專利名稱：換氣門致動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的換氣門/換氣閥致動裝置。
背景技術：
由DE 693 29 064 T2已知一種這一類型的用于將驅動運動傳遞給換氣 門并具有一內燃機制動單元的換氣門致動裝置，該裝置具有一液壓執(zhí)行機 構。為了避免不希望的很大的力，內燃機制動單元具有一過壓閥。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的特別是，提供一種換氣門致動裝置，該換氣門致動裝置 設計成在運行時對沖擊/脈沖不敏感，其中仍然能夠有利地避免不希望的很 大的力。所述目的通過權利要求l的特征實現(xiàn)，其中本發(fā)明的其它實施形 式可以由從屬權利要求得到。
本發(fā)明涉及一種用于將驅動運動傳遞給至少 一個換氣門并具有含至少 一個執(zhí)行機構的內燃機制動單元的換氣門致動裝置。
(本發(fā)明)提出，換氣門致動裝置具有鎖止單元，該鎖止單元設置成 用于從執(zhí)行機構的一特定位置起克服反作用力/反力鎖止執(zhí)行機構。在鎖止 前，借助于鎖止單元能夠允許調整執(zhí)行機構，并可以避免執(zhí)行機構緊接 在內燃機活塞的上止點之前完全移出以及由于氣缸壓力高而導致不希望的 4艮大的力。此外當執(zhí)行機構被鎖止時，可以可靠地避免執(zhí)行機構在出現(xiàn)沖 擊時的不希望的移動/調整，因此特別是即使在高轉速時也可以達到有利的 制動效果。這里"設置"應該特別是理解為專門設計和/或構造。
如果執(zhí)行機構由可液壓致動的執(zhí)行活塞(執(zhí)行器活塞)構成和/或如果鎖止單元設計成液壓式的，則對于通常出現(xiàn)的很大的力，該鎖止單元可以 構造成特別是結構簡單和經濟的。"設計成液壓式的鎖止單元"應該特別 是理解為利用液壓流體進行鎖止的單元。
為了在鎖止之前將力限制成希望的大小，可以設想本領域技術人員認 為合適的各種不同的機構，例如限壓閥或特別有利地至少一個旁路，經由 所述旁路壓力介質能夠一直流到執(zhí)行機構的特定位置，從而可以以結構簡 單的方式避免不希望的很大的力以及以結構簡單的方式實現(xiàn)鎖止單元。特 別是能夠借助于相應的實施形式省去特別精確地構造的限壓閥和受此限制 的成本。
如果在所述旁路內設置至少一個限壓閥，則可以有利地通過所述旁路 至少是減小損失。
在本發(fā)明另 一種實施形式中提出，旁路至少部分地設置在執(zhí)行機構內， 由此可以以特別是節(jié)省空間的方式內置所述旁路。
此外提出，換氣門致動裝置具有至少一個蓄能單元，所述蓄能單元設 置成用于在執(zhí)行4幾構的補償運動期間存儲能量。通過相應的構型，可以在
多個工作循環(huán)期間(特別是在超過720°曲軸(角)期間)實現(xiàn)執(zhí)行機構 的移出，特別是總體上能夠在第一補償運動后使執(zhí)行機構能夠特別迅速地 移出?？傮w上可以減小內燃機制動單元的起動時間。
優(yōu)選地，蓄能單元由一液壓式蓄壓單元構成，由此所述蓄能單元可以 以結構簡單的方式實現(xiàn)，也就是說特別地，如果執(zhí)行機構由一可液壓致動 的執(zhí)行活塞構成和/或鎖止單元設計成液壓式的。聯(lián)系上下文，"液壓式蓄 壓單元"應該特別是理解為其中可存儲特別是處于壓力下的液壓壓力介質 的存儲單元。
如果蓄能單元具有至少一個機械式彈性元件，則所述蓄能單元可以以 結構簡單和可變通的方式構造。
如果彈性元件至少部分地設置在執(zhí)^f亍機構內，則又能夠另外地節(jié)省結
構空間。


