專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)換氣門的、具有雙支撐式凸輪支承件的氣門機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1和12的前序部分的、用于內(nèi)燃機(jī)換氣門(進(jìn)、排 氣門)的氣門機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
為改善內(nèi)燃機(jī)的熱動態(tài)性能，已知可以控制工作間隙/工作循環(huán)(Arbeitsspiel) 以實(shí)現(xiàn)例如根據(jù)轉(zhuǎn)速來改變換氣門的開啟時(shí)間或行程的氣門機(jī)構(gòu)。從申請人的專利文獻(xiàn)DE 10 2004 Oil 586A1已知一種前序部分所述類型的氣門 機(jī)構(gòu)，該氣門機(jī)構(gòu)中在配備有外齒部的基凸輪軸上以不能相對轉(zhuǎn)動而能軸向移動的方式引 導(dǎo)多個(gè)凸輪支承件，所述多個(gè)凸輪支承件具有(與所述外齒部)互補(bǔ)的內(nèi)齒部。為了操縱 氣缸的兩種換氣門，在相關(guān)的凸輪支承件上設(shè)有兩個(gè)以相互分開一定軸向距離的方式布置 的凸輪廓形組，其中每個(gè)凸輪廓形組包括兩個(gè)不同的凸輪廓形。通過凸輪支承件在基凸輪 軸上在兩個(gè)規(guī)定的移動位置之間的軸向移動，每個(gè)凸輪廓形組的兩個(gè)凸輪廓形中各有一個(gè) 能與相關(guān)換氣門的滾子式凸輪隨動件的滾子相接觸。為了在兩個(gè)移動位置中將凸輪支承件 固定在規(guī)定的軸向位置中，已知的氣門機(jī)構(gòu)具有鎖止裝置。所述鎖止裝置各自包括呈球件 形式的壓緊元件，該卡鎖球件嵌入基本凸輪軸的徑向盲孔內(nèi)并通過孔內(nèi)的螺旋壓縮彈簧的 力沿徑向向外壓在卡鎖溝或卡鎖槽的對置的傾斜側(cè)面上。因此，卡鎖球件以徑向和軸向的 分力作用在相關(guān)的凸輪支承件上，其中軸向分力用來將凸輪支承件壓在軸承座的用作止擋 部的端面上、進(jìn)而將凸輪支承件固定在規(guī)定的軸向位置中。在已知的氣門機(jī)構(gòu)中，鎖止裝置分別從凸輪廓形組徑向向內(nèi)地布置在各凸輪支承 件的兩個(gè)端部之一附近。這一點(diǎn)與移動凸輪支承件所需的在基本凸輪軸的外齒部與凸輪支 承件的內(nèi)齒部之間的徑向間隙相結(jié)合，導(dǎo)致凸輪支承件容易傾斜。當(dāng)在凸輪支承件的反向 相對的、不壓在基凸輪軸上的端部上、凸輪支承件的內(nèi)齒部由于止擋結(jié)構(gòu)改變而在最大的氣 門行程附近撞在基本凸輪軸的外齒部上時(shí)，這一點(diǎn)又在每次操作氣門時(shí)引起可聽到的噪聲。在氣門機(jī)構(gòu)內(nèi)形成噪聲的另一原因在于為了簡化基本凸輪軸的制造，使所有用 于容納螺旋壓縮彈簧和卡鎖球件的盲孔都相互平行地取向，并在基本凸輪軸的同一側(cè)通入 該凸輪軸中。由于相鄰氣缸的換氣門的不同開啟時(shí)間及由此所需的相鄰?fù)馆喼С屑系耐?輪的行程曲線/凸輪曲線的角度差，致使由卡鎖球件或壓緊元件施加在凸輪支承件上的徑 向力相對于凸輪支承件的行程曲線具有不同的角度取向，該不同的角度取向同樣可以是噪 聲的原因。此外，全部孔都平行取向還具有如下缺點(diǎn)，由螺旋壓縮彈簧施加在基凸輪軸上的 反作用力全部具有相同的方向，因此基本凸輪軸被凸輪支承件在一側(cè)支撐并在這個(gè)方向上 彎曲(撓曲)。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的在于，抑制氣門機(jī)構(gòu)中噪聲的產(chǎn)生。
