РЕГУЛИРУЕМЫЙ КЛАПАННЫЙ ПРИВОД И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С УКАЗАННЫМ ПРИВОДОМ Российский патент 2022 года по МПК F01L1/18 F01L13/00 

Изобретение относится к регулируемому клапанному приводу, в частности, с системой кулачков с регулируемым положением для двигателя внутреннего сгорания.

Двигатели внутреннего сгорания с клапанным газораспределением включают один или несколько управляемых впускных и выпускных клапанов на каждый цилиндр. Регулируемые клапанные приводы обеспечивают гибкое управление клапанами, предполагающее изменение времени открытия, закрытия и/или хода клапана. Это позволяет адаптировать работу двигателя, например, к специфической нагрузке. Например, регулируемый клапанный привод может быть реализован посредством, так называемой, системы кулачков с регулируемым положением.

Из DE 19611641 С1 известен пример такой системы кулачков с регулируемым положением, позволяющей приводить в действие клапан механизма газораспределения посредством нескольких разных кривых подъема. Для этого на распределительном валу без возможности вращения, но с возможностью смещения по оси устанавливается кулачок с регулируемым положением с по меньшей мере одним участком, включающим несколько профилей, который содержит рабочий контур, в который радиально извне вводится исполнительный элемент в форме штифта для смещения кулачка по оси. При смещении по оси кулачка с регулируемым положением производится изменение хода соответствующего клапана механизма газораспределения. Тем самым, после осевого смещения кулачка с регулируемым положением относительно распределительного вала происходит фиксация кулачка в его относительном осевом положении на распределительном валу.

Такая система кулачков с регулируемым положением может требовать значительного пространства для монтажа. В частности, расположение исполнительных элементов для смещения основания для кулачков (кулачков с регулируемым положением) в условиях недостатка пространства может стать трудной задачей. Обычно исполнительные элементы закреплены на раме, соединенной с головкой цилиндров или крышкой головки цилиндров.

Из DE 102011050484 А1 известен двигатель внутреннего сгорания с несколькими цилиндрами, одной головкой цилиндров и одной крышкой головки цилиндров. Для приведения в действие клапанов механизма газораспределения предусмотрен по меньшей мере один вращающийся распределительный вал с по меньшей мере одним, расположенным на соответствующем распределительном валу кулачком с возможностью смещения по оси. Соответствующий кулачок с регулируемым положением содержит по меньшей мере один участок с кулисой с по меньшей мере одним пазом. Для смещения соответствующего кулачка по оси предусмотрен исполнительный элемент. Исполнительный элемент расположен в головке цилиндров или в крышке головки цилиндров.

Из DE 102017205463 А1 также известна система кулачков с регулируемым положением, в которой исполнительные элементы для перемещения основания для кулачков частично продолжаются в виде действующих как оси рычагов переключающих приводных валов, содержащих соответствующие сквозные отверстия.

Даже если расположение исполнительных элементов системы кулачков с регулируемым положением внутри осей рычага или на них может обладать преимуществами касательно компактности, все же это может привести к нежелательным изгибам способной к такому типу деформаций оси рычага под воздействием усилий для перемещения основания, возникающих в процессе эксплуатации исполнительных элементов. Сквозное отверстие в оси рычага, известное согласно современному уровню развития технологий из DE 102017205463 A1, может привести к дополнительному ослаблению оси рычага и к усилению ее способности к деформациям изгиба.

Задачей данного изобретения является создание альтернативного и/или улучшенного регулируемого клапанного привода, лишенного, в частности, упомянутых недостатков систем известных конструкций.

Поставленная задача решается посредством признаков по независимому пункту формулы изобретения. Предпочтительные дополнительные варианты осуществления изобретения перечислены в зависимых пунктах формулы изобретения и в описании.

Изобретение позволяет создать регулируемый клапанный привод, в частности, с системой кулачков с регулируемым положением для двигателя внутреннего сгорания. Регулируемый клапанный привод включает один вал и одно основание для кулачков.

Основание для кулачков установлено на валу без возможности вращения и с возможностью осевого смещения (например, посредством осевого профилирования, в частности, посредством шлицевого или многошпоночного соединения). Основание для кулачков содержит первый кулачок и второй кулачок. Регулируемый клапанный привод включает механизм передачи усилия с осью рычага (например, осью коромысла или осью качающегося рычага) и передающим усилие элементом, в частности, качающимся рычагом или коромыслом. Передающий усилие элемент выполнен с возможностью вращения вокруг оси рычага и выборочно кинематически связан между первым кулачком и клапаном механизма газораспределения (например, впускным или выпускным клапанами одного цилиндра) двигателя внутреннего сгорания или между вторым кулачком и клапаном механизма газораспределения в зависимости от осевого положения основания для кулачков. Регулируемый клапанный привод включает исполнительное устройство перемещения по оси основания для кулачков и опорное приспособление, которое по меньшей мере частично охватывает ось рычага и на котором установлено исполнительное устройство (в частности, на оси рычага).

Преимуществом данного регулируемого клапанного привода может быть возможность более компактного расположения исполнительного устройства в области оси рычага. Вместе с тем крепление исполнительного устройства посредством опорного приспособления на оси рычага посредством охватывания может обеспечить жесткость способной к деформациям изгиба оси рычага. В результате может быть обеспечено надежное удержание исполнительного устройства на оси рычага посредством опорного приспособления.

