阅读说明：本技术 用于内燃机的阀机构 (Valve mechanism for internal combustion engine ) 是由 帕特里克·奥尔瑟 托尔斯腾·伊内 马库斯·瓦尔希 于 2020-03-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种阀机构(1),具有凸轮轴(3),所述凸轮轴具有第一凸轮(4)和与所述第一凸轮相邻布置的第二凸轮(5)；具有摇臂杆组件(6),所述摇臂杆组件具有移位销(8),所述移位销在轴向(7)上能够调节,在所述移位销上安装有凸轮从动件(9)；具有调节装置(11)并且具有能够调节的控制销(12)。对于本发明必要的是：设置有引导轮廓件(13),所述引导轮廓件布置在所述凸轮轴(3)上,具有第一导轨(14)和与所述第一导轨交叉成X状的第二导轨(15),所述控制销(12)可选择地接合到所述第一导轨(14)或者所述第二导轨(15)中,所述调节装置(11)包括控制杆(16),所述控制杆平行于所述移位销(8)能够移位,具有第一控制区域(17)、第二控制区域(18)以及沿所述轴向(7)布置在所述第一控制区域(17)与所述第二控制区域(18)之间的中立区域(19)。(The invention relates to a valve train (1) having a camshaft (3) having a first cam (4) and a second cam (5) arranged adjacent to the first cam; having a rocker arm assembly (6) with a displacement pin (8) adjustable in an axial direction (7) on which a cam follower (9) is mounted; has an adjusting device (11) and has an adjustable control pin (12). Essential to the invention are: a guide profile (13) is provided, which is arranged on the camshaft (3), has a first guide rail (14) and a second guide rail (15) intersecting the first guide rail in an X-shape, the control pin (12) being selectively engageable in the first guide rail (14) or in the second guide rail (15), the adjusting device (11) comprising a control rod (16), which is displaceable parallel to the displacement pin (8), having a first control region (17), a second control region (18) and a neutral region (19) arranged in the axial direction (7) between the first control region (17) and the second control region (18).)

用于内燃机的阀机构

技术领域

根据权利要求1的前序部分，本发明涉及一种用于内燃机的阀机构，其具有凸轮轴，所述凸轮轴具有第一凸轮以及与所述第一凸轮相邻布置的第二凸轮。本发明另外涉及一种具有这样的阀机构的内燃机。

背景技术

从DE102017205571A1已知一种普遍的用于内燃机的阀机构(valve train)，其具有凸轮轴，所述凸轮轴具有第一凸轮以及与所述第一凸轮沿轴向相邻布置的第二凸轮。已知的阀机构包括沿轴向在至少两个位置之间能够调节的摇臂杆组件，在所述摇臂杆组件上安装有凸轮从动件(在此为凸轮辊子)。在移位销(shifting pin)本身中布置有调节装置的可调节控制销。

通过调节装置，凸轮从动件能够在其两个位置之间被调节，并且由此尤其是影响开启或关掉内燃机的对应的汽缸。已知的调节装置包括在每种情况下与布置在凸轮轴上的导轨相互作用的第一可调节控制销和第二可调节控制销。然而，由于已知的调节装置具有两个控制销和两个分开的导轨，所以阀机构的整个调节仅以相对复杂的方式是可行的。

