专利名称：用于内燃机的带有可移动凸轮的凸轮轴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种凸轮轴，特别是机动车内燃机上的一种凸轮轴，该凸轮轴至少包括一个带有多个可替换的凸轮部分的凸轮。
背景技术：
这种凸轮轴与未公开的优先权申请WO2004/001199A2相关，凸轮部分彼此都有较大的径向调节路线，和/或仅有第二可移动凸轮部分相对于第一凸轮部分有较大的径向调节路线，该第一凸轮部分固定在凸轮轴上。由于导向控制需要力的原因，第二凸轮轴的夹臂之间的相对大的凸轮轴基体部分是必需的。这样，通过一种紧凑的凸轮轴结构设计，径向调节路线可以得到限制。
发明内容
该发明主要是针对现有问题所作出的改进。
该问题通过根据权利要求1特征部分实施的一个普通的凸轮轴来得到解决。
从属权利要求主要是对优选实施例的陈述。
该发明是基于设置第二凸轮部分的总思路，该第二凸轮部分设计成马蹄形，它可以在空的U型腿上自由地径向移动。这样使第二凸轮部分可以在位于U型腿之间和/或在第一与第二凸轮部分之间的舌榫导轨内的凸轮轴基体上得到径向导引。末端制动器确保第一凸轮部分径向进出的最大移动路线。
对于相关于第一凸轮部分的第二可移动的凸轮部分的暂时固定问题，锁紧元件在下面将会有更详细的说明，并且最好使用液压制动。
有利的优选实施例在附图中有很好的示范描述，并且相对于每一实施例中的附图有更具体的描述。
图1示出了机动车内燃机的凸轮轴上的凸轮的各个部分及其细化，该凸轮带有多个可相互调节的凸轮部分；图2示出了根据图1的凸轮轴A到E的变例；图3示出了在局部的A到C部分中显示的实施例；图4示出了根据图1的凸轮轴的另外一个可选择的实施例；图5是第一和第二凸轮部分的分解图；图6是第二凸轮部分的锁紧元件不同部分的放大图；图7是例如根据图6的锁紧元件的分解图；图8是前面描述过的锁紧元件6的分解图；图9是带有第一凸轮部分凸轮的凸轮轴基体的优选实施例。
具体实施例方式
图1示出了机动车内燃机的凸轮轴上的凸轮的各个部分及其细化，该凸轮带有多个可相互调节的凸轮部分。
图1的A部分显示了凸轮轴轴向的细节，该凸轮轴具有凸轮轴基体1，该凸轮轴带有可相互调节的凸轮部分，也就是相对凸轮轴基体1不能移动的第一凸轮部分2和可径向移动的第二凸轮部分3。
该两个凸轮部分2，3相对彼此可以在旋转区域X(图1的B部分)内有相位移动，凸轮轴基体1内设有供油道7。
第二凸轮部分3可以假定在两个位置上，一个是相对凸轮轴基体1的径向位置(图1中的C、E部分)，一个是它以相反方向插入的位置(图1中的D部分)，并且第二凸轮部分可以锁紧在上述两个位置，每个位置可以变换。为达到锁紧的目的，锁紧元件5、6是特意设置的，该锁紧元件安装在凸轮轴的基体1上，并与第二个凸轮部分3上的拱座相啮合。就最简单的方式而言，拱座就是第二个凸轮部分3的内孔。通过对供油道7内油压变化，使得锁紧元件5、6可以交替锁紧。
锁紧元件5、6每个都是弹簧装载活塞，为使活塞6具有易于获得的、好的导向，可以与导向环6’相互作用。
图1中的B、C部分是以凸轮轴基体1的中心线为轴线，该凸轮轴介于并排设置的相距一定距离的两个第一凸轮部分2之间。不过，图1中的E部分是前面所述中心部分以外的部分。因此，在凸轮轴基体1内的径向设置的侧槽9在E部分是清晰可辨的。由于销形制动器8插入到第二凸轮部分，所以第二凸轮部分相对第一凸轮部分的部署就受到了限制。
图2示出了根据图1的凸轮轴A到E的变例。
在图2的B部分中，从凸轮的一个视图中可看出，可径向位移的第二凸轮部分3如何在两个相邻的第一凸轮部分2之间移动。在第二凸轮部分3的缩回位置，与之相连的第一凸轮部分的凸轮轮廓共同协作。在第二凸轮部分3的展开位置，只有第一凸轮部分2的基础弧线部分起作用，展开的第二凸轮部分则形成凸轮的尖端。
在图2的B部分中，带有制动器8的沟槽9清晰可辨，锁紧元件5和6的位置在该视图中也很明了。
图2中锁紧元件5和6相应于图1中的锁紧元件，在此以更大比例仅作为细节示出。在这个放大图中，锁紧元件5和6中的弹簧10、11也清晰可见。
图3示出了在局部的A到C部分中显示的实施例，其中，原则上在上述实施例中使用了同样的锁紧元件，但他们的位置与前面的不同。在图1的实施例中，弹簧4在各种情况下都配置，以用来移动第二凸轮部分3到非锁定状态的展开位置。