Исполнительное устройство может целесообразно представлять собой электрическое (например, электромагнитное или электродвижущее), пневматическое и/или гидравлическое исполнительное устройство.

В одном из примеров осуществления изобретения исполнительное устройство, в частности, первый исполнительный элемент и второй исполнительный элемент исполнительного устройства по меньшей мере частично входит в ось рычага. Такое расположение может быть особенно компактным.

Например, первый исполнительный элемент может быть по меньшей мере частично установлен в первом посадочном отверстии, в частности, в сквозном отверстии оси рычага, и/или второй исполнительный элемент может быть по меньшей мере частично установлен во втором посадочном отверстии, в частности, в сквозном отверстии оси рычага. Возможно, чтобы первое посадочное отверстие и/или второе посадочное отверстие продолжались перпендикулярно продольному направлению оси рычага и/или по направлению к основанию для кулачков.

В дополнительном примере осуществления изобретения исполнительное устройство, в частности, первый исполнительный элемент и второй исполнительный элемент исполнительного устройства установлены в опорном приспособлении (например, полностью) за пределами оси рычага.

В одном из вариантов осуществления изобретения опорное приспособление выполнено так, что посредством охватывания происходит усиление оси рычага и/или уменьшается способность к деформациям изгиба оси рычага и/или увеличивается жесткость оси рычага при изгибе. В качестве альтернативы или дополнительно опорное приспособление содержит по меньшей мере одну совпадающую с поверхностью наружного диаметра оси рычага, в частности, имеющую форму сегмента круглого цилиндра контактную поверхность (которая, в частности, соприкасается с поверхностью наружного диаметра оси рычага) для по меньшей мере частичного охватывания оси рычага, по меньшей мере частично усиливающую ось рычага посредством такого охватывания и/или уменьшающую способность оси рычага к деформациям изгиба и/или увеличивающую жесткость оси рычага при изгибе.

В дополнительном варианте осуществления изобретения опорное приспособление установлено (например, закреплено) на ось рычага (например, с возможностью демонтажа) посредством зажимного соединения и/или опорное приспособление образует для оси рычага кольцеобразный зажим.

В одном из вариантов осуществления изобретения опорное приспособление охватывает ось рычага несколькими частями (например, двумя частями). В качестве альтернативы или дополнительно опорное приспособление содержит первый несущий элемент и второй несущий элемент, которые прикреплены друг к другу (например, с возможностью разъединения) и каждый из которых образует часть составного крепления, в частности, полукольцо крепления (например, отверстие под круглый цилиндр) оси рычага.

Например, первый несущий элемент может быть закреплен на втором несущем элементе посредством нескольких, в частности, разъемных, крепежных элементов, например, винтов.

Также возможно, чтобы первый несущий элемент и второй несущий элемент были выполнены в виде цельной детали и/или чтобы опорное приспособление было выполнено в виде одной детали. Например, опорное приспособление или, соответственно, два несущих элемента могут быть посажены на ось рычага на горячую (например, аналогично распределительному валу).

Одно или несколько посадочных отверстий исполнительных элементов первого несущего элемента и/или второго несущего элемента могут целесообразно соединяться с частью составного крепления первого несущего элемента или, соответственно, второго несущего элемента.

В дополнительном варианте осуществления изобретения опорное приспособление закреплено на оси рычага и/или без возможности вращения на оси рычага; в частности, посредством штифта, в частности, одного штифта. В качестве альтернативы или дополнительно первый несущий элемент и/или второй несущий элемент закреплены на оси и/или без возможности вращения на оси рычага; в частности, посредством штифта, в частности, одного штифта.

В одном из примеров осуществления изобретения один или несколько исполнительных элементов исполнительного устройства установлены в опорное приспособление. В качестве альтернативы или дополнительно один или несколько исполнительных элементов исполнительного устройства установлены в первом несущем элементе и/или один или несколько исполнительных элементов исполнительного устройства установлены во втором несущем элементе.

Например, первый несущий элемент и/или второй несущий элемент могут содержать одно или несколько посадочных отверстий, в частности, сквозных отверстий, в которые устанавливаются один или несколько исполнительных элементов исполнительного устройства. Например, посадочные отверстия первого несущего элемента, оси рычага и/или второго несущего элемента могут быть выровнены друг относительно друга или, соответственно, расположены соосно.

В дополнительном примере осуществления изобретения опорное приспособление (например, первый несущий элемент, обращенный к основанию для кулачков) содержит одно или несколько посадочных отверстий для установки одного или нескольких исполнительных элементов исполнительного устройства. Дополнительно одно или несколько посадочных отверстий содержат (например, по окружности) выступ, на который опирается или опираются один или несколько исполнительных элементов для противодействия поперечным усилиям. Это может, например, предотвратить передачу поперечных усилий непосредственно на ось рычага.

