专利名称：气门机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的气门机构 (Ventiltriebvorrichtung)。
背景技术：
已知一种特别是用于发动机的气门机构，所述气门机构具有一凸轮轴；至少一 个能在凸轮轴上轴向移位的凸轮件；一止挡装置，所述止挡装置设置成限定凸轮件沿轴向 方向的行程。
发明内容
因此本发明的目的特别是减小气门机构的内部摩擦力，从而提高带有根据本发 明的气门机构的发动机的效率。所述目的根据本发明通过权利要求1的特征来实现。其它 设计方案由从属权利要求得出。本发明基于特别是用于发动机的气门机构，所述气门机构具有一凸轮轴；至少 一个能在凸轮轴上轴向移位的凸轮件；一止挡装置，所述止挡装置设置成限定凸轮件在轴 向方向上的行程。(本发明)提出止挡装置具有至少一个与凸轮轴连接的止挡结构，由此能避免在 凸轮轴与随同转动的止挡结构之间的相对转动。特别是由此能减小气门机构的内部摩擦 力，从而能提高发动机的效率。由于不必在凸轮件和轴承桥(LagerbrUcken)上的精加工止 挡面而降低了制造成本。还可以省略润滑槽。“连接”在本文中特别是应理解成止挡结构 布置成轴向固定且优选不能相对于凸轮轴转动，例如在止挡结构和凸轮轴之间材料结合的 (stoffschlussig)连接。此外“轴向”在此处和下文中特别是理解成关于凸轮轴的旋转轴 线的轴向，除非另有明确的其它解释。同样，通过该旋转轴线来定义轴向方向。此外(本发明)提出止挡装置具有第二止挡结构，由此能有利地在两个方向上限 定凸轮件在轴向方向上的行程。特别是如果气门机构具有能轴向移位的第二凸轮件，则能 借助两个止挡结构简单地实现用于两个凸轮件的止挡装置。特别是(本发明)提出所述至少一个凸轮件在两个轴向方向中至少一个轴向方 向上的行程间接地通过至少一个另外的元件和止挡装置限定。有利地，所述至少一个另外 的元件是凸轮件。“间接”在本文中应理解成不是使凸轮件直接抵靠在止挡装置的止挡面 上、而是通过抵靠在另外的元件上来限定凸轮件的轴向行程，所述另外的元件的轴向行程 间接地和/或直接地通过止挡装置限定。如果止挡结构设计成伸出凸轮轴基圆的凸起，则能有利地实现止挡结构的制造技 术简单的实施方案，由此能进一步降低制造成本。在此，“凸轮轴基圆”特别是应理解成一 圆，该圆是能在一横截面、特别是止挡结构所处的横截面中垂直于旋转轴线放入凸轮轴内 的最大半径的圆。在本发明的一个设计方案中提出止挡装置的至少一个止挡结构设计成销子，由此能特别简单和成本经济地进行制造。优选地，第二止挡结构也设计成销子。替代设计成 销子的止挡结构，也可以使用本领域技术人员认为合适的其它止挡结构、例如固定在凸轮 轴上的止挡环。优选地，凸轮轴具有一接纳装置，所述接纳装置设置成至少接纳第一止挡结构。 由此，止挡结构能简单地与凸轮轴连接，由此能减小在止挡结构和止挡面之间的摩擦力，因 为不再能发生相对转动。此外(本发明)提出凸轮件具有至少一个止挡面，所述止挡面设计成供至少一个 止挡结构暂时/有时(zeitweise)抵靠。由此能使用结实的、在构造技术方面成本经济的 现有构件。特别有利的是止挡面至少部分地设计成凸轮件的端侧。因此能使用现有构件， 由此省去了附加的轴向结构空间。在此，术语“端侧”特别是应理解成一沿轴向界定构件并 且大致垂直于凸轮轴的旋转轴线的面。“大致”在本文中应理解成偏差最大为20%，其中 5 %的偏差是有利的，0 %的偏差特别有利。优选地，两个端面中的仅一个至少部分地设计成 用于止挡结构的止挡面，而第二端面设置成与第二凸轮件形状锁合地(formschlilssig)接 触、进而特别是形成用于第二凸轮件的止挡面。在本发明的特别有利的另一设计方案中，凸轮件具有一形成缺口的限位面，所述 限位面至少部分地设计成止挡面。由此能缩小气门机构的轴向结构空间。优选地，气门机构具有一锁止装置，所述锁止装置设置成在至少一个切换位置中 向凸轮件施加轴向力。由此，能有利地保持、特别是稳定凸轮件的位置。优选地，锁止装置具有设计成斜槽的锁止缺口。“斜槽”特别是应理解成沿轴向方 向具有至少一个斜面的锁止缺口。斜面优选地与旋转轴线围成非零且小于90度的角，其中 所述角在此特别是在朝向止挡装置的一侧上会聚。借助斜槽能使沿径向作用在被弹簧加载 的锁止球上的力向轴向方向偏转，由此能将凸轮件压靠到止挡装置上。
