内燃机的气门机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种内燃机的气门机构，其具有凸轮轴，所述凸轮轴包括承载轴和在其上抗转动地设置的且在两个轴向位置之间能移动地设置的凸轮件，所述凸轮件具有:具有不同的凸轮隆起部的至少一个凸轮组和具有两个轴向相反隆起的槽轨道的轴向槽，所述槽轨道的轴向隆起高度分别对应于这两个轴向位置之间的间距并且沿所述轴向槽的环周方向完全相继地设置；并且气门机构具有能移入到轴向槽中的执行器销以用于朝两个槽轨道的方向移动凸轮件。为了将执行器销从轴向槽中移出，槽轨道分别终止于径向隆起的斜坡。
【背景技术】
[0002]已知所谓的滑动凸轮气门机构的大量结构实施方案。为了移动凸轮件，轴向的静止的执行器销接合到旋转的轴向槽中，所述轴向槽的轴向隆起部迫使凸轮件在承载轴上移动。在此，对两个相邻的凸轮隆起部之间的气门的操作进行切换。凸轮件在轴向位置之间的移动在凸轮轴的如下角范围之内进行，在所述角范围中全部凸轮隆起部是升程自由(hubfrei)的，即正好在全部凸轮的共同的基圆相之内是升程自由的。为该恒定的角范围提供的时间区间随马达转速的上升而下降，并且与此相对应地执行器销到轴向槽的移入速度必须即使在切换转速高的情况下也足够高，以便无错误切换地移动凸轮件。
[0003]开始提出类型的气门机构从DE 10 2009 009 080 Al中已知。这两个槽轨道在那里在环周上不并排地伸展，而是完全相继地伸展。槽轨道的该环周的串联尽管在凸轮件的轴向的空间需求方面是有利的，然而，需要尤其快速的执行器。因此，在该情况下，需抑制在共同的基圆相的角度范围中的凸轮件的两个移动过程和执行器销到轴向槽中的两个移入过程。与此相应地，可用于将执行器销移入到轴向槽中而提供的角度范围是小的。
【发明内容】
[0004]本发明基于如下目的，改进开始提出类型的气门机构，使得尽管槽轨道在环周上串联而对于执行器速度的要求却是尽可能适度的。
[0005]所述目的的解决方案通过下述方式得出:移出斜坡的径向隆起高度显著小于轴向槽在移出斜坡之间的槽底深度。因此，与在开始引用的现有技术不同，移出斜坡没有完全地导回到所谓的高度圆(Hochkreis)的高度上，轴向槽在上述高度圆中“切入”。更确切地说，移出斜坡的高度刚好大至，使得执行器销足够快速且远地被提升，以便在凸轮件移动之后自动地离开轴向槽。通过移出斜坡的该相对小的高度，在斜坡斜度相同的情况下，其圆周角也显著更小。与此相应地，用于将执行器销移入到轴向槽中而提供的圆周角变大，并且执行器销移入所需的时间区间同样能够变大，从而有利于要求较低的执行器设计。
[0006]与此同时，执行器销是电磁执行器的一部分，所述电磁执行器借助于电磁力且克服弹簧复位力将执行器销移入到轴向槽中，其中执行器设有轴向止挡件，所述轴向止挡件在移出斜坡之间将执行器销保持在与槽底径向隔开的移入位置中。在该相对简单的执行器设计中能够实现:尽管存在弹簧复位力，衔铁在断开通电之后仍保留在轴向止挡件处。对此的原因是剩磁，然而通过执行器销运行到根据本发明的移出斜坡上克服了所述剩磁。
【附图说明】
[0007]本发明的其他的特征以下面的描述和从附图中得出，在所述附图中阐述根据本发明的气门机构。只要不另作说明，在此，相同的或功能相同的特征或构件就设有相同的附图标记。其示出:
[0008]图1示出根据本发明的气门机构的轴向槽与移入所述轴向槽中的执行器销的部分纵剖面图；