В одном из вариантов осуществления изобретения первый несущий элемент и второй несущий элемент установлены (например, закреплены) на ось рычага посредством зажимного соединения. В качестве альтернативы или дополнительно первый несущий элемент и второй несущий элемент образуют для оси рычага кольцеобразный зажим. В качестве альтернативы или дополнительно первый несущий элемент и второй несущий элемент контактируют друг с другом на одной стороне оси рычага и отстоят друг от друга на противоположной стороне оси рычага для зажатия оси рычага. Зажимное воздействие можно регулировать или, соответственно, контролировать в области, где первый несущий элемент и второй несущий элемент отстоят друг от друга, например, посредством затягивания одного или нескольких разъемных крепежных элементов, например, винтов в этой области.

В дополнительном варианте осуществления изобретения ось рычага содержит, в частности, эксцентрически расположенный продольный канал, в частности, для подачи смазочной среды в опорную часть передающего усилие элемента, по меньшей мере частично пересекающий (проходящий через) посадочное отверстие оси рычага для исполнительного устройства. В качестве альтернативы или дополнительно опорное приспособление герметизировано для предотвращения утечки (например, рабочей среды из продольного канала).

Например, в посадочном отверстии исполнительного элемента первого несущего элемента и/или второго несущего элемента может использоваться уплотнение, к примеру, кольцо круглого сечения. Возможно, чтобы уплотнение, например, кольцо круглого сечения использовалось в другом посадочном отверстии исполнительного элемента (например, для второго исполнительного элемента) первого несущего элемента и/или второго несущего элемента.

Уплотнение или уплотнения могут быть целесообразно расположены в кольцевом пазу соответствующего посадочного отверстия для исполнительного элемента.

В одном из вариантов осуществления изобретения исполнительное устройство установлено (например, закреплено) на опорном приспособлении (например, с возможностью разъединения), в частности, на первом несущем элементе опорного приспособления посредством фланца (в частности, снаружи).

В дополнительном варианте осуществления изобретения опорное приспособление, в частности, первый несущий элемент содержит по меньшей мере одно углубление на плоскости, обращенной к фланцу, для увеличения упругости при изгибе опорного приспособления. Тем самым, например, можно предотвратить возникновение слишком больших напряжений во втором несущем элементе опорного приспособления в результате воздействия на опорное приспособление усилий, образующихся в процессе эксплуатации исполнительного устройства.

В дополнительном варианте осуществления изобретения опорное приспособление, в частности, второй несущий элемент опорного приспособления содержит удерживающую область для размещения коммуникаций, в частности, линий электропитания для исполнительного устройства, в частности на отдаленной от основания для кулачков стороне опорного приспособления. Тем самым, кроме размещения исполнительного устройства опорное приспособление может взять на себя дополнительную функцию.

В одном из примеров осуществления изобретения механизм передачи усилия содержит дополнительный элемент, передающий усилие, в частности, качающийся рычаг или коромысло, выполненные с возможностью вращения на оси рычага. В качестве альтернативы или дополнительно опорное приспособление расположено в виде проставки между передающим усилие элементом и дополнительным передающим усилие элементом, в частности, с непосредственным примыканием к передающему усилие элементу и к дополнительному передающему усилие элементу (в частности, на оси рычага). Тем самым, кроме размещения исполнительного устройства опорное приспособление может взять на себя дополнительную функцию.

Дополнительный передающий усилие элемент целесообразно может быть выборочно кинематически связан между третьим кулачком основания и другим клапаном механизма газораспределения (например, впускным или выпускным клапанами одного цилиндра) двигателя внутреннего сгорания или между четвертым кулачком и другим клапаном механизма газораспределения в зависимости от осевого положения основания для кулачков.

Исполнительное устройство может быть выполнено разными способами. Возможно, чтобы исполнительное устройство содержало один или несколько исполнительных элементов с подвижным штифтом или стержнем в каждом. Перемещаемый, в частности, в радиальном направлении вала или, соответственно, основания для кулачков штифт или стержень может входить в зацепление, например, со спиралевидным рабочим участком или кулисой переключения для перемещения основания для кулачков в осевом направлении. Возможно, чтобы первый исполнительный элемент исполнительного устройства был выполнен для перемещения основания для кулачков в осевом направлении посредством вхождения в зацепление с первым рабочим участком (следования по нему) основания для кулачков. Также возможно, чтобы второй исполнительный элемент был выполнен для перемещения основания для кулачков во втором осевом направлении, противоположном первому осевому направлению, посредством вхождения в зацепление со вторым рабочим участком (следования по нему) основания для кулачков.

Основание для кулачков, вал и исполнительное устройство могут целесообразно формировать систему кулачков с регулируемым положением.

Изобретение также относится к транспортному средству, в частности, к транспортному средству хозяйственного назначения (например, грузовому автомобилю или автобусу) с регулируемым клапанным приводом согласно приведенному здесь описанию.

Также существует возможность применения описанного здесь устройства для легковых автомобилей, двигателей большой мощности, транспортных средств повышенной проходимости, стационарных двигателей, судовых двигателей и т.д.

Описанные выше предпочтительные варианты осуществления и признаки изобретения можно комбинировать друг с другом в любом сочетании. Другие детали и преимущества данного изобретения описываются ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. На них показаны:

Фиг. 1 - Вид в перспективе одного из примеров регулируемого клапанного привода согласно данному раскрытию;

Фиг. 2 - Вид сверху или, соответственно, горизонтальная проекция регулируемого клапанного привода;

Фиг. 3 - Сечение примера регулируемого клапанного привода по линии A-A на фиг. 2; и

Фиг. 4 - Подробное изображение детали B примера регулируемого клапанного привода, показанного на фиг. 3.

