专利名称：具有可移动凸轮载体和双蜗杆传动的用于内燃机换气阀的气门机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于内燃机换 气阀的气门^li构。
背景技术：
为了改善内燃机的热力学特性，已知一些气门机构，其中工作间 隙可以被影响，以便例如能够依赖于转速地改变换气阀的开启时间和 行程。
由EP1 608 849 Bl已知一种开头所述类型的气门才几构，在该已知 的气门机构中，用于轴向移动凸轮载体的装置包括两个具有对称的凸 轮道的蜗杆传动，它们设置在凸轮载体的相对的端部上并且包括一个 右旋的螺旋槽或一个左旋的螺旋槽，还具有两个以轴向距离安装在内 燃机的气缸盖壳体中的调整机构，它们分别包括一个构成为同步销的 嵌接元件，该嵌接元件通过激活调整机构与相邻的凸轮道的槽可以处 于嵌接，以便向右或向左移动凸轮载体。
为了改善用于影响气门机构的工作间隙的可能性，值得追求的是， 将凸轮载体的凸轮组或凸轮型面组围绕具有一种不同轮廓的另一凸轮 或另一凸轮型面扩大。但这需要使凸轮载体在三个不同的移动位置之 间来回移动。但调整机构或促动器在气缸盖中的数量的增加或凸轮载
空间而且还由于较高的安装费用^不期望的。 J '。
发明内容
据此本发明的目的在于，如下改进一种开头所述类型的气门机构， 以致可以减小为调整机构或凸轮道所需要的轴向结构空间和待安装部 件的数量。按照本发明，该目的这样达到，即右旋槽和左旋槽紧挨着并排设 置并且相互过渡或汇合。
右旋槽和左旋槽在本发明的范围内的含义涉及槽在其入口与其出 口之间的旋转方向，在入口处， 一个嵌接元件与该槽处于嵌接，在出
口处，该嵌接元件重新脱离该槽。槽的斜度通常在凸轮轴的一个约180° 的转角上延伸，按照凸轮和/或凸轮型面在凸轮载体上的一个基圆区 段，而各槽全部还在一个更大的转角上延伸并且除一个具有斜度的区 段外还可以包括一个或多个沿凸轮载体的圆周方向延伸的区段。
通过按照本发明的特征组合，两个槽的位于汇合点之后的部分沿 凸轮载体的两个移动方向可以用于嵌接一个嵌接元件，借此可以减小 总宽度继而减小各凸轮道所需要的轴向结构空间。此外按照本发明的 一种优选的实施形式，各分开的调整机构可以合并成一个唯一的具有 多个嵌接元件的调整机构，其空间需要同样小于各分开的调整机构的 空间需要。
以下借助一个在附图中示出的实施例更详细地说明本发明。其中 图1: 用于一台内燃机的气缸的许多进气阀的气门机构的各部
分的从上面的俯视图，包括两个在一根凸轮轴上可移动的凸轮载体； 图2:气门机构沿图1中箭头II-II方向的端面视图； 图3:气门机构沿图2的线III-IH截取的纵剖视图； 图4:其中一个凸轮载体的一个区段的透视图，包括一个蜗杆传
动的一部分；
图5a至c: 蜗杆传动的示意侧视图，用于说明其功能方式。
具体实施例方式
利用在图中只局部示出的用于一台内燃机的各气缸的四个进气阀 (未示出)的气门机构1包括一根在上面的、可旋转地支承在内燃机 的一个气缸盖壳体中的凸轮轴2，气门机构可以调节每个气缸的两个 由凸轮轴2操纵的进气阀的行程和开启时间。如最好在图1和3中所示的那样，为此对于每对进气阀，气门机 构1包括一个抗扭转地和可轴向移动地安装在凸轮轴2上的凸轮载体 3或4，其中，每个凸轮载体3、 4具有两个轴向彼此隔开距离设置的 凸轮组5、 6。两个凸轮組5、 6中的每个凸轮组与其中一个阀的一个 可摆动地支承的滚轮压杆8的一个滚轮7协同作用。经由滚轮7操纵 一个在图2中以点划线表示的、在下端设有一个阀盘9的阀元件10， 该阀元件为了打开相应的阀可以克服一个在气缸盖中的阀弹簧11的 力向下压。气门机构1对于其中每个阀还包括一个同样在图2中以点 划线表示的液压的阀间隙补偿元件12。
每个凸轮载体3、 4的两个凸轮组5、 6的每个凸轮组具有三个凸 轮13、 14、 15，它们具有不同的凸轮轮廓或凸轮型面并且通过所属凸 轮载体3、 4在凸轮轴2上的轴向移动可以按选择地与所属阀的压杆8 的滚轮7处于支承接触。凸轮载体3、 4在两个相邻的移动位置之间的 轴向移动的尺寸等于相邻的凸轮13、 14或14、 15或凸轮型面的中心 距。
为了将凸轮载体3、 4抗扭转地和可轴向移动地与凸轮轴2连接， 空心圆柱体的凸轮载体3、 4在其内圆周上具有一个纵向齿部，它与一 个在凸轮轴2上的互补的外齿部相啮合，如在图2中以16表示的那样。