其它优点由下面对附图的描述得出。在附图中示出本发明的实施例。说明书和权 利要求书包含组合的多个特征。本领域技术人员也可以有目的地单独考虑这些特征、以及 将这些特征组合成合适的其它组合。在附图中，图1示出具有凸轮轴的气门机构的透视图，所述气门机构具有两个能在凸轮轴上 轴向移位的凸轮件以及一止挡装置，图2沿图1中的线II-II示出气门机构的剖面图，图3沿图2中的线III-III示出气门机构的剖面图，图4示出气门机构的第二实施例的透视图，和图5沿图4中的线V-V示出气门机构的剖面图。
具体实施例方式图1、图2和图3示出用于发动机的气门机构的本发明设计方案。气门机构具有两 个设置在凸轮轴IOa上的凸轮件lla、12a，所述凸轮件各自具有两个用于不同气缸的凸轮对28a、29a、30a、3la。每副凸轮对28a、29a、30a、3Ia各自具有两个不同设计的、具有相同的 基圆半径34a的凸轮32a、33a，其中凸轮32a、33a具有不同的设计以分别用于不同的工作模 式、例如燃烧模式和发动机制动模式或低转速范围和高转速范围。两个凸轮件lla、12a在凸轮轴IOa上设置成能沿轴向方向14a移位。通过密齿连 接结构35a使凸轮轴IOa与两个凸轮件lla、12a以不能相对转动的方式彼此连接。在凸轮 件lla、12a的第一切换位置(参见图1、2)中，凸轮对28a、29a、30a、31a各自的第一凸轮 32a与凸轮随动件(未详细示出)相接触，由此，通过凸轮件lla、12a围绕旋转轴线36a的 转动来致动相应的换气门(未详细示出)。在凸轮件lla、12a的第二切换位置中，凸轮对 28a、29a、30a、31a各自的第二凸轮33a与另外的凸轮随动件(未详细示出)相接触，由此通 过凸轮件lla、12a围绕旋转轴线36a的转动致动另外的相应的换气阀(未示出)。气门机构具有一致动装置，借助所述致动装置能使凸轮件lla、12a从第一切换位 置移位到第二切换位置或相反地移位。凸轮件lla、12a沿轴向方向14a的移位通过具有两 个滑槽轨道38a、39a的切换轨道37a的切换行程40a限定。在这个实施例中，切换行程40a 与凸轮对28a、29a、30a、31a的两个凸轮32a、33a的中点距离/中心距离相对应。致动装置具有两个致动销41a、42a，所述致动销41a、42a能接合到切换轨道37a的 滑槽轨道38a、39a中，其中借助凸轮轴IOa的转动能使凸轮件lla、12a轴向移位。气门机构具有锁止装置26a，借助所述锁止装置26a将凸轮件lla、12a锁止在切换 位置中。另外，通过锁止装置26a对凸轮件lla、12a施加一轴向力27a。锁止装置26a包括 两个锁止球43a、44a、一压力弹簧45a和在两个凸轮件的内侧上的锁止缺口 46a、47a、48a、 49a，所述锁止缺口设计成斜槽。在此，压力弹簧45a对锁止球43a、44a施加一径向力。借助 设计成斜槽的、根据斜面原理起作用的锁止缺口 46a、47a、48a、49a，将轴向力27a传递到凸 轮件lla、12a。为每个凸轮件11a、12a设置两个锁止缺口 46a、47a、48a、49a。锁止球43a、 44a在凸轮轴IOa中设置在缺口 50a中，所述缺口设计成沿径向穿过凸轮轴IOa的孔。气门机构具有一带有两个止挡结构15a、16a和止挡面20a、21a的止挡装置13a，借 助其限制两个凸轮件lla、12a沿轴向方向14a的移位。具有一伸出凸轮轴基圆17a的凸起 的止挡结构15a、16a设计成销子。两个接纳装置18a、19a接纳设计成销子的止挡结构15a、 16a。接纳装置18a、19a设计成凸轮轴中的径向通孔。设计成销子的止挡结构15a、16a的 长度51a大于凸轮轴IOa的直径52a，其中销子的形成凸起的、伸出凸轮轴基圆17a外的伸 出部大致大小相同且彼此相对地设置(参见图3)。两个凸轮件的沿轴向位于切换轨道37a 外的端侧22a、23a部分地形成全部四个止挡面20a、21a、53a、54a中的两个止挡面20a、21a。 