具有双螺旋扭力弹簧的行程可变的气门机构的制作方法

具有双螺旋扭力弹簧的行程可变的气门机构
1.本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分特征的、在内燃机的气缸头中的具有双螺旋扭力弹簧的行程可变的气门机构。
2.用于在内燃机的气缸头中的行程可变的气门机构的同类的双螺旋扭力弹簧例如由德国公开文献de 101 22 152 a1已知。在该公开文献中，说明用于在内燃机的气缸头中的行程可变的气门机构的双螺旋扭力弹簧的装配辅助工具，所述双螺旋扭力弹簧由很大程度上同轴于共同的弹簧轴线设置的至少一个第一和第二螺旋扭力弹簧构成，并且第一螺旋扭力弹簧具有第一弹簧腿并且第二螺旋扭力弹簧具有第二弹簧腿，第一和第二螺旋扭力弹簧的缠绕方向相反并且第一和第二螺旋扭力弹簧在缠绕方向的反转区域中相互形成共同的中间支腿，所述中间支腿与气缸头的区段可连接，装配辅助工具将第一和第二弹簧腿与中间支腿在预紧的作用位置中以能脱开的方式相互连接。通过装配辅助工具，可实现将双螺旋扭力弹簧无危险并且无问题地装配在内燃机的气缸头中的行程可变的气门机构中。
3.由de 10 2006 033 559 a1已知用于内燃机的行程可变的气门机构。用于内燃机的行程可变的气门机构具有至少一个第一和第二缸体和相同作用的换气阀，每个缸体配置有换气阀操纵单元。换气阀操纵单元至少包括：
4.中间杆，所述中间杆在一侧上可滑动运动地支承在滑槽的滑槽轨道上并且在另一侧上具有工作曲线，所述工作曲线通过中间元件与换气阀处于有效连接中，第一调节装置设置用于中间杆抵抗弹簧元件的弹簧力而围绕靠近滑槽的点转动，中间杆利用第二调节装置沿滑槽轨道可移动，第二调节装置具有用于换气阀的空行程的第一调节点、用于换气阀的部分行程的至少一个第二调节点和用于换气阀的全行程的第三调节点，并且第一缸体的换气阀配置有第一第二调节装置并且第二缸体的换气阀配置有第二第二调节装置。
5.此外由欧洲专利文献ep 2 568 132 b1已知在内燃机的气缸头中的包括双螺旋扭力弹簧的行程可变的气门机构，本发明从所述欧洲专利文献出发。所述气门机构具有摇杆，所述摇杆在一侧利用滚子元件以摆动旋转点支撑在滑槽的滑槽轨道上并且在另一侧利用控制轨道无间隙地支撑在至换气阀的中间元件上。为了行程调节所述摇杆一方面能通过凸轮轴的凸轮抵抗所述螺旋扭力弹簧的力而在支撑点之间受控地偏转并且另一方面所述摆动旋转点能通过调节装置以平行于所述滑槽轨道的方式受控地移动以便进行行程高度调节。双螺旋扭力弹簧在其中心区域中以两个弹簧腿的旋转方向反转形成中间支腿，双螺旋扭力弹簧能在中间支腿的区域中被装配。
6.最后提到的ep专利因此说明行程可变的气门机构，包括双螺旋扭力弹簧实施方式，所述双螺旋扭力弹簧实施方式具有包括s线型的弹簧腿，弹簧腿必须从“上部”嵌接到摇杆的贴靠面上并且在装配时从“后部”导入摇杆的侧向的引导夹板中。
7.在这里产生如下问题：
8.1.通过弹簧腿的s线型，偏心轴的旋转角对于调节元件几何地限制到254
°
，因为否则弹簧腿与偏心轴的偏心部相撞。
9.2.由于错误装配，弹簧腿的一个或两个支腿也许不可以正确地导入到摇杆的贴靠面上，而是侧向放置到侧向的引导夹板的端面上。在凸轮轴的第一次旋转和因此中间杆的
偏转运动时，该弹簧腿侧向地从中间杆往下滑下并且然后在凸轮轴上摩擦。由此不再确保行程可变的气门机构的变化的行程功能。这导致凸轮轴管由于弹簧腿导致的磨损并且可能出现凸轮轴的折断。
10.本发明的任务是，避免上述问题。
11.该任务通过在权利要求1的特征部分中的特征解决。
12.按照本发明，双螺旋扭力弹簧的弹簧腿的接触从竖直的布置结构(s线型)修改到水平的布置结构。
13.由此产生如下优点：
14.1。通过按照本发明的设计，弹簧腿在中间杆的区域中相对于偏心部、调节元件的距离显著增大并且由此可实现增大偏心轴的旋转角(直至300
°
)。由此，提供更大的调节角，以用于行程可变的气门机构的行程功能的设计。因此，可以在不增大行程可变的气门机构的调节力矩(那么就需要更强大的伺服电机)的情况下实现更大的偏心行程。
15.2。此外按照本发明的设计实现改善的装配。双螺旋扭力弹簧的l形的弹簧腿只须放置到中间杆的对应的支承面上。以有利的方式，不需要弹簧腿的附加的定位，并且由此不会有错误装配。
16.在从属权利要求中说明本发明的有利的扩展方案。
17.接着在一个图中借助现有技术并且在两个图中借助按照本发明的设计相比于现有技术进一步解释本发明。
18.图1示出按照现有技术的同类的行程可变的气门机构的区段的俯视图。
19.图2示出相比于现有技术的按照本发明的行程可变的气门机构的侧视图。
20.图3示出相比于现有技术的按照本发明的行程可变的气门机构的俯视图。
21.接着在图1至3中对于相同的构造元件适用相同的附图标记。
22.图1示出按照现有技术的包括双螺旋扭力弹簧2的同类的行程可变的气门机构1的区段的俯视图。所述区段设置用于两个换气阀9，其中仅一个换气阀9编号。该气门机构1可安装在内燃机的未示出的气缸头中并且由现有技术de 10 2006 033 559 a1已知。
