用于重型内燃机的能切换的阀机构的结构单元

技术领域

本发明涉及一种用于重型内燃机的能切换的阀机构的气缸专用的结构单元，结构单元具有轴件和在其上的至少一个摇臂组，至少一个摇臂组包括阀摇臂和紧邻其旁的至少一个凸轮摇臂，其中，至少一个凸轮摇臂在摇臂组的纵向端部上具有凸轮滚动面并且阀摇臂在摇臂组的另一纵向端部上具有至少间接接触的阀接触面，其中，阀摇臂与凸轮摇臂在部分区域上壁对壁地贴靠，在该部分区域中设有能够可选地耦合的耦合件，并且其中将摇臂组在轴件上的支承部设计为静液压式滑动轴承。

背景技术

在申请时间点还未公开的DE 10 2020 113 222.0是最接近的现有技术。其中提及的用于重型内燃机的阀机构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，第二组件具有包围阀摇臂的两个凸轮摇臂(参见图1)。每个摇臂分别在整个轴件上的单独的静液压式滑动轴承上伸延(参见图8，未示出至滑动轴承的油输送部)。

发明内容

本发明的目的是提供一种预安装的结构单元，该结构单元的静液压式滑动轴承能承受高负荷。

根据本发明该目的通过将静液压式滑动轴承仅实施在阀摇臂的轴孔的区段中实现。在此根据一种特别优选的改进方案，为了形成静液压式滑动轴承在凸轮摇臂的一侧上通过从凸轮摇臂的各外壁伸出的管附件延长阀摇臂的轴孔，凸轮摇臂通过其轴孔支承在管附件的外侧面上并且管附件的内侧面具有延长的轴孔。

因此，本发明基于的事实是，在脱耦的状态中最终仅有凸轮复位弹簧(空转弹簧)的力和其自身的质量加速度作用到一个或多个凸轮摇臂上。因此，凸轮摇臂仅受到微弱的负荷。在耦联的状态中涉及联合的摇臂组的静液压式支承部，此时摇臂组的负荷基本上是首先作用到阀摇臂上的相对高的阀弹簧力。

存在滑动轴承，滑动轴承的仅在阀摇臂的加宽的轴孔的区段中形成和承载的油膜在高负荷的状态(耦联)中无分隔间隙。因此滑动轴承经受高的赫兹压力。润滑油损耗最小。在相应的摇臂组的两个摇臂的脱耦状态中，相应的凸轮摇臂此时通过其轴孔在阀摇臂的管附件的外侧面上进行摆动运动。由于前述的微弱负荷，因此仅对该滑动轴承的润滑提出很低的要求。

所述结构单元还具有的优点是，也可单独地提供仅由彼此接合的摇臂组(无轴件)构成的下部组件或可对其操作。另外地，结构单元完整地与轴件提供到内燃机上。必要时耦合件也可如在此平行于轴件伸延的具有活塞滑移件和凸轮复位弹簧的电动致动器一样是结构单元的组成部分。

摇臂可实施成实心构件并且例如通过锻造、铸造等在一个MIM方法中制成。在此还清楚的是，在相应的滑动轴承区域中也可施加减小磨损的层，例如硬材料层(DLC等)。

根据本发明的改进方案，相应的阀摇臂的管附件应一件式地从阀摇臂相应的外壁中伸出。替代地，为了加宽滑动轴承也可使单独的套筒与阀摇臂的“底孔”接合。

在本发明的另一具体方案中，轴件能伸出到相应的摇臂组上并且利用该区域连接结构单元与重型内燃机的气缸头部，例如通过螺旋连接或销钉连接。经由螺旋连接也可同时地确保将液压介质输送给轴件中的纵向孔，而每个阀摇臂的至少一个横向孔从纵向孔朝滑动轴承的方向分岔。替代地，也可经由轴件的至少一个外端面将液压剂引入轴件中。

在此也可同时连接未详细描述的支承板，例如前述电动致动器可容纳在支承板中。

结构单元可用在进入阀侧或排出阀侧。各个其他阀侧此时实施成“标准变型”，因此不可切换。但是为每个阀侧设置可变性是明智的，其中，在排出侧也可设计发动机制动器，可选地也可与阀行程的转换或断开成对地实现。

其他的从属权利要求涉及摇臂组在轴件上以及凸轮摇臂在阀摇臂的管附件上的适宜的轴向固紧措施。在此例如想到简单的卡环-槽固紧部。也可想到开口销或随后应用的材料转移部、例如填密部等。