Изображенные на фигурах варианты осуществления изобретения совпадают по меньшей мере частично, так что аналогичные или идентичные детали обозначены одинаковыми номерами позиций и в качестве пояснений к ним даются ссылки на описание других вариантов осуществления или, соответственно, на другие фигуры во избежание повторений.

На фиг. 1 и 2 изображен регулируемый клапанный привод 10. Регулируемый клапанный привод 10 включает вал (распределительный вал) 12, систему 14 кулачков с регулируемым положением, механизм 16 передачи усилия, первый клапан 18 механизма газораспределения и второй клапан 20 механизма газораспределения. Клапанами 18, 20 механизма газораспределения могут быть, например, выпускные или выпускные клапаны одного цилиндра двигателя внутреннего сгорания.

Регулируемый клапанный привод 10 может применяться для адаптации периодов открытия и закрытия первого и второго клапанов 18, 20 механизма газораспределения. Регулируемый клапанный привод 10 размещается на двигателе внутреннего сгорания (не изображен). Двигатель внутреннего сгорания может быть установлен, например, в транспортное средство хозяйственного назначения, например, автобус или грузовой автомобиль. Двигатель внутреннего сгорания может включать один или несколько цилиндров.

Система 14 кулачков с регулируемым положением включает основание 22 для кулачков и исполнительное устройство 24, 26 с первым исполнительным элементом 24 и вторым исполнительным элементом 26.

Основание 22 для кулачков установлено на валу 12 без возможности вращения и с возможностью осевого смещения, например, посредством осевого профилирования наружной окружности вала 12 и внутренней окружности основания 22 (например, посредством создания шлицевого или многошпоночного соединения). Существует возможность размещения на одном валу 12 нескольких оснований 22, например, чтобы обеспечить возможность приведения в действие клапанов механизма газораспределения нескольких цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Основание 22 для кулачков содержит четыре кулачка 28-31, первый рабочий участок (кулису переключения) 32 и второй рабочий участок (кулису переключения) 34.

Вместе с валом 12 основание 22 для кулачков образует распределительный вал. Вал 12 с основанием 22 для кулачков - это верхний распределительный вал (англ. overhead camshaft - OHC). Вал 12 с основанием 22 для кулачков может быть частью системы газораспределения с двумя распределительными валами (англ. double overhead camshaft - DOHC) или с одним распределительным валом (англ. single overhead camshaft - SOHC).

Четыре кулачка 28-31 могут иметь разную форму профиля для создания разных кривых газораспределения для клапанов 18, 20. Кроме того, кулачки 28-31 могут быть по меньшей мере частично выполнены в виде кулачков нулевого хода. Разные профили кулачков 28-31 могут использоваться, например, для снижения расхода топлива, управления температурой или для реализации торможения двигателем.

Четыре кулачка 28-31 расположены со смещением друг относительно друга вдоль продольной оси основания 22. Первый кулачок 28 примыкает ко второму кулачку 29. Третий кулачок 30 примыкает к четвертому кулачку 31. Первый и второй кулачки 28, 29 предназначены, на выбор, для приведения в действие первого клапана 18 механизма газораспределения. Третий и четвертый кулачки 30, 31 предназначены, на выбор, для приведения в действие второго клапана 20 механизма газораспределения. Кулачки 28, 29 и 30, 31 расположены на противоположных концах основания 22. В других вариантах осуществления изобретения могут быть предусмотрены дополнительные кулачки, меньшее количество кулачков и/или альтернативное расположение кулачков, например, расположение по центру основания.

Первый рабочий участок 32 и второй рабочий участок 34 предусмотрены посередине основания 22 для кулачков. Также возможно, чтобы рабочие участки были расположены за пределами середины, например, на конце основания. Первый и второй рабочие участки 32, 34 продолжаются в форме спирали (винта) в виде углублений (пазов) в основании 22 для кулачков вокруг продольной оси вала 12.

Для смещения основания 22 для кулачков по оси перемещаемые радиально относительно продольной оси вала 12 штифты (стержни) исполнительных элементов 24, 26 могут избирательно входить в зацепление с рабочими участками 32, 34 (следовать по ним). В частности, штифт первого исполнительного элемента 24 может избирательно входить в зацепление с первым рабочим участком 32 для перемещения основания 22 для кулачков из одного осевого положения в другое осевое положение. Штифт второго исполнительного элемента 26, в свою очередь, может избирательно входить в зацепление со вторым рабочим участком 34. При этом основание 22 для кулачков перемещается из другого осевого положения обратно. В зависимости от осевого положения основания 22 клапаны 18, 20 механизма газораспределения приводятся в действие или первым 28 и третьим 30 кулачками, или вторым 29 и четвертым кулачками 31. Например, второй клапан 20 механизма газораспределения в изображенном осевом положении основания 22 приводится в действие четвертым кулачком 31.