其它優(yōu)點由以下對附圖的說明得到。附圖中示出本發(fā)明的實施例，說 明書和權利要求書包含大量特征組合。本領域的技術人員適合于單獨考慮 這些特征以及將所述特征組合成適當?shù)钠渌M合。
附圖中
圖1示出換氣門致動裝置的各個零件，
圖2示出換氣門致動裝置的內燃機制動單元的處于無效(不起作用) 位置的執(zhí)行單元，
圖3示出圖2中的執(zhí)行單元
圖4示出圖2中的執(zhí)行單元
圖5示出一可選的執(zhí)行單元 的旁路，
圖6示出一可選的執(zhí)行單元
圖7示出一可選的執(zhí)行單元 能單元，和
圖8示出一可選的執(zhí)行單元 能單元。
具體實施例方式
圖1示出一內燃機換氣門致動裝置的各個零件，該換氣門致動裝置用 于將驅動運動傳遞給換氣門10a，其中僅示出一個換氣門10a。換氣門致動 裝置包括帶有排氣凸輪20a和內燃機制動單元lla的制動凸輪21a的凸輪 軸19a。排氣凸輪20a作用在排氣門搖臂22a的第一端部上，該排氣門搖 臂可樞轉地支承在搖臂軸23a上并以第二端部作用在用作排氣門的換氣門 10a上。
制動凸輪21 a在內燃機制動單元11 a的制動搖臂24a區(qū)域內安裝在凸 輪軸19a上。制動搖臂24a同樣可樞轉地支承在搖臂軸23a上，并在制動 器不工作時可相對于制動搖臂24a樞轉。
,其中執(zhí)行機構部分移出， ，其中執(zhí)行機構完全移出， ,該執(zhí)行單元帶有部分內置在執(zhí)行機構中
，該執(zhí)行單元帶有蓄能單元，
,該執(zhí)行單元帶有內置在執(zhí)行機構內的蓄
,該執(zhí)行單元帶有內置在執(zhí)行機構內的蓄制動搖臂24a在其朝向換氣門10a的端部上具有一橫桿25a,該橫桿 橫向于制動搖臂24a或平行于搖臂軸23a朝向制動搖臂24a的方向安裝在 該制動搖臂的下方。在橫桿25a和制動搖臂24a之間設置一帶有執(zhí)行機構 12a的執(zhí)行單元(圖1和2 ),該執(zhí)行機構12a由可液壓致動的執(zhí)行活塞構 成。執(zhí)行機構12a安裝在執(zhí)行單元的殼體26a內。
根據(jù)本發(fā)明，執(zhí)行單元具有設計成液壓式的鎖止單元13a，該鎖止單 元用于從執(zhí)行機構12a的一特定位置起克服反作用力14a鎖止執(zhí)行機構 12a。鎖止單元13a具有由在殼體26a中形成的通道構成的旁路15a，經由 該旁路15a壓力介質可流出到執(zhí)行機構12a的特定位置。
在起動制動操作之前，執(zhí)行機構12a由于作用在執(zhí)行機構12a上的重 力或由于彈簧(未示出)的力而處于下部位置。與制動凸輪21a無關地， 換氣門10a由排氣凸輪20a經由排氣門搖臂22a打開，并由朝向換氣門10a 的關閉方向作用的閥彈簧(未詳細示出)關閉。
如果起動制動操作，便通過增加壓力來切換二位二通換向閥45a，壓 力介質經由二位二通換向閥45a的止回閥30a和一輸入通道27a流入執(zhí)4亍 機構12a下方的壓力腔28a中，使執(zhí)行機構12a從殼體26a中移出(圖3)。
如果在執(zhí)行機構12a幾乎完全移出之前經由執(zhí)行單元連接搖臂22a、 24a,使得由制動凸輪21a帶來的力經由制動搖臂24a作用在執(zhí)行單元上， 結果反作用力14a作用在執(zhí)行機構12a上，壓力介質便可以經由輸入通道 27a和旁路15a從壓力腔28a排出，使得執(zhí)行機構12a可沿反作用力14a 的作用方向進行補償運動，由此避免在換氣門致動裝置內(出現(xiàn))不希望 的很大的力。為了經由旁路15a避免在執(zhí)行機構12a于連接搖臂22a、 24a 之前移出時的不希望的損失，在旁路15a內設置有一限壓閥16a。