沿轴向位于切换轨道37a内的另外的止挡面53a、54a设置在凸轮件11a、12a之间，其中一 个止挡面53a属于第一凸轮件11a，而另一止挡面54a属于第二凸轮件12a。止挡面53a、 54a互补地设计。通过凸轮件lla、12a的移位，对锁止球43a、44a施加一径向力，借助所述径向力首 先沿径向向内推压锁止球43a、44a。借助压力弹簧45a的径向向外作用的复位力，锁止球 43a、44a在移位后锁止到相邻的锁止缺口 46a、47a、48a、49a中。在第一切换位置中，通过 第一凸轮件Ila的第一锁止缺口 46a、借助被弹簧加载的第一锁止球43a将第一凸轮件Ila 压靠在形成第一止挡结构15a的销子上。通过第二凸轮件12a的第二锁止缺口 49a、借助被 弹簧加载的第二锁止球44a将第二凸轮件12a压靠在第一凸轮件Ila上。
凸轮件11a、12a借助切换轨道37a实施的移位从第一切换位置切换到第二切换位 置。从第一切换位置起，首先使第二凸轮件12a移位。在第二凸轮件12a移位期间，第二锁 止球44a被压出第二锁止缺口 49a，并在移位后锁止到第一锁止缺口 48a中。第二凸轮件12a这时位于第二切换位置中，并通过一由锁止装置26a朝向第二止 挡结构16a的方向施加到凸轮件12a上的轴向力27a夹紧在第二止挡结构16a与锁止球 44a之间。在第二凸轮件12a移位后，再借助切换轨道37a使第一凸轮件Ila移位。由此，第 一锁止球43a被压出第一凸轮件Ila的第一锁止缺口 46a，然后锁止到第二锁止缺口 47a 中。这时第一凸轮件Ila通过一由锁止装置26a朝向第二止挡结构16a的方向施加到凸轮 件Ila上的轴向力27a夹紧在第一锁止球43a与第二凸轮件12a之间。两个凸轮件11a、 12a在其移位后位于第二切换位置中。在从第二切换位置转变到第一切换位置时，类似于从第一切换位置转变到第二切 换位置，通过致动装置将第一凸轮件Ila的第一锁止球43a压出第二锁止缺口 47a并将其 锁止到第一锁止缺口 46a中。这时第一凸轮件Ila位于第一切换位置中并借助锁止装置 26a的轴向力27a被夹紧在第一止挡结构15a与第一锁止球43a之间。然后，使第二凸轮件 12a移位，因此第二锁止球44a被压出第二凸轮件12a的第一锁止缺口 48a并锁止到第二锁 止缺口 49a中。这时第二凸轮件12a借助锁止装置26a的轴向力27a被夹紧在第二锁止球 44a与第一凸轮件Ila之间。两个凸轮件11a、12a在该移位后又位于第一切换位置中。图4和图5示出了具有止挡装置13b的气门机构的一替代设计方案。为了区分不 同的实施例，在图1、图2和图3中的实施例的附图标记中的字母a被在图4和图5中的实 施例的附图标记中的字母b替代。下面的描述基本上仅局限于与图1、图2和图3中的实施 例的不同点，其中相同的部件、特征和功能可参见对图1、图2和图3中的实施例的描述。图4示出以能沿轴向方向14b移位的方式设置在凸轮轴IOb上的第一凸轮件1 Ib。 凸轮轴IOb具有一设计成销子的止挡结构15b。止挡结构15b具有两个伸出凸轮轴基圆17b 的凸起并且沿轴向设置在第一凸轮件lib的止挡面53b与端侧22b之间。止挡结构15b接合到在凸轮件lib中的缺口 24b中。形成缺口 24b的限位面25b 具有一限定凸轮件lib在轴向方向14b上的行程的止挡面20b。止挡面20b位于缺口 24b 的限位面25b的朝向切换轨道37b的分面上。原则上，与第一分面轴向对置的第二分面也 可以形成另一止挡面。借助在缺口 24b的限位面25b上的止挡面20b来限定凸轮件lib在轴向方向14b 上的行程。在此，缺口 24b在轴向方向14b上的尺寸大于止挡结构15b的尺寸，其中第一凸 轮件lib能从第一切换位置轴向移位到第二切换位置，也能相反地移位。在第一切换位置 中，凸轮件lib被夹紧在限位面25b上的止挡面20b和锁止球43b之间。类似地，第二凸轮 件12b被夹紧在第二切换位置中。第二凸轮件12b以相同的方式设计。所以在此省略了对第二凸轮件12b的描述和 图示。
权利要求