Процесс смещения основания 22 для кулачков по оси инициируется посредством неподвижного крепления выдвинутого штифта соответствующего исполнительного элемента 24, 26 относительно осевого направления вала 12. В результате подвижное основание 22 для кулачков перемещается вдоль вала 12 благодаря спиральной форме рабочих участков 32, 34, когда один из выдвинутых штифтов входит в зацепление с соответствующим рабочим участком 32, 34. В конце процесса осевого смещения выдвинутый штифт соответствующего исполнительного элемента 24, 26 направляется в противоположную от соответствующего рабочего участка 32, 34 сторону выхода по извлекающей рампе и, тем самым, задвигается или, соответственно, выталкивается. Штифт соответствующего исполнительного элемента 24, 26 выходит из зацепления с соответствующим рабочим участком 32, 34.

Исполнительные элементы 24, 26 могут приводиться в действие электрическим (например, посредством электродвигателя, электромагнита), пневматическим и/или гидравлическим способами. В представленном варианте осуществления изобретения исполнительные элементы приводятся в действие электрическим способом (см. электрические соединения на их верхних концах).

Система 14 кулачков с регулируемым положением может дополнительно содержать стопор (не изображен). Стопор может быть выполнен так, чтобы фиксировать на оси основание 22 для кулачков в необходимом осевом положении. Для этого стопор может содержать, например, фиксирующий элемент с предварительно заданным усилием. В первом осевом положении основания 22 для кулачков фиксирующий элемент может заходить в первое углубление основания, а во втором осевом положении основания 22 для кулачков - во второе углубление основания 22. Стопор может быть предусмотрен, например, в валу 12.

Механизм 16 передачи усилия содержит первый передающий усилие элемент 40, второй передающий усилие элемент 41, ось 42 рычага и некоторое количество подшипниковых опор 43. Передающие усилие элементы 40, 41 расположены оси 42 рычага с возможностью вращения, что позволяет им вращаться вокруг оси 42 рычага. Ось 42 рычага установлена в подшипниковые опоры 43 или, соответственно, удерживается ими. Вал 12 установлен в подшипниковые опоры 43 с возможностью вращения. Могут быть также предусмотрены, например, отдельные подшипниковые опоры для оси 42 рычага и для вала 12.

В изображенном варианте осуществления передающие усилие элементы 40, 41 выполнены в виде коромысла, тем самым, ось 42 рычага представляет собой ось коромысла. Тем не менее, например, также возможно, чтобы передающие усилие элементы 40, 41 были выполнены, например, в виде качающихся рычагов, а ось 42, представляла бы собой ось качающегося рычага.

В показанном варианте осуществления первый передающий усилие элемент 40 предназначен для приведения в действие первого клапана 18 механизма газораспределения, а второй передающий усилие элемент 41 - для приведения в действие второго клапана 20 механизма газораспределения. Тем не менее, также возможно, чтобы несколько клапанов механизма газораспределения приводил в действие только один передающий усилие элемент, например, посредством промежуточной установки клапанного моста.

Каждый из передающих усилие элементов 40, 41 содержит один копир 44, 45, например, в форме вращающегося ролика. В зависимости от осевого положения основания 22 копиры 44, 45 повторяют профиль кулачков 28-31.

В первом осевом положении основания 22 для кулачков первый передающий усилие элемент 40 через копир 44 кинематически связан между первым кулачком 28 и первым клапаном 18 механизма газораспределения. Второй передающий усилие элемент 41 через копир 45 кинематически связан между третьим кулачком 30 и вторым клапаном 20 механизма газораспределения. Клапаны 18 и 20 механизма газораспределения приводятся в действие профилями первого кулачка 28 и второго кулачка 30.

Во втором осевом положении основания 22 для кулачков первый передающий усилие элемент 40 через копир 44 кинематически связан между вторым кулачком 29 и первым клапаном 18 механизма газораспределения. Второй передающий усилие элемент 41 через копир 45 кинематически связан между четвертым кулачком 31 и вторым клапаном 20 механизма газораспределения. Клапаны 18 и 20 механизма газораспределения приводятся в действие профилями второго кулачка 29 и четвертого кулачка 31. Эта ситуация изображена на фиг. 1 и 2.

Первый исполнительный элемент 24 и второй исполнительный элемент 26 частично расположены (интегрированы) в оси 42 рычага. Это может быть предпочтительным, в частности, с точки зрения оптимального использования монтажного пространства, так как для исполнительных элементов 24 и 26 требуется немного места или не требуется совсем. При этом исполнительные элементы 24 и 26 установлены на опорное приспособление 46, как будет подробно описано далее. Тем не менее, также, например, возможно размещение первого исполнительного элемента 24 и/или второго исполнительного элемента 26 посредством опорного приспособления, установленного на оси 42 рычага, за пределами оси 42 рычага (отдельно не изображено).

На фиг. 3 показано сечение вала 12, основания 22 для кулачков и опорного приспособления 46 по линии A-A, обозначенной на фиг. 2. На фиг. 4 деталь B, обозначенная на фиг. 3, показана в увеличенном масштабе. Как описано далее для первого исполнительного элемента 24, второй исполнительный элемент 26 может быть в равной степени установлен в опорном приспособлении 46. Т.е. опорное приспособление 46 может быть выполнено в равной степени как для размещения второго исполнительного элемента 26, так и первого исполнительного элемента 24. К примеру, опорное приспособление 46 может быть выполнено, в основном, зеркально симметрично относительно плоскости симметрии опорного приспособления 46, пересекающей продольную ось оси 42 рычага под прямым углом. Второй исполнительный элемент 26 может быть выполнен так же, как и первый исполнительный элемент 24.