在執(zhí)行 機構12a移出時，限壓閥16a在沒有反作用力或沒有顯著的反作用力的情 況下關閉，該限壓閥16a在執(zhí)行機構12a移出時在略高于內燃機輸入通道 27a內的最大系統(tǒng)壓力的壓力下打開，或者在執(zhí)行機構12a移出期間搖臂 22a、 24a被連接時打開。但是原則上也可以考慮，不設置相應的限壓閥16a 的旁路。如果在經由執(zhí)行單元連接搖臂22a、24a以及由制動凸輪21a引起的力 經由制動搖臂24a作用在執(zhí)行單元上并由此橫乂作用力14a作用在執(zhí)行才幾 構12a上之前，執(zhí)行機構12a便完全移出，則借助于鎖止單元13a鎖止執(zhí) 行機構12a，也就是說，通過使旁路15a在兩端與壓力腔28a連接或者旁 路15a將壓力腔28a與輸入通道27a連接，從而防止了壓力介質經由旁路 15a流出(圖4)。在完全移出的狀態(tài)下，執(zhí)行機構12a以其導向凸緣29a 貼靠在一止擋部31a上。
如果由制動凸輪21a引起的開啟力經由制動搖桿24a作用在執(zhí)行單元 上，則止回閥30a關閉，開啟力可以經由執(zhí)行單元和橫桿25a傳遞到排氣 門搖臂22a上，并經由排氣門搖臂22a傳遞給換氣門10a,換氣門10a可 以在由制動凸輪21a預定的曲軸轉角處開啟。
如果停止制動功能，則二位二通換向閥45a上游的壓力下降，二位二 通換向閥45a在彈性元件46a的彈性力的驅動下退回到起始位置，使得壓 力介質能夠經由輸入通道27a和二位二通換向閥45a從壓力腔28a流出。
以這樣的方法設定輸入通道27a和旁路15a的尺寸，使得對于在運行 時可能出現(xiàn)的壓力介質溫度或油溫以及在運行時可能出現(xiàn)的內燃機轉速， 執(zhí)行機構12a都能夠在一個工作循環(huán)內(減去換氣門10a的開啟時間)完 全移出。
在圖5至8中示出可選實施例。基本上保持相同的構件、特征和功能 原則上以相同的附圖標記表示。然而，為了區(qū)分各實施例，在各實施例的 附圖標記中加上字母a至e,下面的說明主要限于與圖1至4中的實施例 的不同之處，其中對于保持相同的構件、特征和功能可以參見對圖l至4 中的實施例的說明。
圖5中示出一帶有鎖止單元13b的可選執(zhí)行單元，該鎖止單元13b具 有部分地設置在執(zhí)行機構12b內的旁路15b。在執(zhí)行機構12b完全移出之 前，壓力介質可經由旁路15b從壓力腔28b中流出。如果執(zhí)行機構12b完 全移出，那么旁路15b的位于執(zhí)行單元殼體26b內的通道段15b，經由執(zhí)行 機構12b的導向凸緣29b對外界封閉，旁路15b的通道段15b"通過一止擋部31b對外界封閉，執(zhí)行機構12b被鎖止。
圖6中示出一帶有鎖止單元13c的可選執(zhí)行單元，該鎖止單元13c具 有部分地設置在執(zhí)行機構12c內的旁路15c。另外，執(zhí)行單元還具有由液 壓式蓄壓單元構成的蓄能單元17c，該蓄能單元用于在執(zhí)行機構12c的補 償運動期間存儲能量。蓄能單元17c在執(zhí)行單元殼體26c的環(huán)形腔32c內 具有由螺旋壓縮彈簧構成的機械式彈性元件18c，該彈性元件以第一端部 支承在構成止擋部31c的構件上，以第二端部支承在彈簧擋板33c上。彈 簧擋板33c在背離彈性元件18c的方向上通過一夾緊盤34c固定，并可在 環(huán)形腔32c內克服彈性元件18c的彈性力朝向彈性元件18c的方向移動。 在這種情況下，在止擋部31c內的止擋面(未詳細示出)防止彈性元件18c 被完全壓縮。
在起動制動操作之前，執(zhí)行機構12c由于作用在執(zhí)行機構12c上的重 力或由于彈簧(未示出)的力而處于其下部位置。