所述目的根據(jù)本發(fā)明的第一可選方案如此實(shí)現(xiàn)在與所述壓緊元件相距一定軸向 距離處設(shè)有另外的壓緊元件，所述另外的壓緊元件壓在所述凸輪支承件的對置的內(nèi)周部段 上，從而在凸輪撞上相關(guān)換氣門的與該凸輪共同作用的滾子式凸輪從動件時(shí)避免凸輪支承 件的不被支撐的部分發(fā)生導(dǎo)致噪聲產(chǎn)生的撞擊。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)變型方案的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，各凸輪支承件的兩個(gè)壓緊元件都以 幾乎相同的壓力壓在凸輪支承件的相應(yīng)對置的內(nèi)周部段上，這一點(diǎn)可最簡單地通過使用相 同或類似的彈簧來實(shí)現(xiàn)。為了保證凸輪支承件的縱軸線與基本凸輪軸的轉(zhuǎn)動軸線對準(zhǔn)、進(jìn)而避免凸輪支承 件傾斜，優(yōu)選使各凸輪支承件的兩個(gè)壓緊元件都以相同的取向壓在凸輪支承件的相應(yīng)對置 的內(nèi)周部段上。優(yōu)選將基本凸輪軸中用于接納壓緊元件的缺口相對于套在基凸輪軸上的凸輪支 承件的凸輪的取向選擇成，使得缺口在基本凸輪軸的大致與凸輪頂點(diǎn)、即凸輪行程曲線頂 點(diǎn)大致反向相對的一側(cè)上通入，從而使凸輪支承件在凸輪的凸輪尖端或行程曲線的一側(cè)上 壓在基凸輪軸上。在凸輪支承件帶有兩對凸輪并且各凸輪對的凸輪頂點(diǎn)沿基本凸輪軸和凸輪支承 件的周向彼此相距一定的角距離的情況下，有利地使所述缺口的取向選擇成，使得合理地 設(shè)計(jì)成孔的缺口的縱軸線在以彼此相距一定角距離的方式布置的凸輪頂點(diǎn)之間延伸。優(yōu)選地，兩個(gè)壓緊元件分別位于凸輪支承件的反向相對的端部的附近，亦即在凸 輪支承件的軸向中點(diǎn)的左右兩側(cè)上，其中所述壓緊元件合理地布置在基本凸輪軸的配備有 外齒部的部段的兩側(cè)。在此，有利地使鎖止裝置的壓緊元件面對一卡鎖槽，而所述另外的壓 緊元件則面對凸輪支承件的與所述內(nèi)齒部相鄰的柱形周面。本發(fā)明的第二可選方案以及本發(fā)明的第一可選方案的優(yōu)選結(jié)構(gòu)提出，不同的凸輪 支承件的壓緊元件在基本凸輪軸的周向上(相對彼此)錯(cuò)開或轉(zhuǎn)過一定角度，使得所有的 壓緊元件相對于凸輪的行程曲線具有相同的取向。由此一方面保證了在所有凸輪或凸輪支 承件中力作用方向相同，這便抑制了噪聲產(chǎn)生。在基凸輪軸上的凸輪支承件的數(shù)量為η的 情況下，相鄰的凸輪支承件的壓緊元件的相對角度差優(yōu)選為360° /n或2X360° /η。由此 使基本凸輪軸在所有方向上都通過凸輪支承件均勻地支承在軸承內(nèi)、從而保持平直。


下面借助附圖所示實(shí)施例更詳細(xì)地闡明本發(fā)明。附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)換氣門的氣門機(jī)構(gòu)的基本凸輪軸的而能在該 基凸輪軸上移動的凸輪支承件的一部分的局部剖開的側(cè)視圖；圖2示出整個(gè)基本凸輪軸的側(cè)視圖，其中該基本凸輪軸不帶有凸輪支承件，亦即 在凸輪支承件尚未裝配到基凸輪軸上；圖3a至3d示出基本凸輪軸沿圖2中的線a_a，b_b，c-c和d_d的剖視圖，其中凸 輪支承件已安裝到基凸輪軸上并在氣門行程相同的情況下與四個(gè)直列布置的氣缸的換氣 門的滾子式凸輪從動件共同作用。
具體實(shí)施例方式在附圖中僅部分示出的、用于直列式發(fā)動機(jī)的四個(gè)氣缸的成對的進(jìn)氣門2的氣門 機(jī)構(gòu)1中，每個(gè)氣缸的兩個(gè)進(jìn)氣門2的行程和開啟時(shí)間都可以被調(diào)節(jié)。為此，氣門機(jī)構(gòu)1包括以可轉(zhuǎn)動方式支承的基本凸輪軸3 ；四個(gè)以不能相對轉(zhuǎn)動而 能軸向移動的方式安裝在基本凸輪軸3上的凸輪支承件4，圖1以縱剖面放大示出其中一個(gè) 凸輪支承件4 ；以及兩個(gè)致動器(執(zhí)行器)5，所述兩個(gè)致動器用于使每個(gè)凸輪支承件4在兩 個(gè)規(guī)定的軸向移動位置之間移動。凸輪支承件4各自在其外周上具有兩個(gè)沿軸向相互分開一定距離布置的凸輪對 6，其中每個(gè)凸輪對6包括兩個(gè)凸輪7、8。