一种特别是用于发动机的气门机构，所述气门机构具有一凸轮轴(10a；10b)；至少一个能在所述凸轮轴(10a；10b)上轴向移位的凸轮件(11a，12a；11b，12b)；一止挡装置(13a；13b)，所述止挡装置设置成限定所述凸轮件(11a，12a；11b，12b)在轴向方向(14a；14b)上的行程，其特征在于，所述止挡装置(13a；13b)具有至少一个与所述凸轮轴(10a；10b)相连接的止挡结构(15a，16a；15b，16b)。
2.根据权利要求1所述的气门机构，其特征在于，所述止挡装置(13a;13b)具有第二 止挡结构(16a ； 16b)。
3.根据权利要求1或2所述的气门机构，其特征在于，所述凸轮件(lla，12a;llb，12b) 的轴向行程间接地通过至少一个另外的元件以及所述止挡装置(13a;13b)来限定。
4.根据权利要求3所述的气门机构，其特征在于，所述至少一个另外的元件是凸轮件 (lib,12b ；11a,12a)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的气门机构，其特征在于，所述止挡结构(15a， 16a ；15b, 16b)设计成伸出凸轮轴基圆(17a ；17b)的凸起。
6.根据前述权利要求中任一项所述的气门机构，其特征在于，所述止挡装置(13a; 13b)的至少一个止挡结构(15a,16a;15b,16b)设计成销子。
7.根据前述权利要求中任一项所述的气门机构，其特征在于，所述凸轮轴(10a;10b) 具有至少一个接纳装置(18a，19a ；18b, 19b)，所述至少一个接纳装置设置成至少接纳第一 止挡结构(15a, 16a ；15b, 16b)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的气门机构，其特征在于，所述凸轮件(11a，12a; lib, 12b)具有至少一个止挡面(20a，21a ;20b)，所述至少一个止挡面设计成供至少一个止 挡结构(15a，16a;15b)和/或另外的元件暂时抵靠。
9.根据权利要求8所述的气门机构，其特征在于，所述止挡面(20a，21a)至少部分地设 计成所述凸轮件(11a，12a)的端侧(22a，23a)。
10.至少根据权利要求8所述的气门机构，其特征在于，所述凸轮件(lib)具有一形成 缺口(24b)的限位面(25b)，所述限位面至少部分地设计成止挡面(20b)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的气门机构，其特征在于，所述气门机构具有一锁 止装置(26a ；26b)，所述锁止装置设置成在至少一个切换位置中对所述凸轮件(Ila ；lib) 施加轴向力(27a ；27b)。
12.一种用于特别是发动机的气门机构的方法，所述气门机构具有一凸轮轴(10a; 10b)；至少一个能在所述凸轮轴(IOa5IOb)上轴向移位的凸轮件(11a, 12a ；lib, 12b)；以 及一止挡装置(13a; 13b)，其特征在于，通过所述止挡装置(13a; 13b)的至少一个与所述凸 轮轴(IOa ；IOb)连接的止挡结构(15a，16a ；15b, 16b)来限制凸轮件(11a，12a ；lib, 12b)在 轴向方向(14a; 14b)上的行程。
全文摘要
本发明涉及一种特别是发动机的气门机构，所述气门机构具有一凸轮轴(10a；10b)；至少一个能在所述凸轮轴(10a；10b)上轴向移位的凸轮件(11a，12a；11b，12b)；一止挡装置(13a；13b)，所述止挡装置设置成沿所述凸轮件(11a，12a；11b，12b)的轴向方向(14a；14b)限定一行程。本发明提出所述止挡装置(13a；13b)具有至少一个与所述凸轮轴(10a；10b)连接的止挡结构(15a，16a；15b，16b)。
文档编号F01L13/00GK101910569SQ200880123704
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年1月23日
发明者A·冯盖斯伯格-海芬伯格, J·迈因斯歇尔, T·斯托尔克 申请人:戴姆勒股份公司