如果起動制動操作，則壓力介質經由輸入通道27c流入執(zhí)行機構12c 下方的壓力腔28c內，使執(zhí)行機構12c從殼體26c中移出(圖6)。
如果在執(zhí)行機構12c幾乎完全移出之前經由執(zhí)行單元連接對應于圖1 至4中的實施例的搖臂，使得由制動凸輪引起的力經由制動搖臂作用在執(zhí) 行單元上，結果反作用力14c作用在執(zhí)行機構12c上，使壓力介質能夠經 由旁路15c從壓力腔28c流入形成蓄壓腔的環(huán)形腔32c中。在這種情況下， 彈簧擋板33c克服彈性元件18c的彈性力移動，執(zhí)行機構12c在反作用力 的作用方向上進行補償運動，由此避免了不希望的很大的力。如果反作用 力14c又消失，則彈性元件18c松弛并將壓力介質從環(huán)形腔32c推回到壓 力腔28c內，由此使執(zhí)行機構12c特別迅速地再次移出到其在連接搖臂之 前所處的位置。執(zhí)行機構12c可以繼續(xù)移出直到下一次連接搖臂為止。特 別是可以在多個工作循環(huán)期間，實現(xiàn)執(zhí)行機構12c的反復移出。
如果執(zhí)行機構12c完全移出，則執(zhí)行機構12c被鎖止單元13c鎖止， 也就是說，通過借助于執(zhí)行機構12c的導向凸緣29c關閉旁路15c的通道 段15c，以及借助于止擋部31c關閉旁路15c的通道段15c"，從而阻止壓力介質經由旁路15c從壓力腔28c流入環(huán)形腔32c。為了避免由于泄漏而在彈 性元件18c的區(qū)域內增加壓力，環(huán)形腔32c經由通道35c與鄰接執(zhí)行單元 的空腔相連接。
圖7示出帶有鎖止單元13d的可選執(zhí)行單元，該鎖止單元13d具有部 分地"^殳置在執(zhí)行才幾構12d內的旁路15d。另外，執(zhí)行單元還具有由液壓式 蓄壓單元構成的蓄能單元17d，該蓄能單元用于在執(zhí)行機構12d的補償運 動期間存儲能量。在執(zhí)行機構12d內，在彈簧腔36d中，蓄能單元17d具 有由螺旋壓縮彈簧構成的機械式彈性元件18d，該彈性元件以第一端部支 承在執(zhí)行機構的底面上，以第二端部支承在一彈簧擋板33d上。彈簧擋板 33d在背離彈性元件18d的方向上通過一夾緊盤34d固定，并可在環(huán)形腔 32d內克服彈性元件18d的彈性力朝向彈性元件18d的方向移動。在這種 情況下，在執(zhí)行機構12d內的止擋部(未詳細示出)防止彈性元件18d被 完全壓縮。
在起動制動操作之前，執(zhí)行機構12d由于作用在執(zhí)行機構12d上的重 力或由于彈簧(未示出)的力而處于其下部位置。
如果起動制動操作，壓力介質便通過輸入通道27d流入執(zhí)行機構12 下方或彈簧擋板33d下方的壓力腔內，使執(zhí)行機構12d從殼體26d中移 出(圖7)。
如果在執(zhí)行才幾構12d幾乎完全移出之前經由執(zhí)行單元連接對應于圖1 至4中的實施例的搖臂，使得由制動凸輪引起的力經由制動搖臂作用在執(zhí) 行單元上，結果反作用力14d作用在執(zhí)行機構12d上，彈性元件18d被壓 縮，壓力介質可以經由旁路15d從彈簧腔36d流出，也就是說，經過在執(zhí) 行機構12d內的通道段15d，、經過在執(zhí)行機構12d與殼體26d之間的環(huán)形 腔15d"，經過在殼體26d內的通道段15d"，。在此過程中，彈簧擋板33d 克服彈性元件18d的彈性力移動，執(zhí)行機構12d在反作用力的作用方向上 進行補償運動，由此避免了不希望的很大的力。如果反作用力14d又消失， 則彈性元件18d松弛，并將執(zhí)行機構12d再次推動到其在連接搖臂之前的 位置。在這種情況下，能夠特別是經由旁路15d抽吸空氣。執(zhí)行機構12d可以繼續(xù)移出直到下一次連接搖臂為止。