如圖1和3中最清楚地示出，兩對凸輪對6中的每 一對與相關(guān)進(jìn)氣門2的以可擺動方式支承的滾子式凸輪從動件10的滾子9共同作用。通過 凸輪支承件4的軸向移動，可根據(jù)需要使?jié)L子9與凸輪對6的兩個(gè)凸輪7、8之一接觸，使該 滾子9在基本凸輪軸3每轉(zhuǎn)一周期間經(jīng)過凸輪7、8的行程輪廓(HiAkontur) 11 一次，其中 在氣門2打開的情況下使?jié)L子式凸輪從動件10擺動。由于兩個(gè)凸輪7、8的行程輪廓11具 有不同的高度、形狀和/或位置，可以使各氣門2的行程和開啟時(shí)間與凸輪支承件4的相應(yīng) 的移動位置相關(guān)、但與其他氣缸的氣門2的行程和開啟時(shí)間無關(guān)、例如根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行改變。為了使凸輪支承件4移動，操作兩個(gè)致動器5中的相應(yīng)一個(gè)，以使致動器5的帶動 銷12在凸輪支承件4的轉(zhuǎn)動一周期間伸出并伸入在凸輪支承件4的相鄰端部上的對置的 螺旋形的槽13內(nèi)。凸輪支承件4的移動總是在兩對凸輪對6的凸輪7、8的基圓部段14緊 貼在凸輪從動件10的滾子9上時(shí)進(jìn)行。為了在基本凸輪軸3上以不能相對轉(zhuǎn)動而能軸向移動的方式引導(dǎo)管狀的凸輪支 承件4，基本凸輪軸3在各凸輪支承件4內(nèi)在外周上逐段地配備有外齒部15，所述外齒部15 與相關(guān)凸輪支承件4的內(nèi)周上的互補(bǔ)的內(nèi)齒部相嚙合。如圖2中最清楚示出地，在相鄰的 具有外齒部15的部段之間分別設(shè)有具有柱形周面的部段17，外齒部15伸出該周面外。如圖1中最清楚示出地，每個(gè)凸輪支承件4在兩對凸輪對5、6之間具有柱形部段 18，該柱形部段18支承在一位置固定地安裝在氣缸蓋殼體內(nèi)的滑動軸承19內(nèi)?；瑒虞S承 19具有兩個(gè)反向相對的端面20、21，所述端面20、21在兩個(gè)移動位置中分別用作各凸輪對 6的與部段18相鄰的凸輪8或7的對置端面22、23的止擋部，以便設(shè)定凸輪支承件4的規(guī) 定的軸向位置。為了使凸輪支承件4在其相應(yīng)的移動位置中固定地保持緊貼在滑動軸承19的相 應(yīng)端面20或21上，在每個(gè)凸輪支承件4的端面上設(shè)有鎖止裝置M。所述鎖止裝置包括在 基本凸輪軸3內(nèi)的徑向盲孔25，在所述徑向盲孔25內(nèi)沿徑向可動地引導(dǎo)鎖止球件沈。在 鎖止球件沈和盲孔25的底部之間安裝一螺旋壓縮彈簧27，該螺旋壓縮彈簧27使鎖止球件 沿徑向向外壓在兩個(gè)卡鎖槽四之一內(nèi)的傾斜的槽側(cè)面觀上，所述卡鎖槽四在凸輪支承件 4的對置的內(nèi)周部段內(nèi)挖出，由此使凸輪支承件4壓在止擋面20、21之一上，如上述本申請 人的專利文獻(xiàn)DE 10 2004 Oil 586A1中詳細(xì)描述的那樣。為了避免凸輪支承件4在基本凸輪軸3上占據(jù)一略歪斜的位置，在凸輪支承件4 的反向相對的端部上設(shè)置一與盲孔25并行的盲孔30，在該盲孔30內(nèi)同樣地通過螺旋壓縮 彈簧32的力將可徑向運(yùn)動的球件31沿徑向向外壓在凸輪支承件4的對置的內(nèi)周部段上。 但是，與鎖止裝置M區(qū)域內(nèi)的情況不同地，凸輪支承件的所述內(nèi)周部段具有柱形表面33，在該表面33中不挖出卡鎖槽四。如圖1和2中最清楚示出地，在各凸輪支承件4內(nèi)的兩個(gè)盲孔25、30都在基本凸 輪軸3的同一側(cè)通入，而兩個(gè)螺旋壓縮彈簧觀、32具有相同的幾何結(jié)構(gòu)，使得由所述螺旋壓 縮彈簧觀、32施加在球件沈、31上的力具有相同的方向和幾乎相同的大小。但是如圖2中最清楚示出地，用于四個(gè)安裝在基本凸輪軸3上的凸輪支承件4的 盲孔對25、30布置成分別與用于相鄰?fù)馆喼С屑?