Опорное приспособление 46 полностью охватывает ось 42 рычага. Благодаря этому происходит усиление способной к деформациям изгиба оси 42 рычага, еще более ослабленной размещением в ней первого исполнительного элемента. В частности, может быть повышена прочность при изгибе. Опорное приспособление 46 может быть выполнено в виде одной детали или, как изображено, в виде нескольких деталей.

Опорное приспособление 46 содержит первый несущий элемент 48 и второй несущий элемент 50. Несущие элементы 48, 50 содержат обращенные друг к другу части 52, 54 составного крепления. Эти части 52, 54 составного крепления могут быть выполнены в виде полуколец. Вместе части 52, 54 составного крепления образуют посадочное отверстие для размещения или, соответственно, для охватывания (опоясывания) оси 42 рычага. Части 52, 54 составного крепления имеют форму, совпадающую с формой наружной окружности оси 42 рычага, в частности, соответствующую ей. В частности, части 52, 54 составного крепления имеют форму сегмента круглого цилиндра.

Первый несущий элемент 48 закреплен на втором несущем элементе 50 посредством нескольких винтов 56, 58 с возможностью разъединения, причем несущие элементы 48, 50 зажимают между собой ось 42 рычага. Для этого несущие элементы 48, 50 соприкасаются друг с другом в области винта 56, в то время как в области винта 58, то есть на противоположной стороне оси 42 рычага, они отстоят друг от друга с небольшим зазором (например, < 1 мм). Посредством затягивания винта 58 увеличивается усилие зажима несущих элементов 48, 50 на оси 42 рычага. Предварительно производится затяжка винта 56. Несущие элементы 48, 50 образуют, тем самым, составной кольцевой зажим для оси 42 рычага. В качестве альтернативы винтам могут использоваться, например, и другие (например, разъемные) крепежные элементы.

Несущие элементы 48, 50 могут быть зафиксированы для защиты от прокручивания на оси 42 рычага. Для этого может быть предусмотрен единственный штифт (не изображен), выступающий над наружной окружностью оси 42 рычага и размещаемый в соответствующих гнездах несущих элементов 48, 50.

Посредством винтов (крепежных элементов) 56 и 58 на опорном приспособлении 46, в частности, на первом несущем элементе 48 также закреплен первый исполнительный элемент 24 с возможностью разъединения. В частности, первый исполнительный элемент 24 размещается посредством фланца 60 на плоскости первого несущего элемента 48, обращенной к основанию 22 для кулачков.

Первый исполнительный элемент 24 установлен на первом несущем элементе 48, оси 42 рычага и на втором несущем элементе 50. Для этого первый исполнительный элемент 24 продолжается через соответствующие посадочные отверстия 62, 64 или, соответственно, 66 в первом несущем элементе 48, в оси 42 рычага или, соответственно, во втором несущем элементе 50. Посадочные отверстия 62, 64 и 66 расположены на общей продольной оси и выровнены друг относительно друга. Посадочные отверстия 62, 64 и 66 продолжаются, в частности, перпендикулярно продольной оси 42 рычага.

Посадочное отверстие 62 первого несущего элемента 48 содержит выступ 68 по окружности, соответствующий выступу 70 по окружности первого исполнительного элемента 24. Выступ 68 выполнен в виде области посадочного отверстия 62 с увеличенным диаметром. Выступ 70 выполнен в виде области первого исполнительного элемента 24 с увеличенным диаметром. Выступ 70 примыкает непосредственно к фланцу 60. Посредством выступов 68, 70 первый исполнительный элемент 24 опирается в поперечном направлении на первый несущий элемент 48 опорного приспособления 46. Это позволяет передавать поперечные усилия, образующиеся в процессе эксплуатации первого исполнительного элемента 24 во время перемещения основания 22 для кулачков, непосредственно на первый несущий элемент 48 без воздействия на ось 42 рычага. Затем через первый несущий элемент 48 поперечные усилия передаются на ось 42 рычага, которая, наконец, передает их на кронштейны 43. Это позволяет предотвратить передачу поперечных усилий через корпус первого исполнительного элемента 24 и его, например, деформацию.

Ось 42 рычага содержит продольный канал 72 для рабочей среды. Продольный канал 72 продолжается эксцентрически вдоль продольной оси 42 рычага через ось 42 рычага. Продольный канал 72 может быть использован, например, для подачи смазочной среды к опорным частям передающих усилие элементов 40, 41 (см. фиг. 1 и 2). Продольный канал 72 пересекает посадочное отверстие 64 в оси 42 рычага или, соответственно, проходит через него. Для предотвращения утечки среды предусмотрены уплотнения 74, 76. Первое уплотнение 74 установлено в кольцевом пазу в посадочном отверстии 62 первого несущего элемента 48. Второе уплотнение 76 установлено в кольцевом пазу в посадочном отверстии 66 второго несущего элемента 50. Уплотнения 74, 76 могут быть выполнены, например, в виде колец круглого сечения.

Первый несущий элемент 48 содержит на плоскости, обращенной к фланцу 60, несколько углублений 78. Эти углубления 78 выполнены в виде карманов. Углубления 78 могут повышать упругость при изгибе первого несущего элемента 48. Это позволит уменьшить, например, чрезмерные напряжения во втором несущем элементе 50 при передаче усилий через первый исполнительный элемент 24 в опорное приспособление 46.

