专利名称：内燃机气门机构变换装置的制作方法
内燃机气门机构变换装置
背景技术：
由DE 10 2004 021 375 Al可知一种内燃机气门机构变换装置，在该变换装置中， 两个切换部件原则上能够在任何工作时间分别对一气门机构变换单元加载/施加作用，其 中气门机构变换单元分别与一切换方向相关联。
发明内容
本发明的目的尤其在于，这样形成内燃机气门机构变换装置，使得能够以简单和 成本有利的结构获得使用安全性。该目的通过各独立权利要求的特征来实现，其中本发明 的扩展设计方案能够由从属权利要求得出。 本发明提出一种具有至少一个安全单元的内燃机气门机构变换装置，所述安全单 元设置用于防止至少一个气门机构变换单元的非计划内的切换。"设置"尤其是指专门配备 和/或设计和/或计划。"安全单元"尤其是指在至少一个工作时间范围内尤其是这样防 止至少两个结构单元——所述至少两个结构单元可特别是设计成至少一个切换部件和至 少一个气门机构变换单元——之间的相互作用、尤其是机械和/或电的相互作用的单元，使 得在该时间范围内所述结构单元中的至少一个这样由所述单元覆盖和/或屏蔽和/或无效 和/或在作用上受限制，使得防止所述结构单元之间的机械的和/或电的和/或液力的和 /或气动的相互作用。安全单元"屏蔽"结构单元中的一个特别是指安全单元布置在结构单 元与另一结构单元之间。"切换部件"特别是指设置用于引起切换过程、尤其是与至少一个 变换单元和/或气门机构变换单元或另一单元共同作用地引起切换过程的部件。"切换"特 别是指两个结构单元和/或构件之间的相对运动、尤其是轴向相对运动。"非计划内的"切 换特别是指所述切换在所提供的和/或所计划的工作进程中是未提供的和/或计划外的和 /或事先未安排的。"气门机构变换单元"特别是指设置用于特别是与至少一个切换部件或 另一单元共同作用地引起切换过程、尤其是至少一个气门机构的变换过程的单元。"切换过 程"特别是指两个结构单元和/或构件之间的相对运动、尤其是轴向相对运动。特别地，通 过根据本发明的设计方案可获得使用安全性。 本发明还提出，安全单元设置成阻止切换部件中的至少一个与气门机构变换单元 的非计划内的相互作用。"相互作用"特别是指机械和/或电的相互作用。由此能够实现结 构简单的安全单元。 有利地，安全单元设置成以纯机械的方式防止气门机构变换单元中的至少一个的 非计划内的切换。由此能够实现成本有利的、可靠的安全性。 在本发明的优选设计方案中，安全单元设置成由于至少一个切换部件与气门机构 变换单元的相互作用而防止切换部件中的一个与另一气门机构变换单元之间的相互作用。 由此能够提供简单的和按时间计划的安全保护。 安全单元优选地设置成根据气门机构变换单元的至少一个切换状态来阻止气门 机构变换单元与至少一个切换部件之间的至少一个相互作用。"切换状态"特别是指气门机 构变换单元中的至少一个相对于至少一个切换部件和/或相对于至少一个气缸的位置。由此能够尤其适应于目前普遍的安全保护需求地实现有区别的安全保护。 在本发明的一种优选实施例中，安全单元设置成根据转动角度来防止气门机构变 换单元的切换。"转动角度"特别是指轴在转动期间的角度、尤其是凸轮轴在转动期间的角 度，该角度描述了转动状态和/或转动状况。通过根据本发明的设计方案，能够实现对安全 单元的简单控制。 本发明还提出，安全单元设置成能够由于至少一个切换部件与气门机构变换单元 的相互作用而在切换部件中的一个与另一气门机构变换单元之间产生相互作用。由此能够 以结构上简单的方式使安全单元不起作用/失效。 有利地，安全单元与一覆盖单元相同。特别地，"覆盖单元"是指在至少一个工作 模式中位于两个结构单元之间的、特别是防止与结构单元的相互作用的单元，特别地，所述 两个结构单元可以设计成切换部件和气门机构变换单元。 一单元位于两个结构单元"之间" 特别是指存在一结构单元的至少一个点和另一结构单元的至少一个点，使得以这两点作为 起点和终点的路段与该单元交叉和/或穿过该单元。通过根据本发明的设计方案能够特别 是实现成本有利而可靠的安全保护。 本发明还提出，安全单元与气门机构变换单元中的一个一体地形成。由此能够实 现与气门机构变换单元的切换状态的耦合，尤其是实现对安全单元的简单控制。