的盲孔25、30圍成一與點(diǎn)火順序相對應(yīng) 的角，在附圖所示的實(shí)施例中該角為90°或180°，其中，這個(gè)角還對應(yīng)于一角度差，相鄰 的凸輪支承件4以該角度差套在基凸輪軸上以控制氣缸列的依次設(shè)置的氣缸的進(jìn)氣門2。 如圖3a至3d所示，由此實(shí)現(xiàn)了在全部的凸輪支承件4中都將球件沈、31相對于凸輪7、8 的行程曲線11設(shè)置在相同的位置中，從而在全部的凸輪支承件4中由螺旋壓縮彈簧27、32 通過球件沈、31傳入凸輪支承件4的力的方向都相對于行程曲線11具有相同的取向。因 此，當(dāng)行程曲線11撞到滾子式凸輪從動件10的滾子9時(shí)避免了噪聲的產(chǎn)生。另一方面，通過分別將四對盲孔25、30中的一對布置成角度0°、90°、180°和 270°，使得基本凸輪軸3通過四個(gè)凸輪支承件4均勻地支撐在圍繞凸輪支承件4的滑動軸 承19內(nèi)，由此避免了單側(cè)彎曲。通過在基本凸輪軸3 —端部附近布置的、以不能相對轉(zhuǎn)動的方式與該基本凸輪軸 3連接的鏈傳動裝置(未示出)的鏈輪34(圖幻來驅(qū)動基本凸輪軸3。圖形標(biāo)記表
1氣門機(jī)構(gòu)2進(jìn)氣門
3基本凸輪軸4凸輪支承件
5致動器6凸輪對
7凸輪8凸輪
9滾子10滾子式凸輪從動件
11行程曲線12帶動銷
13螺旋形槽14基圓部段
15基本凸輪軸的外齒部16凸輪支承件的內(nèi)齒部
17基本凸輪軸的柱形部段18凸輪支承件的柱形中間部段
19滑動軸承20滑動軸承的端面
21滑動軸承的端面22凸輪的端面
23凸輪的端面24鎖止裝置
25盲孔26鎖止球件
27螺旋壓縮彈簧28槽側(cè)面
㈨槽30盲孔
31球件32螺旋壓縮彈簧
33柱形表面34齒形皮帶輪
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)換氣門的氣門機(jī)構(gòu)，所述氣門機(jī)構(gòu)包括基本凸輪軸；以不能相對轉(zhuǎn) 動而能軸向移動的方式布置在所述基凸輪軸上的多個(gè)凸輪支承件；以及用于將所述凸輪支 承件沿所述基本凸輪軸固定保持在規(guī)定的移動位置中的鎖止裝置，其中，所述鎖止裝置各 自包括壓緊元件，所述壓緊元件安裝在所述基本凸輪軸的一缺口內(nèi)并沿所述基本凸輪軸的 徑向方向壓在所述凸輪支承件的對置的內(nèi)周部段上，其特征在于在與所述壓緊元件06) 相距一定軸向距離處設(shè)有另外的壓緊元件(31)，所述另外的壓緊元件壓在所述凸輪支承件 ⑷的對置的內(nèi)周部段(33)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于各所述凸輪支承件(4)的兩個(gè)壓緊 元件06、31)都以幾乎相同的壓力壓在凸輪支承件的相應(yīng)對置的內(nèi)周部段上。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于各所述凸輪支承件(4) 的兩個(gè)壓緊元件06、31)都以相同的取向壓在凸輪支承件的相應(yīng)對置的內(nèi)周部段上。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于所述兩個(gè)壓緊元件06、 31)布置在所述基本凸輪軸(3)的配備有外齒部(1 的部段的兩側(cè)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于所述兩個(gè)壓緊元件06、 31)分別布置在所述凸輪支承件的相對的端部的附近。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于所述鎖止裝置04)的所 述壓緊元件06)壓在一卡鎖槽09)的傾斜的側(cè)面08)上，而所述另外的壓緊元件(1)壓 在所述凸輪支承件的柱形內(nèi)周面(33)上。