CN103228879A - 电磁调整设备 - Google Patents

Abstract

本发明建议一种用于内燃机的能在凸轮侧调节的气门机构的电磁调整设备（110、310、410），其包括：具有壳体上部分（111、311、411）和壳体下部分（112、312、412）的壳体，在所述壳体的壳体上部分中嵌入能通电的励磁线圈装置（113、313、413）并且由励磁线圈装置操作的调整销（109、309、409）能纵向运动地支承在所述壳体的壳体下部分中；电磁调整设备还包括在壳体上部分上分布的插塞连接器（117、317、417）以及在壳体上分布的联接法兰（19），所述插塞连接器由塑料制成并用于给励磁线圈装置供电，所述联接法兰用于将调整设备附着在内燃机上，在此，插塞连接器和联接法兰（19）是由励磁线圈装置的塑料注塑包封构成的壳体上部分的一体式的组成部分。

Description

电磁调整设备

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的能在凸轮侧调节的气门机构的电磁调整设备，其包括：具有壳体上部分和壳体下部分的壳体，在所述壳体的壳体上部分中嵌入能通电的励磁线圈装置并且由励磁线圈装置操作的调整销能纵向运动地支承在所述壳体的壳体下部分中；电磁调整设备还包括在壳体上部分上分布的插塞连接器以及在壳体上分布的联接法兰，所述插塞连接器由塑料制成并用于给励磁线圈装置供电，所述联接法兰用于将调整设备附着在内燃机上。

背景技术

能在凸轮侧调节的气门机构在本发明的范围内可以理解为这种气门机构，其利用能轴向移动的凸轮件在换气阀上产生行程可变性。这些凸轮件设有凸轮组，它们的不同的凸轮突出部（视轴向凸轮位置而定）选择性地与刚性的凸轮从动件嵌接。为了轴向调节凸轮件，通常设置有位置固定地支撑在内燃机中的调整设备，其具有一个（或多个）调整销，调整销接入到旋转的凸轮件上的螺旋槽形的轴向滑槽中，并且强制凸轮件以螺旋槽的轴向行程移动。有关于此的功能原理在EP 0 798 451 B1中已做详细说明。

由DE 10 2006 059 188 A1公知前述类型的调整设备。励磁线圈装置包括塑料线圈体，由塑料制成的插塞连接器注塑成形在塑料线圈体上。

发明内容

本发明的任务在于针对尽量降低制造成本而在结构方面改进前述类型的调整设备。

该任务由权利要求1的特征来解决，而本发明的优选改进方案和设计方案可以参引从属权利要求。因此，插塞连接器和联接法兰是由励磁线圈装置的塑料注塑包封构成的壳体上部分的一体式组成部分。换句话说，规定插塞连接器、联接法兰和壳体上部分功能集成为唯一的塑料元件，其中，努力达到的成本优点附加地由此实现，即，取消了在金属套筒中壳体上部分的通常规定的围绕。

壳体上部分的面对壳体下部分的端部区段可以设有环形凸缘，其内侧面由利用塑料注塑包封的金属套筒构成，金属套筒附着在壳体下部分的面对壳体上部分的端部区段的外侧面上。所述附着可以通过如下方式是力配合的，即，壳体下部分的外侧面压入到金属套筒中，或者可以利用形状配合以如下方式来实施，即，金属套筒例如径向地卷边并从后侧钩住壳体下部分的凸肩。

关于安装在内燃机上的调整设备的所需密封而规定如下，即，壳体上部分的环形凸缘在端侧设有径向上在金属套筒之外分布的环绕槽，弹性的轴向密封环插入该环绕槽中。

具有相应的成本和结构空间优点的根据本发明的功能集成尤其在如下的情况是合乎目的的，即，（如原则上由DE 10 2007 040 677 A1公知的那样）调整设备具有多个励磁线圈装置以及分别由励磁线圈装置之一操作的调整销。在这种多重调整设备中，每个励磁线圈装置和由其操作的调整销在共同的轴线上分布，它们平行间隔地或者相对于另一励磁线圈装置的和所属的另一调整销的轴线偏斜地分布。