Как показано на фиг. 1 и 2, второй несущий элемент 50 содержит удерживающую область 80. Удерживающая область 80 расположена на стороне опорного приспособления, противоположной основанию 22 для кулачков. Удерживающая область 80 может быть соединена заодно со вторым несущим элементом 50 или, например, может располагаться на втором несущем элементе 50. На удерживающей области 80 могут быть закреплены, например, электрические, пневматические или гидравлические магистрали (не показаны), в частности, для первого исполнительного элемента 24 и второго исполнительного элемента 26. Например, здесь могут удерживаться линии электропитания, если исполнительные элементы 24, 26 выполнены в виде электрических исполнительных элементов.

Кроме того, опорное приспособление 46 размещается как проставка на оси 42 рычага между передающими усилие элементами 40, 41. Первый передающий усилие элемент 40 и второй передающий усилие элемент 41 примыкают, в частности, к противоположным торцам опорного приспособления 46.

Данное изобретение не ограничивается предпочтительными примерами осуществления, которые были описаны выше. Более того, возможно множество вариантов и модификаций, в которых также будет использована идея данного изобретения, и поэтому такие варианты будут входить в пределы правовой охраны. В частности, данное изобретение претендует на защиту предмета и признаков из зависимых пунктов формулы изобретения вне зависимости от отсылки к соответствующим пунктам формулы. В частности, признаки независимого пункта 1 формулы изобретения могут быть раскрыты независимо друг от друга. Дополнительно признаки зависимых пунктов формулы изобретения раскрываются независимо от всех признаков независимого пункта 1 и, к примеру, независимо от признаков касательно наличия, расположения и/или конфигурации вала, основания для кулачков, механизма передачи усилия, исполнительного элемента и опорного приспособления из независимого пункта 1.

Список номеров позиций

10 Регулируемый клапанный привод

12 Вал

14 Система кулачков с регулируемым положением

16 Механизм передачи усилия

18 Первый клапан механизма газораспределения

20 Второй клапан механизма газораспределения

22 Основание для кулачков

24 Первый исполнительный элемент

26 Второй исполнительный элемент

28 Первый кулачок

29 Второй кулачок

30 Третий кулачок

31 Четвертый кулачок

32 Первый рабочий участок

34 Второй рабочий участок

40 Первый передающий усилие элемент

41 Второй передающий усилие элемент

42 Ось рычага

43 Подшипниковая опора

44 Копир

45 Копир

46 Опорное приспособление

48 Первый несущий элемент

50 Второй несущий элемент

52 Часть составного крепления

54 Часть составного крепления

56 Винт

58 Винт

60 Фланец

62 Посадочное отверстие

64 Посадочное отверстие

66 Посадочное отверстие

68 Выступ

70 Выступ

72 Продольный канал для рабочей среды

74 Уплотнение

76 Уплотнение

78 Углубление

80 Удерживающая область.

Изобретение может быть использовано в клапанных приводах двигателей внутреннего сгорания. Регулируемый клапанный привод (10) с системой (14) кулачков с регулируемым положением для двигателя внутреннего сгорания включает вал (12), основание (22) для кулачков, механизм (16) передачи усилия с осью (42) рычага и передающим усилие элементом (40), исполнительное устройство (24), (26) перемещения основания (22) для кулачков по оси и опорное приспособление (46). Основание (22) для кулачков расположено на валу (12) без возможности вращения и с возможностью смещения по оси и содержит первый кулачок (28) и второй кулачок (29). Механизм (16) передачи усилия с осью (42) рычага и передающим усилие элементом (40), в частности, качающимся рычагом или коромыслом, выполненным с возможностью вращения вокруг оси (42) рычага и в зависимости от осевого положения основания (22) для кулачков избирательно кинематически связанным между первым кулачком (28) и клапаном механизма (18), (20) газораспределения двигателя внутреннего сгорания или между вторым кулачком (29) и клапаном механизма (18, 20) газораспределения. Опорное приспособление (46) по меньшей мере частично охватывает ось (42) рычага и на котором установлено исполнительное устройство (24), (26). Опорное приспособление (46) охватывает ось (42) рычага несколькими частями. И/или опорное приспособление (46) содержит первый несущий элемент и второй несущий элемент, которые прикреплены друг к другу и каждый из которых образует часть составного крепления, в частности, полукольцо крепления оси (42) рычага. Раскрыто транспортное средство. Технический результат заключается в предотвращении нежелательных изгибов, способных к образованию деформаций оси рычага под воздействием усилий для перемещения основания, возникающих в процессе эксплуатации исполнительных элементов. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Регулируемый клапанный привод (10), в частности, с системой (14) кулачков с регулируемым положением для двигателя внутреннего сгорания, включающий вал (12);

основание (22) для кулачков, расположенное на валу (12) без возможности вращения и с возможностью смещения по оси и содержащее первый кулачок (28) и второй кулачок (29);

механизм (16) передачи усилия с осью (42) рычага и передающим усилие элементом (40), в частности, качающимся рычагом или коромыслом, выполненным с возможностью вращения вокруг оси (42) рычага и в зависимости от осевого положения основания (22) для кулачков избирательно кинематически связанным между первым кулачком (28) и клапаном механизма (18, 20) газораспределения двигателя внутреннего сгорания или между вторым кулачком (29) и клапаном механизма (18, 20) газораспределения;

исполнительное устройство (24, 26) перемещения основания (22) для кулачков по оси; и

опорное приспособление (46), которое по меньшей мере частично охватывает ось (42) рычага и на котором установлено исполнительное устройство (24, 26), отличающийся тем, что

опорное приспособление (46) охватывает ось (42) рычага несколькими частями;

и/или

опорное приспособление (46) содержит первый несущий элемент (48) и второй несущий элемент (50), которые прикреплены друг к другу и каждый из которых образует часть (52, 54) составного крепления, в частности, полукольцо крепления оси (42) рычага.