两个凸轮载体3、4在凸轮轴2上的轴向移动分别借助一种蜗杆传 动17实现，并且然后如果凸轮组5、 6的一个连续的基圆区段18在凸 轮轴2的一个约180。的转角期间位于压杆8的滚轮7对面，则总是进 4亍轴向移动。
每一蜗杆传动17包括一个右旋槽19和一个左旋槽20以及一个位 置固定地安装在气缸盖壳体中的具有三个嵌接元件22、 23、 24的调整 机构21，右旋槽和左旋槽并排设置在所属凸轮载体3或4的右端部上 并且相互过渡或相互汇合，嵌接元件彼此分开地通过相应激活调整机 构21可从一个在图1和5中所示的移进的位置移出并且可与两个槽 19、 20之一处于嵌接，以便逐渐地分别以两个相邻凸轮13、 14或14、 15的中心距向左或向右移动凸轮载体3、 4，如下面详细说明的那样。如最好在图4中所示的那样，在凸轮载体3、 4的一个同心于凸轮 轴2的旋转轴线25的区段27的圆柱形圆周面26中在其端部之一上切 出两个槽19、 20,其中，它们对称于该区段27的一个径向中平面。 两个槽19、 20中的每个槽具有一个入口 28，从该入口开始，槽19、 20逐渐变深并且最初以相互保持不变的槽宽度延伸。两个槽19、 20 的入口 28分别位于区段27的相反的端部附近并且分别在相对于旋转 轴线25的相同转角情况下定位，其中，它们的定位与凸轮组或凸轮型 面组5、 6的基圆区段18的末端重合。从入口28开始，两个槽19、 20大致在一个约270。的圆周角上彼此分开地延伸，其中它们最初在一 个约180。的圆周角上沿圆周方向延伸，同时凸轮13、 14、 15之一越 过所属压杆8的滚轮7运动。在凸轮组或凸轮型面组5、 6的基圆区段 18越过滚轮7运动期间，槽19、 20则以相反的旋转方向相互靠近， 其中，其两个中轴线的距离逐渐减小并且一个设置在槽19、 20之间的 隔壁29逐渐变窄，直到槽19、 20的彼此相邻的内边界壁30、 31在点 32相遇，槽19、 20在该点汇合。在汇合点32之后，汇合的槽19、 20 的中轴线沿区段27的圆周方向延伸，而汇合的槽19、 20的对置的外 边界壁33、 34沿凸轮载体3、 4的旋转方向收敛直到基圆区段18的末 端，从而汇合的槽18、 19的宽度在入口 28的高度重新等于分开的槽 19或20之一的宽度。从那里开始，汇合的槽19、 20沿圆周方向一直 延伸到出口 35 (图3和5)，出口以一个约180。的角距设置在汇合点 32之后并相对于两个槽19、 20的入口 28沿凸轮轴2的旋转方向位错 约90。。
如最好在图1中所示的那样，相邻的嵌接元件22、 23， 23、 24 沿凸轮轴2的轴向方向分别以一个等于相邻凸轮13、 14、 15和/或凸 轮型面的中心距的距离设置，该距离也等于在两个槽19、 20之一的入 口 28与其共同的出口 35之间的中心距。
蜗杆传动的功能方式如下如果要将凸轮载体3、 4从在图5a中 所示的左外的移动位置向右移动到中间的移动位置，激活调整机构 21，以便将在图5a中涂黑示出的中间的嵌接元件23移出并且使其与左旋槽20处于嵌接。在槽20的入口 28沿凸轮轴2的旋转方向(图5 中箭头D)在嵌接元件23前移过之前，移出嵌接元件23,以便其自 由端在入口 28处进入到槽20中并且在凸轮轴2大约旋转450。期间通 过整个左旋槽20—直移动到两个槽19、 20的共同的出口 35。
如果要将凸轮载体3、 4保持在中间的移动位置，则收回中间的嵌 接元件23并且不再移出其他的嵌接元件22、 23、 24。相反，如果要 使凸轮载体3、 4超越中间的移动位置向右移动到在图5c中所示的外 右边的移动位置，则将在图5b中涂黑示出的右边外面的嵌接元件24 移出并使其在入口 28处与左旋槽20处于嵌接，通过该左旋槽，嵌接 元件24紧接着一直移动到共同的出口 35。
如果要将凸轮载体3、 4从右外的移动位置向左返回到在图5b中 所示的中间的移动位置，则以相应的方式将在图5c中涂黑示出的中间 的嵌接元件23移出并使其在入口 28处与右旋槽19处于嵌接，而在将 在图5b中涂黑示出的左外的嵌接元件22移出并且使其与右旋槽19 处于嵌接，以便将凸轮载体3、 4从中间的移动位置向左移动到在图 5a中所示的左外的移动位置。
