用于重型内燃机的能切换的阀机构的载体模块

技术领域

本发明涉及用于重型内燃机的能切换的阀机构的气缸专用的载体模块，载体模块具有轴件，轴件具有包括至少一个凸轮摇臂和在至少一个凸轮摇臂上的阀摇臂的至少一个组件，至少一个凸轮摇臂和至少一个阀摇臂能彼此相对摆动运动，其中，凸轮摇臂在组件的前侧上具有凸轮滚动面并且阀摇臂在组件的后侧上具有阀接触面，在前侧中以及在后侧中摇臂分别具有共同的重叠区段，其中，在其中一个重叠区段中在每个摇臂中具有轴件平行的容纳部，在其中一个容纳部中安置有耦合滑移件，耦合滑移件对于经由伺服器耦合的情况可局部地经过摇臂之间的分隔面移入另一摇臂的容纳部中，并且其中，凸轮复位弹簧夹紧在摇臂之间。

背景技术

“重型内燃机”理解为尤其用于驱动载货车、运输车、轻型运输车、农用作业设备、船、采矿设备或建筑设备等的机械。

在申请时间点还未公开的DE 10 2020 113 222.0是与本发明最接近的技术方案。其中提及的载体模块具有两个组件。进入侧的第一组件和排出侧的第二组件，第一组件具有恰好一个凸轮摇臂，该凸轮摇臂局部地与阀摇臂壁对壁地伸延，第二组件包括一个阀摇臂(参见图1)。两个组件在缸上的一个共同的轴件上伸延并且经由各自的电动致动器切换。作为也称为空转弹簧的凸轮复位弹簧，为每个摇臂对分配扭臂弹簧，扭臂弹簧在摇臂之间张紧并且以其匝线组围绕轴件伸延。

发明内容

本发明的目的是，发明一种具有紧凑且强大的凸轮复位弹簧机构的载体模块。

根据本发明，该目的通过使凸轮复位弹簧作为至少一个螺旋压缩弹簧实现，至少一个螺旋压缩弹簧在另一重叠区段中伸延并且完全地被两个摇臂封装，其中，螺旋压缩弹簧经过摇臂之间的分隔面局部地处于每个摇臂的外壁的部段式的成型部中并且夹紧在成型部的对角相对的基段之间。

因此提供一种载体模块，其凸轮复位单元相对节省结构空间并且具有高的功率密度。其例如应对重型内燃机的相对高的转速。至少一个螺旋压缩弹簧仅需要少量的结构空间，能简单地安装到成型部中并且相对便宜。

载体模块可在进入阀侧和/或排出阀侧安装在每个缸的缸头部中。在此可经由阀摇臂例如至少间接地同时致动两个换气阀(桥)。载体模块在此应尽可能在外部完成预安装，提供并且装配在内燃机的缸头部上。

特别有利的是，根据要求也可装配螺旋压缩弹簧组。在此想到彼此嵌接的同时作用的装配。但是也可装入至少另一螺旋压缩弹簧，使得该至少另一螺旋压缩弹簧自两个摇臂彼此一定的转动角开始才附加地工作，这使得总弹簧特性曲线增加。

如提出地，成型部的大部分以及螺旋压缩弹簧的大部分应位于凸轮摇臂中。在此实现的材料弱化几乎无关紧要，因为在摇臂区域(优选“后部的”、阀侧的重叠区段(载体模块的后侧))中没有阀弹簧和气体压力作用到凸轮摇臂上。

根据本发明的改进方案提出两个摇臂彼此的巧妙的内部止挡措施。因此例如从阀摇臂中的成型部的“下部的”基段经由摇臂之间的分隔面伸入到凸轮摇臂的成型部中的使得基段横向加宽的突出部。基段的“下部的”远离压缩弹簧的外端面在限制转动的情况下(凸轮底部循环和两个耦合滑移件容纳部的对齐位置)碰到凸轮摇臂中的成型部的相对的“下部的”基段上。替代地也可在容纳部的“上部的”基段区域上想到该措施，其中，加宽的突出部自然也可从凸轮摇臂开始。

还有利的是，封装螺旋压缩弹簧的两个容纳部具有互补的造型，因此特别优选地具有圆柱壳段的几何结构，该圆柱壳段在例如浇铸或锻造或MIM构造摇臂时在一个过程中同时成型。

在本发明的具体方案中提出罩或盘片等作为螺旋压缩弹簧的支点。例如由钢板构成的罩用于笔直地支承螺旋压缩弹簧并且降低与容纳部的接触区域中的磨损。

为了使作为耦合滑移件的至少一个活塞致动，可以考虑电动致动器或液压装置。在此在每个摇臂的优选位于“前部的”凸轮侧的重叠区段中的容纳部中施加耦合活塞，其中在使用电动致动器的情况下耦合活塞在阀摇臂中在其背离凸轮摇臂的外端面上通过电动致动器的衔铁接触。在此电动致动器安装在横向位于阀摇臂之前的支承板中，支承板与轴件或直接与缸头部螺旋连接。