附图说明

图1示出了具有进入侧和排出侧的摇臂组的结构单元的立体图；

图2示出了纵向地通过结构单元的轴件的剖视图以及

图3示出了阀摇臂(进入侧)的立体图。

具体实施方式

由图1、图2可知用于重型内燃机的能切换的阀机构的机构单元1。重型内燃机的每一个缸都设有结构单元1。

可看出中央轴件2，中央轴件在其上具有左侧绘出的进入阀侧的摇臂组3a和右侧绘出的排出阀侧的摇臂组3b。摇臂组3a包括阀摇臂4，凸轮摇臂6直接紧贴靠在阀摇臂上。摇臂组3b由两个凸轮摇臂7、8构成，凸轮摇臂包围阀摇臂5。

凸轮摇臂6、7、8在摇臂组3a、3b的纵向端部9上分别具有构造成滚轮的凸轮滚动面10、11、12。阀摇臂4、5在摇臂组3a、3b的另一纵向端部13上各具有间接接触的阀接触面14、15。阀接触面在此用于基于桥进行起动以同时地操纵两个相同作用的换气阀。

在图1中可清楚看出，进入侧的阀摇臂4与其凸轮摇臂5在部分区域16a上壁对壁地贴靠。同时地，排出侧的阀摇臂5在部分区域16b、16c上与其凸轮摇臂7、8壁对壁地贴靠。恰好在该部分区域16a、16b、16c中设有未详细描述的、沿至少一个方向能电磁或液压致动的耦合件以便其可选地耦合，在图1中示出其中一个并且用“17”标出。

如由图2可见，两个摇臂组3a、3b在共同的轴件2上伸延，轴件具有露出的中间的凸台33。在此该实现方案的亮点在于，摇臂组3a、3b在轴件2上的支承部是静液压式滑动轴承18a、18b，滑动轴承仅实施在阀摇臂4、5的明显加宽的轴孔19、20的区段中。

在此，为了实现进入侧的摇臂组3a的阀摇臂4的静液压式滑动轴承18a，阀摇臂4的轴孔19在其凸轮摇臂6的该侧上经由一件式地从其外壁21中伸出的管附件24延长。凸轮摇臂6经由其轴孔30在管附件24的外侧面27上能相对转动地伸延(在脱耦状态中)。

为了示出排出阀侧的摇臂组3b的阀摇臂5的静液压式滑动轴承18b，阀摇臂5的轴孔20具有从每个外壁22、23一件式伸出的管附件25、26，各个凸轮摇臂7、8经由其轴孔31、32支承在管附件25、26的相应的外侧面28、29上以及在脱耦状态中能相对转动运动地在此运行。

因此，静液压式滑动轴承无分隔缝地在每个摇臂组3a、3b上并且承受特别高的赫兹压力。换句话说，在负荷相同的情况下还可缩小轴承宽度，这有助于节省结构空间和质量。

轴件2的位于摇臂组3a、3b之间的凸台33具有沿径向穿过凸台延伸的多个螺旋孔34。轴件2经由螺旋孔能与重型内燃机的气缸头部固定地旋拧。同样的情况如图1中所示，支承盘39能额外地一同连接并设置。

经由相应的螺旋孔34可将液压介质导入轴件2的与螺旋孔相交的纵向孔35中，可看见纵向孔35与轴件2中的多个横向孔36流体连接，多个横向孔通至滑动轴承18a、18b。

经由卡环-槽-连接件37使得摇臂组3a、3b相对于外部固紧在轴件2上。同样的情况是，经由卡环-槽-连接件38实现将凸轮摇臂6、7、8固紧在其管附件24、25、26上。

由图3可看出阀摇臂4的细节。可看见其一侧的并且一件式伸出的管附件24，摇臂组3a的凸轮摇臂6能支承在管附件上。还可看出未详细描述的凸轮复位弹簧40的支臂，支臂在构造中与凸轮摇臂6的配对面集成。

1 结构单元

2 轴件

3a 摇臂组

3b 摇臂组

4 阀摇臂

5 阀摇臂

6 凸轮摇臂

7 凸轮摇臂

8 凸轮摇臂

9 纵向端部

10 凸轮滚动面

11 凸轮滚动面

12 凸轮滚动面

13 另一纵向端部

14 阀接触面

15 阀接触面

16a 部分区域

16b 部分区域

16c 部分区域

17 耦合件

18a 滑动轴承

18b 滑动轴承

19 轴孔

20 轴孔

21 外壁

22 外壁

23 外壁

24 管附件

25 管附件

26 管附件

27 外侧面

28 外侧面

29 外侧面

30 轴孔

31 轴孔

32 轴孔

33 凸台

34 螺旋孔

35 纵向孔

36 横向孔

37 卡环-槽-连接件

38 卡环-槽-连接件

39 支承板

40 凸轮复位弹簧。