如果執(zhí)行機構12d完全移出，則執(zhí)行機構12d被鎖止單元13d鎖止， 也就是說，通過借助于執(zhí)行機構12d的導向凸緣29關閉旁路15d或通道 段15d，"，從而阻止壓力介質經由旁路15d從彈簧腔36d流出。另外，當 執(zhí)行機構12d完全移出時，彈簧腔36d經由通道37d與輸入通道27d相連 接，從而在運行時通過泵效應將在殘留的空氣排出彈簧腔36d，彈簧腔36d 完全充滿來自輸入通道27d的液壓壓力介質，可通過液壓壓力介質鎖止執(zhí) 4亍才幾構12d。
圖8示出帶有鎖止單元13e的可選執(zhí)行單元，該鎖止單元13e具有旁 路15e。另外，執(zhí)行單元還具有由液壓式蓄壓單元構成的蓄能單元17e，該 蓄能單元用于在執(zhí)行機構12e的補償運動期間存儲能量。在執(zhí)行機構12e 內，在彈簧腔36e中，蓄能單元17e具有由螺旋壓縮彈簧構成的機械式彈 性元件18e,彈性元件以朝向執(zhí)行機構12e的搖臂支承面的第一端部支承 在彈簧擋板33e上，該彈簧擋板支承于執(zhí)行機構12e內，彈性元件以第二 端部支承在固定于執(zhí)行機構12e內的蓋板38e上。彈簧擋板33e通過執(zhí)行 機構12e的臺肩39e在背離彈性元件18e的方向上固定，并可在執(zhí)行機構 12e內克服彈性元件18e的彈性力朝向彈性元件18e的方向移動。在這種情 況下，在蓋板38e內止擋部(未詳細示出)防止彈性元件18e被完全壓縮。
在起動制動操作之前，執(zhí)行機構12e由于作用在執(zhí)行機構12e上的重 力或由于彈簧(未示出)的力而處于其下部位置。
如果起動制動操作，壓力介質便通過輸入通道27e流入執(zhí)行機構12下 方或蓋板38e下方的壓力腔內，使執(zhí)行機構12e從殼體26e中移出(圖8 )。
如果在執(zhí)行^L構12e幾乎完全移出之前經由執(zhí)行單元連接對應于圖1 至4中的實施例的搖臂，使得由制動凸輪引起的力經由制動搖臂作用在執(zhí) 行單元上，結果反作用力14e作用在執(zhí)行機構12e上，彈性元件18e被壓 縮，壓力介質可以經由輸入通道27e和旁路15e從壓力腔28e流入執(zhí)行機 構12e內的壓力腔40e內。在此過程中，彈簧擋板33e克服彈性元件18e 的彈性力移動，執(zhí)行機構12e在反作用力的作用方向上進行補償運動，由此避免了不希望的4艮大的力。如果反作用力14e又消失，則彈性元件18e
松弛，壓力介質經由旁路15e和輸入通道27e從壓力腔40e進入壓力腔28e， 并將執(zhí)行機構12e再次推動到其在連接搖臂之前的位置。執(zhí)行機構12e可 以繼續(xù)移出直到下一次連接搖臂為止。為了避免由于泄漏而在彈簧腔36e 內增加壓力，彈簧腔36e經由通道41e、環(huán)形腔42e和通道43e與鄰接于執(zhí) 行單元的空腔相連接。
如果執(zhí)行機構12e完全移出，則執(zhí)行機構12e被鎖止單元13e鎖止， 也就是說，通過借助于執(zhí)行機構12e的導向凸緣29e關閉旁路15e，從而阻 止壓力介質經由旁路15e從壓力腔28e流入執(zhí)行機構12e內的壓力腔40e。 另外通過執(zhí)行機構12e的導向凸緣44e關閉通道43e。
附圖標記列表
10換氣門
11內燃機制動單元
12執(zhí)行機構
13鎖止單元
14反作用力
15旁路
16限壓閥
17蓄能單元
18彈性元件
19凸輪軸
20排氣凸輪
21制動凸輪
22排氣門搖臂
23搖臂軸
24制動搖臂
25橫軒26殼體
27輸入通道
28壓力腔
29導向凸緣
30止回閥
31止擋部