图4示出了根据图1的凸轮轴的另外一个可选择的实施例。
与上述实施例相比，该实施例的本质区别在于相对于凸轮轴基体1和/或侧面相邻的第一凸轮部分2，第二凸轮部分3包含一个延伸导轨。
这个扩大的导轨包括一套位于第一和第二凸轮部分2，3之间的舌榫导轨N/F，第二凸轮部分3就是在两者之间被导向移动。用于第二凸轮部分3的拱座用来制动设置在凸轮轴基体1的沟槽9中的端部制动器，该拱座由锁紧元件5和6形成。
其中一个制动元件在图中的标号是8。轴承套16相对沟槽9来讲，也可以插入到凸轮轴基体1中作为第二凸轮部分3的制动器。锁紧销5在前面区域设计成锥形销子12，使锁紧销的啮合简单化。在图4的C部分中，有一个复位元件13用来把第二凸轮部分3锁定在其展开位置。
图4的C部分中还可以看出位于第一和第二凸轮部分2，3之间的舌榫的导向面15。
图5是第一和第二凸轮部分的分解图。
该图可清晰看到舌榫导轨N/F如何设计在第一和第二凸轮部分2，3之间。第二凸轮部分3上的导向槽14是为第一凸轮部分2上的舌榫的导向面15配置的。其他图中编码表示的部件和特征在前面已说明。
图6是第二凸轮部分的锁紧元件不同部分的放大图。
本质上这些锁紧元件5，6与前面已说明的优选实施例中的锁紧元件相类似。
在图6的A部分中的导向套19还没有被提到，同样还有锁紧元件5中的通风口17。图6的A和C部分可以看出锁紧元件5，6分别是如何啮合的。单个锁紧元件5及其零部件装配在第二凸起3的罐状套20内。
图7是例如根据图6的锁紧元件的分解图。内孔21，其示于轴承套16上，作为装配孔和定位孔，这在前面没提到过。
图8是前面描述过的锁紧元件6的分解图。
图9是带有第一凸轮部分凸轮的凸轮轴基体的优选实施例，也就是A是一个凸轮轴装配图，它包括一个通过内部高压成型(IHU)的内部管状元件和与之相连的第一凸轮部分2。
B是根据A中描述的凸轮轴的侧视图。
C是A中描述的凸轮轴的剖视图。
D是机加工后的凸轮轴基体的剖视图。该基体可以是铸造，锻造也可以是和第一凸轮2一起整体制作的。
E是一个凸轮轴剖视图，例如，坯料部分通过铸造、锻造或机加工而成的整体凸轮轴部分。
权利要求
1.凸轮轴，尤其是机动车内燃机上的凸轮轴，其中---至少一个凸轮包括多个凸轮部分，且该凸轮部分可以在相对凸轮轴轴向上以可控方式有相互的径向调节，也就是各个实施例中的第一和第二凸轮部分(2，3)；---两个凸轮部分(2，3)具有可分别动作的功能可转换的凸轮轮廓线；---第一个凸轮部分(2)设计成基体(1)的组成部分，相对于凸轮轴的旋转基体(1)而言，它是不可移动的；---第二凸轮部分(3)相对于第一凸轮部分(2)是可调节的；---第二凸轮部分(3)以马蹄形环绕着凸轮轴基体(1)，它安装后相对于凸轮轴线可以径向移动；--通过可移动的锁紧元件(6，5)，第二凸轮部分(3)在径向地离凸轮轴线上不同距离的至少两个位置上可以被暂时锁住，即所谓的第一和第二配置工位；其特征在于带有U型腿(由其马蹄形产生)的第二凸轮部分(3)在其径向配置工位完全位于U型腿之间的凸轮轴基体材料形成的外部轮廓线内，由此U型腿末端可以自由延伸。
2.根据权利要求1所述的凸轮轴，其特征在于在凸轮部分(2，3)之间设置一个舌榫导轨(14，15)，从而在这些凸轮之间起到导向作用。
3.根据权利要求1或2所述的凸轮轴，其特征在于第二凸轮部分(3)的径向移动路线，是通过设置在凸轮基体材料上的制动器或第一凸轮部分(2)来限制的。
全文摘要
本发明公开一个凸轮轴，尤其是应用在机动车内燃机上的凸轮轴。它至少包括一个带有两个凸轮部分2，3的凸轮，且该凸轮部分可相互交替工作。该发明的目的是创造一个紧凑的凸轮轴结构，通过凸轮的凸轮部分2，3的相互交替工作，从而确保得到好的，稳定的导向控制。为达到上述目的，在第二个凸轮部分3的U型夹臂末端设置成马蹄形，并且当另一凸轮部分2固定连接到凸轮轴上时它可以移动，它的移动范围完全在位于第二凸轮部分3径向位置中的U型夹臂之间的凸轮轴基体材料的外部轮廓线内。所述U型夹臂由上述凸轮部分3的马蹄形状产生，并在其端部自由延伸。
文档编号F01L1/08GK1774563SQ200480006995
公开日2006年5月17日 申请日期2004年5月26日 优先权日2003年6月2日
发明者马丁·莱希纳, 法尔克·施奈德 申请人:玛勒阀门有限公司