为了使凸轮载体3、4相对于凸轮轴2的旋转轴线定心或在其移动 过程中相对于旋转轴线保持定心，凸轮栽体3和4分别在两个阀之间 可旋转地支承在滑动轴承36中，这些滑动轴承可与凸轮载体3、 4一 起轴向移动。
可移动的滑动轴承36的构成和功能方式详细描述在本申请人的 具有内部标记P6517和同一申请日的悬置的专利申请中，在这里参阅 其公开内容。
为了将凸轮载体3、 4固定保持在相应的移动位置，这些滑动轴承 36借助锁定装置37可轴向锁定在每个移动位置。
锁定装置37的构成和功能方式详细描述在本申请人的具有内部 标记P6500和同一申请日的悬置的专利申请中，在这里参阅其公开内 容。附图标记清单
1气门才几构20左旋槽
2凸轮轴21调整机构
3凸轮栽体22嵌接元件
4凸轮栽体23嵌接元件
5凸轮组2524嵌接元件
6凸轮組25旋转轴线
滚轮26圆周面
8滚轮压杆27凸轮栽体的区段
9阀盘28槽入口
10阀元件3029隔壁
11阀弹簧30内边界壁
12阀间隙补偿元件31内边界壁
13凸轮32汇合点
14凸轮33外边界壁
15凸轮3534外边界壁
16齿部35出口
17蜗杆传动36滑动轴承
18基圆区段37锁定装置
19 右旋槽
权利要求
1.用于内燃机换气阀的气门机构，包括至少一根可旋转地支承在内燃机的一个壳体中的凸轮轴、至少一个抗扭转地和可轴向移动地在凸轮轴上导引的凸轮载体以及用于在凸轮轴上沿相反方向轴向移动所述至少一个凸轮载体的装置，该装置包括至少两个嵌接元件，这些嵌接元件与一个右旋槽或左旋槽可以处于嵌接，其特征在于，右旋槽(19)和左旋槽(20)紧挨着并排设置并且相互过渡或汇合。
2. 按照权利要求1所述的气门机构，其特征在于，右旋槽(19) 和左旋槽(20) V形汇合成一个具有沿圆周方向延伸的中轴线的槽。
3. 按照权利要求1或2所述的气门机构，其特征在于，各槽(19、 20)具有一个共同的出口 (35)。
4. 按照上述权利要求之一所述的气门机构，其特征在于，凸轮载 体(3、 4)包括至少一个具有三个不同的凸轮(13、 14、 15)和/或凸 轮型面的凸轮组或凸轮型面组(5、 6)并且可移动到三个分立的移动 位置，这些移动位置的距离等于各凸轮(13、 14、 15)和/或各凸轮型 面的中心距，并且各嵌接元件(22、 23、 24)沿凸轮轴(2)的轴向方 向以一个等于各凸轮(13、 14、 15)和/或各凸轮型面的中心距的距离 设置。
5. 按照权利要求4所述的气门机构，其特征在于，在左旋槽或右 旋槽(19、 20)的入口 (28)与汇合的槽(19、 20)的一个出口 ( 35 ) 之间的中心距等于各凸轮(13、 14、 15)和/或各凸轮型面的中心距。
6. 按照上述权利要求之一所述的气门机构，其特征在于，为了将 凸轮载体(3、 4)从一个外面的移动位置移动到中间的移动位置，中 间的嵌接元件(23 )与沿移动方向前面的槽(19或20 )可以处于嵌接， 而为了将凸轮载体(3、 4)从中间的移动位置移动到两个外面的移动 位置之一，沿移动方向前面的嵌接元件(22或24)与沿移动方向前面 的槽(19或20 )可以处于嵌接。
7.按照上述权利要求之一所述的气门机构，其特征在于，右旋槽 和左旋槽(19、 20)构成在凸轮载体(3、 4)上，并且由至少一个位 置固定地安装在内燃机的壳体中的调整机构(21)使嵌接元件(22、 23、 24)与其中一个槽(19、 20)处于嵌接。
全文摘要
本发明涉及一种用于内燃机换气阀的气门机构(1)，包括至少一根可旋转地支承在内燃机的一个壳体中的凸轮轴(2)、至少一个抗扭转地和可轴向移动地在凸轮轴(2)上导引的凸轮载体(3、4)以及用于在凸轮轴(2)上沿各相反方向轴向移动所述至少一个凸轮载体(3、4)的装置(19、20、21、22、23、24)，该装置包括至少两个嵌接元件(22、23、24)，这些嵌接元件与一个右旋槽或左旋槽(19、20)可以处于嵌接。为了能够减小轴向的结构空间和待安装的部件的数量，按照本发明建议，右旋槽(19)和左旋槽(20)紧挨着并排设置并且相互过渡或汇合。
文档编号F01L13/00GK101605967SQ200880002400
公开日2009年12月16日 申请日期2008年2月28日 优先权日2007年3月2日
发明者D·舍内贝格, G·布罗梅, H·福格斯, J·武茨勒 申请人:奥迪股份公司