替选地可以规定如下，即，励磁线圈装置的轴线彼此平行间隔地分布，而调整销的轴线虽然同样彼此平行间隔地或者偏斜地分布，然而相对于励磁线圈装置的轴线成角度地分布。

附图说明

从以下说明和其中示出本发明实施例的附图得到本发明的其他特征。除另有说明之外，在此，相同或者功能相同的特征或构件具有相同的附图标记。其中：

图1a以立体图示出单重调整设备；

图1b以穿过调整销轴线的纵剖图示出单重调整设备；

图2是公知的气门机构，其具有单重调整设备和各带有一个螺旋槽的两个轴向滑槽；

图3a以立体图示出双重调整设备；

图3b以穿过第一调整销轴线的纵剖图示出双重调整设备；

图3c以穿过第二调整销轴线的纵剖图示出双重调整设备；

图4a以立体图示出三重调整设备；

图4b以穿过第一调整销轴线的纵剖图示出三重调整设备；

图4c以穿过第二调整销轴线的纵剖图示出三重调整设备；

图4d以穿过第三调整销轴线的纵剖图示出三重调整设备。

具体实施方式

在图2的基础上说明本发明，图2中示出内燃机的公知的、具有能移动的凸轮件的、行程可变的气门机构的机械功能原理。气门机构包括凸轮轴1，其具有带有外部纵向齿部的承载轴2以及凸轮件3，凸轮件3利用相应的内部纵向齿部抗相对转动地且分别能在两个轴向位置之间纵向移动地布置在承载轴2上，仅示出其中一个凸轮件。在内燃机的凸轮轴支承部位4中居中地支承的凸轮件3具有两个由带有不同突出部的直接相邻的凸轮5a和5b组成的凸轮组，这些突出部用于利用摇臂7与工作点有关地操作换气阀6。为了有选择性地触发相应的凸轮5a或5b所需的凸轮件3在承载轴2上的移动通过两个在凸轮件3的端部区段布的、呈螺旋槽8a和8b形式的轴向滑槽来实现，它们根据移动方向在其定向上相区别，并且视凸轮件3的暂时的轴向位置而定，位置固定地容纳在内燃机中的电磁调整设备10的调整销9的外部销端部相应地能径向接入到螺旋槽8a和8b中，以便移动凸轮件3。

螺旋槽8a、8b不仅在轴向方向上延伸，而且还在径向方向上延伸，从而调整销9在移动过程结束时通过沿径向上升的抛出斜道从螺旋槽8a、8b脱出并且到达其在调整设备10中的无嵌接的静止位置。

根据本发明的调整设备110的第一实施例在图1a和图1b中公开。调整设备110包括壳体，该壳体由壳体上部分111和壳体下部分112组成。在壳体上部分111中嵌入能通电的励磁线圈装置113，其主要组件是励磁线圈14、在励磁线圈14中分布的磁芯15以及用以形成磁轭的U形金属夹（Metallbügel）116。励磁线圈14的供电通过插塞连接器117来实现，其接触针脚（针脚118可见）与励磁线圈14电连接。调整设备110在内燃机的容纳部中的附着通过在壳体上部分111上分布的联接法兰19来实现，联接法兰19具有用于未示出的螺栓的附着孔20。插塞连接器117和联接法兰19是通过励磁线圈装置113的塑料注塑包封构成的壳体上部分111的一体式的组成部分。根据需要，附着孔20也可以利用经注塑包封的金属套筒（未示出）来增强。尤其是玻璃纤维增强聚酰胺（缩写：PA-GF）或者耐高温的聚苯硫醚（缩写：PPS）适合作为用于壳体上部分111的塑料。

壳体下部分112利用薄壁钢套管21作衬里，由励磁线圈装置113操作的调整销109能纵向运动地支承在薄壁钢套管21中。调整销109的销端部暂时位于其移入壳体下部分112中的静止位置，也就是说，在调整设备110的安装状态下，销端部不与其螺旋槽8嵌接（根据图2）。由钢材料制成的壳体下部分112可以另选地同样实施成塑料注塑成形件，其中，较高负荷的功能面根据需要由经注塑包封的钢制部件构成。

壳体上部分111和壳体下部分112彼此间的附着利用在壳体上部分111中的金属套筒22的内侧面与壳体下部分112的面对壳体上部分111的端部区段的外侧面之间的压配合来实现。同样经塑料注塑包封的金属套筒22是壳体上部分111的面对壳体下部分112的端部区段上的环形凸缘23的部分。环形凸缘23在其端侧设有环绕槽24，其径向上在金属套筒22之外分布，并且在此具有矩形横截面的弹性环形式的轴向密封环25插入到该环绕槽24中，以便将调整设备110密封地附着在内燃机的容纳部中。

原则上公知（参见例如DE 10 2008 020 892 A1）图1、图3和图4所示的调整设备的用于操控一个或多个调整销的结构上的构建，因而在这一点上仅概括说明。空心圆柱形的调整销109通过球体卡止利用在调整销109的壁中沿周向分布的三个球体26借助于相对于钢套管21和锥形锁止销27的夹持作用保持在其移入的静止位置。沿移出方向弹簧力加载的调整销109的移出通过与调整销109和锁止销27同轴地分布的励磁线圈装置113的通电而实现，励磁线圈装置113反向于调整销109的移出方向磁力地牵拉锁止销27，因而消除了球体26的夹持作用。于是，调整销109从壳体下部分112移出到其工作位置，在工作位置，调整销109根据图2接入到所属的螺旋槽8中。调整销109移动凸轮件之后所需的到其静止位置的移入通过带有在端部区域中径向上升的抛出斜道的螺旋槽8的先前所述的构型来强制实现，其中，调整销109在不通电的励磁线圈14的情况下利用球体卡止来卡止在所示位置。