发明内容

本发明因此处理如下问题：针对普遍类型的阀机构规定一种改进的或者至少替代的实施例，其特征尤其是在于简化的结构。

根据本发明，该问题通过独立权利要求1的主题解决。有益的实施例为从属权利要求的主题。

通过按照已知的阀机构，本发明基于如下的主要构思：提供一种引导轮廓件，其具有相互交叉成X状的两个导轨，通过所述两个导轨针对调节仅需要单个的可调节的控制销。根据本发明的用于内燃机的阀机构包括凸轮轴，所述凸轮轴具有至少一个第一凸轮和沿轴向与所述第一凸轮相邻布置的第二凸轮，以及摇臂杆组件，所述摇臂杆组件具有在轴向上在至少两个位置之间能够调节的移位销，在所述移位销上安装有凸轮从动件，例如凸轮辊子。在该情况下，凸轮辊子将例如在轴向上固定并且可旋转地安装在移位销上。在移位销本身中，布置有通过调节装置沿径向能够调节至移位销的控制销。根据本发明，布置在凸轮轴上的引导轮廓件现在配备有第一导轨和与其交叉成X状的第二导轨。在此，控制销可选地接合在第一导轨或第二导轨中，并且由此对移位销在其两个位置之间进行调节。在移位销的第一位置凸轮从动件与第一凸轮交叉，并且在移位销的第二位置与第二凸轮交叉。通过不同的凸轮轮廓件，能够产生对阀打开次数的影响以及汽缸的关闭。调节装置包括控制杆，所述控制杆平行于移位销能够移位，具有第一切换区域、第二切换区域以及沿控制杆的轴向布置在第一切换区域与第二切换区域之间的中立区域，其中控制销在与第一控制区域接触时可能调节到第一导轨中，而在与第二控制区域接触时能够调节到第二导轨中。通过根据本发明的阀机构，因此能够仅在移位销上设置单个的控制销，并且通过其与根据本发明的引导轮廓件一起带来移位销的调节。通过仅需要一个单个的控制销，能够在轴向方向上较短地建立移位销，并且额外地减少部件种类，而且与此相关地减少了存储和物流成本以及组装花费。通过设置根据本发明的具有两个交叉的导轨的引导轮廓件，引导轮廓件作为整体还能够更紧凑地并且因此以更节省空间的方式建立。总而言之，因此能够实现可调节的阀机构，其相比于从现有技术已知的阀机构设计较便宜、更加有成本效益并且尤其是还需要较少的安装空间地形成。

在根据本发明的技术方案的有益的另外的开发中，调节装置包括外壳，控制杆在所述外壳中被引导，并且尤其是也安装在所述外壳中。这样的外壳例如能够形成为圆柱状并且包括壳体开口，经由所述壳体开口控制销能够与控制区域接触。假如控制杆同轴地布置在外壳中，则这样的圆柱形的外壳尤其是提供了安装空间被优化的技术方案。通过外壳上的壳体开口，假设尤其是壳体开口例如面向下，则能够实现控制杆的受保护的布置，并且尤其是还能够实现控制杆在外壳中的调节所需的调节机构，使得尤其是在外侧撞击外壳壳体的油不能进入外壳。

在根据本发明的技术方案的有益的另外的开发中，设置有螺线管，尤其是围绕控制杆的线圈和布置在控制杆上的永磁铁，其中控制杆通过使螺线管通电而在其第一位置或第二位置是能够调节的。通过这样的螺线管，能够实现有成本效益并且非常精确而且低维护成本的用于致动控制杆并且因此用于致动调节装置的致动装置。通过螺线管的同轴布置，尤其是布置在控制杆上的线圈和永磁铁的布置，能够额外地创造额外在外壳中受保护地布置的安装空间优化的技术方案。

在根据本发明的技术方案的有益的另外的开发中，设置有将控制杆预加负荷到其第一位置或第二位置的至少一个弹簧。在该情况下，还能够想到如下的技术方案：通过所述技术方案，例如通过对之前描述的螺线管进行通电而将控制杆调节到其第一位置，同时通过弹簧专门实现重置。由此，还能够实现螺线管故障时的由弹簧预先确定的控制杆的位置并且因此限定预先确定的从动的凸轮。替代地，显然还能够想到设置两个螺线管，尤其是围绕控制杆的两个线圈以及布置在控制杆上的两个永磁铁，其中控制杆通过螺线管的交替的通电能够调节到其第一位置或第二位置。虽然这样的技术方案比具有单个的螺线管和弹簧的技术方案昂贵，然而在某些情况下能够带来更快速的移位。

在根据本发明的技术方案的有益的另外的开发中，第一控制区域布置在控制杆的纵向端侧并且形成为盆状(pot-shaped)，其中弹簧形成为盘簧并且至少部分地布置在第一控制区域中。在该情况下，弹簧在第一控制区域中在一端以及例如在外壳上在另一端支撑自身。这不仅引起了弹簧在外壳中的受保护的布置，而且引起了在第一控制区域中的至少部分地受保护的布置，其结果是能够实现弹簧的真正的封装以及尤其是其因此受保护的布置。