32環(huán)形腔
33彈簧擋板
34夾緊盤
35通道
36彈簧腔
37通道
38
39臺肩
40壓力腔
41通道
42環(huán)形腔
43通道
44導向凸緣
45二位二通換向閥
46彈性元件
權利要求
1. 一種用于將驅動運動傳遞給至少一個換氣門(10a)的換氣門致動裝置，該換氣門致動裝置包括內燃機制動單元(11a；11b；11c；11d；11e)，該內燃機制動單元包括至少一個執(zhí)行機構(12a；12b；12c；12d；12e)，其特征為鎖止單元(13a；13b；13c；13d；13e)，該鎖止單元設置成用于從執(zhí)行機構(12a；12b；12c；12d；12e)的一特定位置起克服反作用力(14a；14b；14c；14d；14e)鎖止執(zhí)行機構(12a；12b；12c；12d；12e)。
2. 根據(jù)權利要求l所述的換氣門致動裝置， 其特征為所述執(zhí)4亍才幾構(12a; 12b; 12c; 12d; 12e)由可液壓致動的執(zhí)4亍活塞 構成。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的換氣門致動裝置， 其特征為所述鎖止單元(13a; 13b; 13c; 13d; 13e)設計成液壓式的。
4. 根據(jù)權利要求3所述的換氣門致動裝置， 其特征為所述鎖止單元(13a; 13b; 13c; 13d; 13e)具有至少一個旁路(15a; 15b; 15c; 15d; 15e)，經由所述旁路壓力介質能夠一直流動到執(zhí)行機構 (12a)的所述特定位置。
5. 根據(jù)權利要求4所述的換氣門致動裝置， 其特征為在所述旁路(15a; 15b)內設置至少一個限壓閥(16a; 16b)。
6. 根據(jù)權利要求4或5所述的換氣門致動裝置， 其特征為所述旁路(15b; 15c; 15d)至少部分地設置在執(zhí)行機構(12b; 12c; 12d)內。
7. 根據(jù)上述權利要求之任一項所述的換氣門致動裝置， 其特征為至少一個蓄能單元(17c; 17d; 17e)，所述蓄能單元設置成用于在執(zhí) 行機構(12c; 12d; 12e)的補償運動期間存儲能量。
8. 根據(jù)權利要求7所述的換氣門致動裝置， 其特征為所述蓄能單元(17c; 17d; 17e)由液壓式蓄壓單元構成。
9. 根據(jù)權利要求7或8所述的換氣門致動裝置， 其特征為所述蓄能單元(17c; 17d; 17e )具有機械式彈性元件(18c; 18d; 18e)。
10. 根據(jù)權利要求9所述的換氣門致動裝置， 其特征為所述彈性元件(18d; 18e)至少部分地設置在執(zhí)行機構(12d; 12e)
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將驅動運動傳遞給至少一個換氣門(10a)的換氣門致動裝置，該換氣門致動裝置包括內燃機制動單元(11a；11b；11c；11d；11e)，該制動單元包括至少一個執(zhí)行機構(12a；12b；12c；12d；12e)。本發(fā)明提出該換氣門致動裝置包括鎖止單元(13a；13b；13c；13d；13e)，該鎖止單元用于從執(zhí)行機構(12a；12b；12c；12d；12e)的一特定位置起克服反作用力(14a；14b；14c；14d；14e)鎖止執(zhí)行機構(12a；12b；12c；12d；12e)。
文檔編號F01L13/06GK101415912SQ200780012055
公開日2009年4月22日 申請日期2007年4月2日 優(yōu)先權日2006年4月5日
發(fā)明者M·O·瓦格納 申請人:戴姆勒股份公司