其它优点由下面对附图的说明得出。在附图中示出了本发明的实施例。说明书和 权利要求包含组合的众多特征。本领域技术人员也可有利地个别考虑这些特征并将它们组 成合适的其它组合。
在附图中 图1示出一种内燃机气门机构变换装置， 图2示出两个气门机构变换单元与两个安全单元的展开形式， 图3示出上述展开形式的顶视图，禾口 图4示出沿图3中的线A-A所作的剖视图。
具体实施例方式
图1示出了具有两个安全单元10、12的内燃机气门机构变换装置，所述安全单元 设置用于防止至少两个气门机构变换单元14、16的非计划内的切换。在内燃机气门机构变 换装置的工作过程中，在对气门机构变换单元14进行切换时，凸轮24、26沿着凸轮轴34相 对于气门移位，该气门在凸轮轴的转动期间在工作模式下致动凸轮24、26。这导致气门的
气门升程曲线发生变化。类似地，在内燃机气门机构变换装置的工作过程中，当切换气门机 构变换单元14时，凸轮28、30、32沿着凸轮轴34相对于气门移位，该气门在凸轮轴34的转 动期间在工作模式下致动凸轮28、30、32。在工作模式下所述气门机构变换单元14、16这样 在两个方向40、42上沿着凸轮轴34被切换，即分别在两个方向40、42中的一个上相继地切 换气门机构变换单元14、16，其中，在凸轮轴34由于受到切换部件36、38的作用而转动的过 程中，在切换部件36、38中的一个和两个气门机构变换单元14、16之间相继地产生机械相 互作用。气门机构变换单元14、16由于与切换部件36的机械相互作用而沿方向40移动。气门机构变换单元14、16由于与切换部件38的机械相互作用而在工作模式下沿方向42移 动。气门机构变换单元14、16 —起形成控制轨道/控制滑槽(Steuerkulisse)44、46，所述 控制轨道在工作模式下与切换部件36、38相互作用。关于凸轮轴的转动角度，气门机构变 换单元14、16分别形成控制轨道44、46中的一个的大于180°的角度范围。
在气门机构变换单元14在方向40上的切换过程之中和之后，安全单元12覆盖控 制轨道46的一部分，以便防止切换部件38与控制轨道46的非计划内的相互作用、进而防 止由切换部件38产生的、气门机构变换单元16的非计划内的切换。类似地，在气门机构变 换单元16在方向42上的切换过程之中和之后，安全单元IO覆盖控制轨道44的一部分，以 便防止切换部件36与控制轨道44的非计划内的相互作用、进而防止由切换部件36产生 的、气门机构变换单元14的非计划内的切换。从而安全单元10、12以纯机械的方式防止了 气门机构变换单元14、16的非计划内的切换。此外，由于部分地覆盖控制轨道44、46，气门 机构变换单元14、16也与覆盖单元22、23相同。 图2和图3示出气门机构变换单元14、16和安全单元10、12在一平面内的展开形 式，在装配状态下所述气门机构变换单元和所述安全单元包围凸轮轴34。在该图中构造成 L形的安全单元10与气门机构变换单元14 一体地形成并覆盖气门机构变换单元16的一 部分。此外，构造成L形的安全单元12与气门机构变换单元16 —体地形成并覆盖气门机 构变换单元14的一部分。气门机构变换单元14的部分区域48、50、52、64、70、72为凹槽的 形式。气门机构变换单元16的部分区域54、56、58、60、62、68为凹槽的形式。安全单元10 还具有邻接所述部分区域56的成斜面的部分区域57。安全单元12包括邻接所述部分区域 64(也可参见图4)的成斜面的部分区域66。所述部分区域48、50、52、54、56、57、58形成控 制轨道44。所述部分区域60、62、64、66、68、70、72形成控制轨道46。