实际上，设置有位置传感器，经由所述位置传感器能够检测控制杆的位置，并且因此也能够间接地检测阀机构的移位销的位置。这样的位置传感器例如能够形成为霍尔传感器。在此尤其是能够想到这样的位置传感器监视第一控制区域或第二控制区域的位置。

实际上，第一控制区域和/或第二控制区域具有平坦区域，所述平坦区域被设计为与控制销的接触区域。由此，能够实现与控制销的面积接触，其结果是使得控制区域与控制销之间的力传递的点状分布和面积分布成为可能，并且由此尤其是能够将磨损表征最小化。

在根据本发明的技术方案的另外的有益实施例中，第一控制区域和第二控制区域具有不同的直径。由此，尤其是能够较简单地补偿不同的凸轮冲程。

此外，本发明基于如下的主要构思：为内燃机配备这样的阀机构，并且由此将阀机构的前述优点转移到内燃机。

本发明的进一步的重要特征和优点从从属权利要求、附图以及通过附图的相关附图描述获得。

将会理解的是，在没有脱离本发明的范围的情况下，上述的特征以及留待在下文中说明的特征不仅能够用于分别指出的组合中，而且还能够用于其他组合中或者由它们本身使用。

附图说明

本发明的优选示例性实施例示出在附图中，并且在下面的描述中更加详细地说明，其中相同的附图标记涉及相同或相似或功能上相同的部件。

在每种情况下示意性地示出，

图1为在具有被剖切的调节装置的视图中的根据本发明的用于内燃机的阀机构，

图2为穿过根据图1的调节装置的截面表示，

图3为如图2中的表示，只是具有另一个实施例，

图4为根据本发明的具有两个控制区域的控制杆的视图。

图5a至d为调节装置的不同控制位置。

具体实施方式

根据图1，根据本发明的用于内燃机2(未详细示出)的阀机构1包括凸轮轴3，所述凸轮轴3具有第一凸轮4以及与所述第一凸轮4沿轴向相邻布置的第二凸轮5。同样设置有摇臂杆组件6，所述摇臂杆组件具有移位销8，所述移位销沿轴向7能够在至少两个位置之间调节，在移位销上安装有凸轮从动件9，尤其是凸轮辊子10。同样设置有调节装置11(还参见图2、图3和图5)以及布置在移位销8中(尤其是沿径向安装在其中)的可调节控制销12。根据本发明，具有第一导轨14和与所述第一导轨交叉为X状的第二导轨15的引导轮廓件13现在布置在凸轮轴3上。在此，控制销12可选地接合到第一导轨14或第二导轨15中(根据图1，接合到第一导轨14中)，并且由此对具有布置在其上的凸轮从动件9的移位销8在其两个位置之间进行调节，其中，凸轮从动件9(在此为凸轮辊子10)在移位销8的第一位置与第一凸轮4相互作用，而在移位销8的第二位置与第二凸轮5相互作用。根据图1，摇臂杆组件6包括两个凸轮从动件9，二者轴向地、可旋转地布置在移位销8上，并且每个凸轮从动件或者与相关联的第一凸轮4相互作用，或者与相关联的第二凸轮5相互作用。

除此之外，调节装置11包括能够平行于移位销8(即，沿轴向7)移位的控制杆16(还参见图4)，所述控制杆16具有第一控制区域17、第二控制区域18以及布置在第一控制区域17与第二控制区域18之间的中立区域19。在与第一控制区域17接触时，控制销12被调节到第一导轨14中，而在与第二控制区域18接触时，其被调节到第二导轨15中。在中立区域19中，控制销12既不与第一控制区域17接触，也不与第二控制区域18接触(参见图5a和图5c)，其结果是没有通过调节装置11进行控制销14的致动。通过根据本发明的调节装置11，能够在移位销8中只需要布置单个的控制销12，其结果是能够实现具有较低部件数量并且具有较低组装花费的设计的明显更少的成本的技术方案。通过根据本发明的具有交叉成X形的导轨14、15的引导轮廓件13，另外也能够创造引导轮廓件13，其尤其是在轴向上是安装空间最优的，并且由此需要较小的空间。总而言之，通过根据本发明的阀机构1，因此能够创造设计简单并且安装空间最优的技术方案。

