有恒定徑向半徑。第五滾動(dòng)區(qū)域16e上的滾動(dòng)點(diǎn)具有至傳動(dòng)杠桿的搖臂軸線的恒定徑向間距。第五滾動(dòng)區(qū)域16e的徑向間距r3大于第三滾動(dòng)區(qū)域16c的徑向間距r2并且大于第一滾動(dòng)區(qū)域16a的徑向間距r1。在具有五個(gè)滾動(dòng)區(qū)域的實(shí)施例變形的情況下，第三區(qū)域16c形成中間位置，其該位置中，升降閥短時(shí)地(即，滾輪26在第三區(qū)域16c上滾動(dòng)期間)在開(kāi)啟位置處以恒定的升程幅值保持開(kāi)啟，其中，該升程幅值小于最大升程幅值。

圖6示意性地示出了能夠由閥門操縱機(jī)構(gòu)設(shè)定的不同升程曲線。橫軸表示凸輪軸3的旋轉(zhuǎn)角度α。縱軸表示閥門升程。曲線61至64示出了取決于凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度的四個(gè)不同地設(shè)定的閥門升程走向。四個(gè)曲線61至64中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于第二杠桿15的相對(duì)于傳動(dòng)搖臂10的第一杠桿的由調(diào)節(jié)裝置設(shè)定的特定旋轉(zhuǎn)位置。在此，曲線61所對(duì)應(yīng)的設(shè)定旋轉(zhuǎn)位置產(chǎn)生較大的閥門升程和最小的閥門關(guān)閉時(shí)間，然而，相反地，曲線65產(chǎn)生最小的閥門升程和最長(zhǎng)的閥門關(guān)閉時(shí)間。因此，在變形61中，通過(guò)使閥門以恒定的閥門升程短時(shí)地保持開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)了房頂形的升程曲線。通過(guò)對(duì)稱地縮小或者增大升程曲線同樣能夠改變閥門的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)。

盡管通過(guò)參考特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以實(shí)施不同的變化并且可以使用等同物作為替代。另外，在不脫離所屬范圍的情況下，可以實(shí)施多種修改。因此，本發(fā)明不應(yīng)該受到所公開(kāi)的實(shí)施例的限制，而是應(yīng)該包括所有的落入到所附權(quán)利要求的范圍中的實(shí)施例。特別地，本發(fā)明也要求以與被從屬的權(quán)利要求無(wú)關(guān)的方式保護(hù)從屬權(quán)利要求的主題和特征。

附圖標(biāo)記列表

1可變閥門操縱機(jī)構(gòu)2凸輪

3凸輪軸3a凸輪軸的軸線

10傳動(dòng)搖臂11第一端部

12第二端部13傳動(dòng)搖臂的搖臂軸線

14行星托架部件14a接收部件

14b支承部件14c蓋板

14d埋頭螺釘14e銷

15空心輪15a內(nèi)齒部

16、516輪廓面16a至16e滾動(dòng)區(qū)域

17行星齒輪18滾輪

19行星傳動(dòng)裝置20閥門搖臂

21第一端部或閥門側(cè)杠桿臂

22第二端部或凸輪軸側(cè)杠桿臂

23閥門搖臂的搖臂軸線24容納部

25液壓閥門間隙補(bǔ)償部件26滾輪

27環(huán)狀緣30太陽(yáng)輪軸

31復(fù)位彈簧61至65閥門升程走向曲線

100布置結(jié)構(gòu)r1、r2、r3徑向間隙