[0009]图2示出根据图1的轴向槽的立体图；
[0010]图3示出根据图1和2的轴向槽的横截面图；
[0011]图4示出已知的轴向槽的横截面图；
[0012]图5示出已知的气门机构的部分的侧视图。
【具体实施方式】
[0013]本发明基于图5进行阐述，图5示出内燃机的升程可变的气门机构。本身已知的该气门机构的基础工作原理能够如下总结:常规刚性构成的凸轮轴被凸轮轴I取代，所述凸轮轴I具有外部装齿的承载轴2和在所述承载轴上借助于内齿部抗转动地且可纵向移动地设置的凸轮件3。每个凸轮件具有两组轴向直接相邻的凸轮4和5，所述凸轮的不同的隆起部借助于凸轮随动件、在此借助于辊子牵引杆6选择性地抓取并且传递到气门7上。
[0014]凸轮件3在承载轴2上的移动经由两个在凸轮件的两个端部处镜像对称伸展的轴向槽轨道8和9进行，其中所述移动是与工作点相关地激活相应的凸轮4或5所必需的，所述轴向槽轨道对应于移动方向而在取向方面进行区分，并且电磁执行器(未示出)的各一个执行器销10根据凸轮件的瞬时的轴向位置移入到所述轴向槽轨道中。锁定设备用于将凸轮件稳定在这两个轴向位置中，所述锁定设备(在此不可识别)在承载轴的内部中伸展并且锁入到凸轮件的内部中。
[0015]图1和2示出在轴向槽环11被安装到所属的所构成的凸轮件(未示出)之前的根据本发明的轴向槽环11和电磁执行器12，所述电磁执行器的执行器销10移入到轴向槽中。与在图5中不同，两个槽轨道8和9在凸轮件的环周上没有并排地伸展，而是串联地完全相继地伸展。每个槽轨道8、9的轴向隆起高度与凸轮件的两个轴向位置之间的间距一样大，即在根据图5的气门机构的情况下与这两个凸轮4和5的中点间距一样大。
[0016]对执行器12通电的情况下，执行器销10由衔铁13操作并且克服复位弹簧14的力移入到轴向槽中，直到衔铁贴靠内部的轴向止挡件15。在该完全的移入位置中，执行器销径向地与槽底16隔开大约0.3_。通过两个斜坡17和18，实现执行器销从沿绘制的箭头方向转动的轴向槽中移出，所述斜坡在每个槽轨道8、9的端部处始于槽底径向地仅突出大约0.8mm(见图3)。执行器销在凸轮件3的移动过程之后碰到相应的移出斜坡17或18上，并且将那时未通电的执行器的衔铁从被剩磁化的轴向止挡件提升0.8mm减去0.3mm =0.5mm，并且由于弹簧复位力离开轴向槽。
[0017]图3示出根据本发明的轴向槽的各个角度范围。参照物是已知的轴向槽的图4中示出的角度范围。轴向槽的转动方向在图3中绘制。
[0018]在283°和75°之间的角度范围中，轴向槽是可轴向升程自由的，因为在该范围中，凸轮隆起部是有效的。第一槽轨道8的移动范围SI在75°和144.5°之间延伸，并且第二槽轨道9的移动范围S2在213.5°和283°之间延伸。在根据图4的已知的轴向槽中，144.5°和169°之间的第一移出范围Al连接于第一移动范围。在此将执行器销10从轴向槽移出的斜坡17以整个槽底深度径向突出，即始于槽底16突出4.8_直到轴向槽环11的高度圆19上，使得第二槽轨道9的邻接于此的移入区域E2在169°处才能够开始。由于根据本发明的轴向槽的以0.8mm的(相对于4.8mm)径向隆起高度显著更小的且关于在此大约35°的圆周角也显著更短的移出斜坡17、18，第二槽轨道9的移入区域E2和第一槽轨道8的移出区域Al重叠。在该情况下，第二槽轨道的移入范围已经在144.5°处(在那执行器销不再被妨碍从高度圆移入轴向槽中)开始进而与已知的轴向槽相比长24.5° (169°减去144.5° )。因此，执行器12的移入速度根据凸轮件3的最大的切换转速被延缓了与该24.5°相对应的时间区间。