23.气门机构1具有摇杆3，所述摇杆在一侧利用滚子元件4以摆动旋转点无间隙地支撑在滑槽6的滑槽轨道5上并且在另一侧利用控制轨道7无间隙地在中间元件8、滚子式牵引杠杆上支撑在换气阀9上。为了无间隙的支撑，中间元件8相对于换气阀9支撑在间隙补偿元件13、优选液压的间隙补偿元件13上。为了行程调节，摇杆3一方面能通过凸轮轴的未示出的凸轮抵抗双螺旋扭力弹簧2的力而在支撑点之间受控地偏转，并且另一方面摆动旋转点通过调节装置10、偏心轴能平行于滑槽轨道5受控地移动以便进行行程高度调节。进一步，双螺旋扭力弹簧2在其中心区域中以两个弹簧腿2a、2b(2b未编号，因为不可见)的旋转方向反转形成中间支腿11，中间支腿11由装配板材包围。利用装配机构，双螺旋扭力弹簧1能要么固定在气缸头上要么固定在未示出的轴承上。对于行程可变的气门机构1的工作原理也参见国际专利申请wo 02/092972 a1。
24.如已经描述的，已知的双螺旋扭力弹簧实施方式具有包括s线型的弹簧腿2a、2b，弹簧腿2a、2b从“上部”嵌接到摇杆3的贴靠面上并且在装配时从“后部”导入摇杆3的侧向的未编号的引导夹板中。
25.图2示出相比于现有技术的按照本发明行程可变的气门机构1的侧视图。对于图2
适用如对于图1的相同的事实。在附图中处于下方的弹簧腿2a对应于按照现有技术的实施方式，在附图中处于上方的弹簧腿2b对应于按照本发明的设计。按照本发明，在该对比中，弹簧腿2b的端部大致平行于双螺旋扭力弹簧2的纵轴线12成形。
26.在本实施例中，弹簧腿2b向内成形。在另一种实施例中，弹簧腿2b也可以向外成形。
27.此外，在本实施例中弹簧腿2b以大约90
°
成形，其中更大的或更小的成形角也是可行的。
28.为了弹簧腿2b的尽可能好的支承，摇杆3对于按照本发明的弹簧腿2a、2b的每个端部具有对应的支承面13。
29.图3示出相比于现有技术的按照本发明的行程可变的气门机构1的俯视图。如对图2所述相同的适用。最后还要提到，相对于图2和3，在实际中双螺旋扭力弹簧2的两个弹簧腿2a、2b具有l形并且摇杆3对于每个弹簧腿2a、2b具有支承面13。
30.基于按照本发明的设计产生如下优点：
31.1.弹簧腿2b在中间杆3的区域中相对于偏心部、调节元件10的距离显著增大并且由此可实现增大偏心轴的旋转角(直至300
°
)。由此，提供更大的调节角用于设计行程可变的气门机构1的行程功能。因此，可以在不增大行程可变的气门机构1的调节力矩的情况下实现更大的偏心行程。
32.2.此外，按照本发明的设计实现改善的装配。双螺旋扭力弹簧2的l形的弹簧腿2b只须放置到中间杆3的对应的支承面13上。以有利的方式，不需要弹簧腿2b的附加的定位并且由此不会有错误装配。
33.附图标记列表
[0034]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
气门机构
[0035]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
双螺旋扭力弹簧
[0036]
2a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
按照现有技术的弹簧腿
[0037]
2b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
按照本发明的弹簧腿
[0038]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
摇杆
[0039]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
滚子元件
[0040]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
滑槽轨道
[0041]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
滑槽
[0042]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制轨道
[0043]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中间元件
[0044]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
换气阀
[0045]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
调节装置
[0046]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中间支腿
[0047]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纵轴线
[0048]
13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
支承面
[0049]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
间隙补偿元件