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于各所述凸輪支承件(4) 的兩個(gè)壓緊元件06、31)都從所述凸輪支承件(4)上的凸輪(7、8)沿徑向向內(nèi)壓在凸輪支 承件的對置的內(nèi)周部段(33)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于各所述凸輪支承件的兩個(gè)壓緊 元件06、31)都從在兩個(gè)相鄰的凸輪(7、8)的凸輪頂點(diǎn)之間的一點(diǎn)沿徑向向內(nèi)壓在凸輪支 承件的對置的內(nèi)周部段(33)上。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于不同的凸輪支承件(4) 的壓緊元件(沈、31)在基本凸輪軸的周向上轉(zhuǎn)過或錯(cuò)開一定角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于不同的凸輪支承件(4)的壓緊元件 (26,31)相對于凸輪支承件上的凸輪(7、8)具有相同的角度取向。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于在基本凸輪軸(3)上的凸輪 支承件的數(shù)量為η的情況下，各凸輪支承件的壓緊元件(沈、31)在所述基本凸輪 軸⑶的周向上轉(zhuǎn)過或錯(cuò)開360° /η。
12.一種用于內(nèi)燃機(jī)換氣門的氣門機(jī)構(gòu)，所述氣門機(jī)構(gòu)包括基本凸輪軸；以不能相對 轉(zhuǎn)動而能軸向移動的方式在所述基凸輪軸上引導(dǎo)的多個(gè)凸輪支承件；以及用于將所述凸輪 支承件沿基本凸輪軸固定保持在規(guī)定的移動位置中的鎖止裝置，其中所述鎖止裝置各自包 括壓緊元件，所述壓緊元件安裝在所述基本凸輪軸的一缺口內(nèi)并沿所述基本凸輪軸的徑向 方向壓在所述凸輪支承件的對置的內(nèi)周部段上，其特征在于不同的凸輪支承件的壓 緊元件(沈、31)在所述基本凸輪軸(3)的周向上相對彼此轉(zhuǎn)過或錯(cuò)開一定角度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于不同的凸輪支承件的壓緊元 件06、31)相對于凸輪支承件上的凸輪(7、8)具有相同的角度取向。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于在基本凸輪軸(3)上的凸輪 支承件的數(shù)量為η的情況下，各凸輪支承件的壓緊元件(沈、31)在所述基本凸輪 軸(3)的周向上轉(zhuǎn)過或錯(cuò)開360° /n或2X360° /η。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)換氣門(2)的氣門機(jī)構(gòu)(1)，所述氣門機(jī)構(gòu)包括基本凸輪軸(3)、以不能相對轉(zhuǎn)動而能軸向移動的方式布置在基本凸輪軸(3)上的多個(gè)凸輪支承件(4)、以及用于將凸輪支承件(4)沿基本凸輪軸(3)固定保持在規(guī)定的移動位置中的鎖止裝置(24)，其中所述鎖止裝置(24)各自包括壓緊元件(26)，所述壓緊元件(26)安裝在基本凸輪軸(3)的缺口(25)內(nèi)并沿基本凸輪軸(3)的徑向方向壓在凸輪支承件(4)的對置的內(nèi)周部段上。為了抑制氣門機(jī)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生噪聲，根據(jù)本發(fā)明的第一變型方案在與壓緊元件(26)相距的一定軸向距離處設(shè)有另外的壓緊元件(31)，所述另外的壓緊元件壓在凸輪支承件(4)的對置的內(nèi)周部段(33)上。根據(jù)本發(fā)明的第二替代或附加的變型方案，不同的凸輪支承件(4)的壓緊元件(26、31)在基本凸輪軸(3)的周向上彼此錯(cuò)開。
文檔編號F01L13/00GK102132014SQ200980122759
公開日2011年7月20日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者A·埃瓦爾德, M·哈特利布, M·埃爾貝爾, R·波伊達(dá) 申請人:奧迪股份公司