2. Привод (10) по п. 1, отличающийся тем, что

исполнительное устройство (24, 26), в частности, первый исполнительный элемент (24) и второй исполнительный элемент (26) исполнительного устройства по меньшей мере частично входит в ось (42) рычага; или

исполнительное устройство (24, 26), в частности, первый исполнительный элемент (24) и второй исполнительный элемент (26) исполнительного устройства расположены на опорном приспособлении (46) за пределами оси (42) рычага.

3. Привод (10) по п. 1 или 2, отличающийся тем, что опорное приспособление (46) выполнено так, что посредством охватывания происходит усиление оси (42) рычага и/или уменьшение способности к деформациям изгиба оси (42) рычага и/или увеличение жесткости оси (42) рычага при изгибе; и/или

опорное приспособление (46) содержит совпадающую с поверхностью наружного диаметра оси рычага (42), в частности, имеющую форму сегмента круглого цилиндра контактную поверхность для по меньшей мере частичного охватывания оси (42) рычага, по меньшей мере частично усиливающую ось (42) рычага посредством охватывания и/или уменьшающую способность оси (42) рычага к деформациям изгиба и/или увеличивающую жесткость оси (42) рычага при изгибе.

4. Привод (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что опорное приспособление (46) установлено на ось (42) рычага посредством зажимного соединения; и/или

опорное приспособление (46) образует для оси (42) рычага кольцеобразный зажим.

5. Привод (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что опорное приспособление (46), в частности, первый несущий элемент (48) и/или второй несущий элемент (50) опорного приспособления (46) закреплены на оси и/или без возможности вращения на оси (42) рычага; в частности, посредством штифта, в частности, одного штифта.

6. Привод (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

один или несколько исполнительных элементов исполнительного устройства (24, 26) входят в опорное приспособление (46), в частности, в первом несущем элементе (48) и/или во втором несущем элементе (50) опорного приспособления (46).

7. Привод (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

опорное приспособление (46) содержит одно или несколько посадочных отверстий (62, 66) для установки одного или нескольких исполнительных элементов исполнительного устройства (24, 26); и

одно или несколько посадочных отверстий (62) содержит выступ, на который опирается или опираются один или несколько исполнительных элементов для противодействия поперечным усилиям.

8. Привод (10) по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что

первый несущий элемент (48) и второй несущий элемент (50) установлены на ось (42) рычага посредством зажимного соединения; и/или

первый несущий элемент (48) и второй несущий элемент (50) образуют для оси (42) рычага кольцеобразный зажим; и/или

первый несущий элемент (48) и второй несущий элемент (50) контактируют друг с другом на одной стороне оси (42) рычага и отстоят друг от друга на противоположной стороне оси (42) рычага для зажатия оси (42) рычага.

9. Привод (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

ось (42) рычага содержит, в частности, эксцентрически расположенный продольный канал (72), в частности, для подачи смазочной среды в опорную часть передающего усилие элемента (40), по меньшей мере частично пересекающий посадочное отверстие (64) оси (42) рычага для исполнительного устройства (24, 26); и

опорное приспособление (46) выполнено герметичным для предотвращения утечки.

10. Привод (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

исполнительное устройство (24, 26) установлено снаружи на опорном приспособлении (46), в частности, на первом несущем элементе (48) опорного приспособления (46) посредством фланца (60).

11. Привод (10) по п. 10, отличающийся тем, что

опорное приспособление (46), в частности, первый несущий элемент (48) содержит по меньшей мере одно углубление (78) на плоскости, обращенной к фланцу (60), выполненное с возможностью увеличения упругости при изгибе опорного приспособления (46).

12. Привод (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

опорное приспособление (46), в частности, второй несущий элемент (50) опорного приспособления (46) содержит удерживающую область (80) для размещения коммуникаций, в частности, линий электропитания для исполнительного устройства (24, 26), в частности на отдаленной от основания (22) для кулачков стороне опорного приспособления (46).

13. Привод (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

механизм (16) передачи усилия дополнительно содержит передающий усилие элемент (41), в частности, качающийся рычаг или коромысло, выполненные с возможностью вращения на оси (42) рычага; и

опорное приспособление (46) представляет собой проставку и расположено между передающим усилие элементом (40) и дополнительным передающим усилие элементом (41), в частности, с непосредственным примыканием к передающему усилие элементу (40) и к дополнительному передающему усилие элементу (41).

14. Транспортное средство, в частности, транспортное средство хозяйственного назначения, с регулируемым клапанным приводом (10) по любому из предыдущих пунктов.