在图3a至图3c中所示的根据本发明的调整设备310的第二实施例与第一实施例大致有如下区别。调整设备310包括两个布置在共同的壳体上部分311中的励磁线圈装置313、卡止元件和所属的调整销309。调整设备310的径向特别紧凑的结构方式如此地实现，即，励磁线圈装置313以及调整销309彼此偏斜地布置。这可以从两个纵向剖面图清楚地看到：图3b沿着调整销轴线328且垂直于凸轮轴轴线29地（参见图2）示出剖面图，图3c沿着调整销轴线330且同样垂直于凸轮轴轴线29地示出剖面图。在此，沿凸轮轴轴线方向彼此保持间隔且与凸轮轴轴线29相交于一点的调整销轴线328和330关于壳体下部分312的纵轴线331相反地倾斜。为了实现相应倾斜的金属夹316在壳体下部分312处的平坦贴靠，其端侧设有相应倾斜的凹腔32、33。插塞连接器317中的此处不可见的接触针脚的数量可以实现彼此无关地操控两个励磁线圈装置313。

在图4a至图4d中所示的根据本发明的调整设备410的第三实施例与第二实施例大致有如下区别。调整设备410包括三个布置在共同的壳体上部分411中的励磁线圈装置413、卡止元件和所属的调整销409。调整设备410的径向特别紧凑的结构方式同样如此地实现，即，直接相邻的励磁线圈装置413和所属的调整销409关于壳体下部分412的纵轴线431相反地倾斜。在此，在凸轮轴轴线29方向上靠外的调整销409彼此平行地分布并且相对于在凸轮轴轴线方向上居中的调整销409偏斜地分布，其调整销轴线430还相对于壳体下部分412的纵轴线431具有较大的倾斜角度。在这种情况下，所有三个调整销轴线428、430和434也与凸轮轴轴线29相交于一点。插塞连接器417中的接触针脚的数量（仅接触针脚418可见）可以实现彼此无关地操控三个励磁线圈装置413。

附图标记列表

1     凸轮轴

2     承载轴

3     凸轮件

4     凸轮轴支承部位

5     凸轮

6     换气阀

7     摇臂

8     螺旋槽

9     调整销

10    调整设备

11    壳体上部分

12    壳体下部分

13     励磁线圈装置

14     励磁线圈

15     磁芯

16     金属夹

17     插塞连接器

18     接触针脚

19     联接法兰

20     附着孔

21     钢套管

22     金属套筒

23     环形凸缘

24     环绕槽

25     轴向密封环

26     球体

27     锁止销

28     调整销轴线

29     凸轮轴轴线

30     调整销轴线

31     壳体下部分的纵轴线

32     凹腔

33     凹腔

34     调整销轴线

Claims (4)

1.用于内燃机的能在凸轮侧调节的气门机构的电磁调整设备（110、310、410），其包括：具有壳体上部分（111、311、411）和壳体下部分（112、312、412）的壳体，在所述壳体的壳体上部分（111、311、411）中嵌入能通电的励磁线圈装置（113、313、413）并且由所述励磁线圈装置（113、313、413）操作的调整销（109、309、409）能纵向运动地支承在所述壳体的壳体下部分（112、312、412）中；所述电磁调整设备还包括在所述壳体上部分（111、311、411）上分布的插塞连接器（117、317、417）以及在所述壳体上分布的联接法兰（19），所述插塞连接器由塑料制成并用于给所述励磁线圈装置（113、313、413）供电，所述联接法兰用于将所述调整设备（110、310、410）附着在所述内燃机上，其特征在于，所述插塞连接器（117、317、417）和所述联接法兰（19）是由所述励磁线圈装置（113、313、413）的塑料注塑包封构成的所述壳体上部分（111、311、411）的一体式的组成部分。

2.根据权利要求1所述的调整设备，其特征在于，所述壳体上部分（111、311、411）的面对所述壳体下部分（112、312、412）的端部区段设有环形凸缘（23），其内侧面由利用塑料注塑包封的金属套筒（22）构成，所述金属套筒附着在所述壳体下部分（112、312、412）的面对所述壳体上部分（111、311、411）的端部区段的外侧面上。

3.根据权利要求2所述的调整设备，其特征在于，所述壳体上部分（111、311、411）的环形凸缘（23）在端侧设有径向上在所述金属套筒（22）之外分布的环绕槽（24），弹性的轴向密封环（25）插入所述环绕槽中。

4.根据权利要求1所述的调整设备，其特征在于，所述调整设备（310、410）具有多个励磁线圈装置（313、413）以及分别由所述励磁线圈装置（313、413）之一操作的调整销（309、409），其中，每个励磁线圈装置（313、413）和由其操作的调整销（309、409）在共同的轴线（328、330、428、430、434）上分布，它们平行间隔地或者相对于另一励磁线圈装置（313、413）的和所属的另一调整销（309、409）的轴线（328、330、428、430、434）偏斜地分布。

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