最后两个摇臂在轴件上的优化的滑动支承是另一从属权利要求的主题。因此应经由侧向的管附件加宽高负荷的阀摇臂并且经由管附件在轴件上伸延。而低负荷的凸轮摇臂滑动支承在管附件的外侧面上。取消了两个摇臂在轴件上的滑动支承的迄今为止的分隔缝。

附图说明

关于附图：

图1示出了具有进入侧的组件的载体模块的立体图；

图2示出了阀摇臂及其“内”侧壁的细节；

图3示出了凸轮摇臂及其“内”侧壁的细节；

图4示出了根据图1的组件从“外部”看的示意性侧视图以及

图5示出了图4的剖切线A-A的剖视图。

具体实施方式

图1、图4和图5在不同的示意图中示出了用于重型内燃机的能切换的阀机构的载体模块1。示例性地示出了进入侧的组件3。

组件3包括轴件2，轴件具有凸轮摇臂4和在其上的阀摇臂5。摇臂4、5壁对壁设置并且彼此能相对摆动运动。在此，在图1中还标出了具有凸轮35的凸轮轴36。凸轮致动凸轮摇臂4上的凸轮滚动面8，凸轮滚动面作为滚轮。

图1中强调的点划线表示将组件3分成前侧6和后侧8。阀摇臂5在后侧7上经由阀接触面9或者作用到换气阀上或者作用到用于同时操作多个换气阀的桥上(未示出)。

摇臂4、5在前侧6以及后侧8中分别具有共同的重叠区段10、11。在前部的重叠区段10中(也参见图4)，在每个摇臂4、5中都有与轴件平行的容纳部12、13。在细节中不可看见，构造成活塞的耦合滑移件14在阀摇臂5的容纳部13中伸延。对于摇臂4、5彼此经由在图1中通过箭头指示示出的电动致动器29期望地耦合的情况，耦合滑移件能局部地经过臂4、5之间的分隔面15移入到凸轮摇臂4的容纳部12中。

电动致动器29在位于阀摇臂5两侧的支承板30中伸延。支承板30具有多个孔37，支承板可经由多个孔与轴件2螺旋连接/以销连接。轴件2可单独地或与包括圆柱头的支承板30共同地接合。

在此处位于组件3的后侧8上的重叠区段11中作为螺旋压缩弹簧存在的凸轮复位弹簧16稍微倾斜地构造(参见图5，与图2、图3比较)。可看见该凸轮复位弹簧通过两个摇臂4、5被完全地封装并且延伸经过摇臂4、5之间的分隔面15。为了安装并且夹紧凸轮复位弹簧，每个摇臂4、5的外壁19、20具有圆柱壳段状的成型部17、18。凸轮摇臂4中的成型部17(参见图4的右半图)比阀摇臂5中的成型部18更深。因此，螺旋压缩弹簧16的直径的大部分被凸轮摇臂5的成型部17包围。

图5示出了组件3在脱耦模式中，在脱耦模式中凸轮摇臂4如在图4中所示相对于阀摇臂5进行空程运动，因此各个换气阀保持闭合。随着凸轮35的排出侧面的开始，一侧支撑在阀摇臂5的(下部的)基段22上并且另一侧支撑在凸轮摇臂4的(上部的)基段21上的螺旋压缩弹簧16在排出的凸轮侧面上跟随凸轮摇臂4直至达到两个摇臂4、5彼此的基本位置。

与图2比较，图5还示出了从阀摇臂5的(下部的)基段22经过摇臂5、4之间的分隔面15伸入到凸轮摇臂4的成型部17中的突出部23。通过其远离压缩弹簧的外端面24碰撞在成型部17的相对的(下部的)基段25上使得摇臂4、5的基本位置彼此限定。

图5还公开了，螺旋压缩弹簧16在两端容纳在由板材构成的用于稳固的罩27、28中，罩位于各个成型部17、18的对角相对的基段21、22上。

最后由图2、图3可知，阀摇臂5的从外壁20出来的孔31通过管附件32延长。经由加宽的滑动轴承使得阀摇臂5在轴件2上伸延。凸轮摇臂4在安装状态中经由其孔34滑动支承在管附件32的外侧面33上。还可看出摇臂4、5中的成型部17、18和阀摇臂5的伸出的基段22。

1 载体模块

2 轴件

3 组件

4 凸轮摇臂、摇臂

5 阀摇臂、摇臂

6 前侧

7 凸轮滚动面

8 后侧

9 阀接触面

10 重叠区段

11 重叠区段

12 容纳部

13 容纳部

14 耦合滑移件

15 分隔面

16 凸轮复位弹簧、螺旋压缩弹簧

17 成型部

18 成型部

19 外壁

20 外壁

21 基段

22 基段

23 突出部

24 外端面

25 基段

26 基段

27 罩

28 罩

29 电动致动器

30 支承板

31 孔

32 管附件

33 外侧面

34 孔

35 凸轮

36 凸轮轴

37 孔。