观看图1至图5还能够注意到的是，调节装置11包括外壳20，控制杆16在外壳20中被引导或者安装在外壳20中。在该情况下，外壳20在设计上是圆柱状的，并且包括壳体开口21，经由所述壳体开口21控制销12能够进入并与控制区域17、18接触。壳体开口21能够居中地布置在调节装置11上或者居中地布置在外壳20的端部的一侧。在此，控制杆16比较容易制造，例如通过在控制杆16上车削(turning)或者热接合两个控制区域17、18，其结果是，能够创造设计简单并且因此有成本效益的调节装置11。情况是处于安装状态的调节装置11(参见图1)布置为使得壳体开口21面向下，尤其是由于撞击外壳20的油不能进入外壳，控制杆16也保护地布置在外壳2内。

为了致动或者调节具有控制区域17、18布置在其上的控制杆16，设置有螺线管22，尤其是以线圈围绕控制杆(16)的方式(参见图2)或者以线圈围绕第二控制区域18的方式(参见图3)，其中，另外根据图3，永磁铁23布置在控制杆16上。该永磁铁23显然能够以另一种方式集成在控制杆16中，例如如根据图2所示。纯理论地，控制杆16还能够由可磁化的材料组成，并且由此经受由螺线管22调节控制杆16所需的力。

观看图1至图3能够注意到的是，设置有至少一个弹簧24，其对控制杆16预加负荷，并且由此还使两个控制区域17、18进入到其第一位置或者第二位置，在本文中进入到其第二位置。通过这样的弹簧24，尤其是能够实现失效保护功能，这在螺线管22失效时或者通常在用于调节控制杆16的致动装置失效时实施控制杆16的预先确定的位置。替代弹簧24，显然能够设置另外的螺线管22，使得在该情况下总共设置两个螺线管22，这在对应的通电时将控制杆16调节到其第一位置或者第二位置。

观看图1至图5能够注意到的是，第一控制区域17布置在控制杆16的纵向端侧并且同时形成为盆状，其中在当前情况下实现为盘簧的弹簧24至少部分地布置在第一控制区域17中。由此，能够在外壳20中实现弹簧24的受保护的布置，并且在壳体开口21的方向上能够在第一控制区域17上实现受保护的布置。同样能够设置位置传感器25(例如，霍尔传感器)，经由所述位置传感器能够检测控制杆16的位置并且因此能够检测两个控制区域17、18的位置。由此，例如在每种情况下能够将准确的控制位置传递至马达控制器。

第一控制区域17和/或第二控制区域18能够体现为圆柱形的控制盘。为了改进控制销12与相应的控制区域17、18之间的接触，能够另外提出第一控制区域17和/或第二控制区域18包括用作控制销12的接触区域的平坦区域26。

现在观看根据本发明的调节装置11的各控制位置，按照图5a至图5d明显的是，根据图5a，致动器(即，在当前情况下为控制杆16)退回并且控制销12突出到中立区域19中，其中没有发生其经由调节装置11(即，第一控制区域17或者第二控制区域18)的致动。根据图5b，现在调节装置11被激活。例如通过使螺线管22通电，其结果是控制杆16已经移位至左侧，并且控制销12与第二控制区域18接触。由此，控制销12向下移动并且由此被调节到第二导轨15中，现在在控制销12中延伸并且沿轴向5移位至左侧通过导轨15而进入到中立区域中19，如根据图5c所示。根据图5d，控制杆16再次移动至右侧，其结果是控制销12现在与第一控制区域17接触，此时其将控制销12调节到第一导轨14中。总而言之从图5a至图5d明显的是从第一凸轮4向第二凸轮5转换或者转换回来所需的控制杆16的路径较短，这同样有助于使安装空间最小化。除此之外，通过根据本发明的阀机构1针对每个汽缸只需要单个的调节装置11或者控制销12和引导轮廓件13。明显地，此外，从图1至图5，两个控制区域17、18具有不同的直径，从而由此补偿不同的凸轮冲程。

通过根据本发明的阀驱动器1以及配备有根据本发明的这样的阀驱动器的内燃机2，因此能够实现设计简单、具有成本效益以及另外地用于在不同的凸轮轮廓件之间转换的安装空间被最优化的技术方案。