[0019]对于第一槽轨道8的移入区域El/第二槽轨道9的移出区域A2定性地适用相同的内容。第二槽轨道的在图4中在283°和0°之间延伸的移出区域和第一槽轨道的在0°和75°之间延伸的移入区域根据本发明融合成283°和75°之间的共同的移入和移出区域A2/E1。然而该角度范围由凸轮隆起部占据并且相对大，使得之前针对第一移出斜坡17的区域阐述的数值对于所需要的执行器速度而言是决定性的。
[0020]附图标记列表
[0021]I凸轮轴
[0022]2承载轴
[0023]3凸轮件
[0024]4 凸轮
[0025]5 凸轮
[0026]6凸轮随动件/凸轮滚子
[0027]7 气门
[0028]8槽轨道
[0029]9槽轨道
[0030]10执行器销
[0031]11轴向槽环
[0032]12执行器
[0033]13 衔铁
[0034]14复位弹簧
[0035]15轴向止挡件
[0036]16 槽底
[0037]17移出斜坡
[0038]18移出斜坡
[0039]19高度圆
【主权项】
1.一种内燃机的气门机构，所述气门机构具有凸轮轴(I)，所述凸轮轴包括承载轴(2)和在所述承载轴上抗转动地设置的且在两个轴向位置之间能移动地设置的凸轮件(3)，所述凸轮件具有:具有不同的凸轮隆起部的至少一个凸轮组(4，5)和具有两个轴向相反隆起的槽轨道(8，9)的轴向槽，所述槽轨道的轴向隆起高度分别对应于两个轴向位置之间的间距，并且所述槽轨道沿所述轴向槽的环周方向完全相继地设置；并且所述气门机构具有能移入到所述轴向槽中的执行器销(10)以用于朝两个所述槽轨道(8，9)的方向移动所述凸轮件(3)，其中所述槽轨道(8，9)分别终止于用于将所述执行器销(10)从所述轴向槽中移出的径向隆起的斜坡(17，18)， 其特征在于，移出斜坡(17，18)的径向隆起高度显著小于所述轴向槽在所述移出斜坡(17，18)之间的槽底深度。2.根据权利要求1所述的气门机构，其特征在于，所述执行器销(10)是电磁执行器(12)的一部分，所述电磁执行器借助于电磁力且克服弹簧复位力将所述执行器销(10)移入到所述轴向槽中，其中所述执行器(12)设有轴向止挡件(15)，所述轴向止挡件在所述移出斜坡(17，18)之间将所述执行器销(10)保持在与所述槽底(16)径向隔开的移入位置中。
【专利摘要】提出一种内燃机的滑动凸轮气门机构。能在承载轴(2)上移动地设置的凸轮件(3)包括：具有不同的凸轮隆起部的凸轮组(4，5)，和具有两个槽轨道(8，9)的轴向槽，所述槽轨道沿轴向槽的环周方向完全相继地设置。能移入到轴向槽中的执行器销(10)朝两个槽轨道的方向移动凸轮件，所述槽轨道分别终止于用于将执行器销从轴向槽中移出的径向隆起的斜坡(17，18)。在此，移出斜坡的径向隆起高度应当显著小于轴向槽在移出斜坡之间的槽底深度。
【IPC分类】F01L13/00
【公开号】CN104884750
【申请号】CN201380062259
【发明人】马库斯·波普, 哈拉尔德·艾伦德特, 扬·普凡嫩米勒
【申请人】舍弗勒技术股份两合公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年11月7日
【公告号】DE102012222113A1, US20150308302, WO2014086351A1