下面，说明气门机构变换单元14、16在方向40上的切换过程。在切换过程之初， 在凸轮轴34的一定转动角度下，在气门机构变换单元14的切换状态中，部分区域58的一 部分由安全单元IO覆盖，从而安全单元10防止切换部件36与气门机构变换单元16的非 计划内的相互作用、进而防止气门机构变换单元16的非计划内的切换。亦即安全单元10、 12设置用于根据转动角度来防止气门机构变换单元14、16的切换。切换过程开始于切换 部件36移动进入部分区域57中，该部分区域57通向部分区域56。切换部件36经由部分 区域56移动进入部分区域50中。由于部分区域56、57、50正交于方向40延伸，因此当气 门机构变换单元14、 16由切换部件36通过部分区域56、57、50时，气门机构变换单元14、 16在方向40、42上保持不动。切换部件36经由部分区域50进入部分区域52中。由于部 分区域52具有弯曲部，因此切换部件36与部分区域52之间、进而与气门机构变换单元14 之间发生机械相互作用，该机械相互作用导致气门机构变换单元14在方向40上沿着凸轮 轴34相对于切换部件36、38发生位移。由于安全单元10与气门机构变换单元14 一体地 形成，所以在气门机构变换单元14在方向40上沿着凸轮轴34相对于切换部件36、38移位 时，安全单元10也在方向40上相对于气门机构变换单元16移位，这消除了对部分区域58 的一部分的覆盖并使得切换部件36由于凸轮轴34的转动而移动进入气门机构变换单元16 的部分区域58中。亦即安全单元10设置用于由于切换部件36、38中的至少一个与气门机 构变换单元14相互作用而使切换部件36、38中的一个与气门机构变换单元14、16中的一 个发生相互作用。在切换部件36进入部分区域58中之后，由于凸轮轴的转动和部分区域58的弯曲，气门机构变换单元16在方向40上相对于切换部件36、38发生位移。由于安全 单元12与气门机构变换单元16 —体地形成，因此在气门机构变换单元16发生位移时安全 单元12在方向40上同样也发生位移。由此，部分区域70的之前原则上可由切换单元38 加载的一部分被覆盖。亦即安全单元12可设置用于由于切换部件36与气门机构变换单元 16的相互作用而防止切换部件38与气门机构变换单元14之间的相互作用。在通过部分区 域58之后，该切换部件进入区域48中，在这里它通过凹槽的上升而从部分区域48运动回 到起始位置。 两个气门机构变换单元14、16在方向42上的切换类似地进行。切换部件移动进 入部分区域66中，然后进入部分区域64中(见图4)，在部分区域60中气门机构变换单元 16在方向42上移位，进入暴露出的部分区域70中，并使气门机构变换单元14在方向42上 移位。然后，切换部件38在部分区域68中被推回至起始位置。
权利要求
一种内燃机气门机构变换装置，具有至少一个安全单元(10，12)，所述安全单元设置成防止至少一个气门机构变换单元(14，16)的非计划内的切换。
2. 根据权利要求l所述的内燃机气门机构变换装置，其特征在于，所述安全单元(10，12)设置成阻止至少一个切换部件(36，38)与所述气门机构变换单元(14， 16)的非计划内的相互作用。
3. 根据权利要求2所述的内燃机气门机构变换装置，其特征在于，所述安全单元(10，12)设置成以纯机械的方式防止所述气门机构变换单元(14,16)中的至少一个的非计划内的切换。
4. 根据权利要求2或3所述的内燃机气门机构变换装置，其特征在于，所述安全单元(10,12)设置成由于所述切换部件(36,38)中的至少一个与所述气门机构变换单元(14，16)的相互作用而防止所述切换部件(36,38)中的一个与另一气门机构变换单元(14,16)之间的相互作用。
5. 根据权利要求2至4中任一项所述的内燃机气门机构变换装置，其特征在于，所述安全单元(10,12)设置成根据所述气门机构变换单元(14,16)的至少一个切换状态而阻止所述气门机构变换单元(14,16)与所述切换部件(36,38)中的至少一个之间的至少一个相互作用。
6. 根据权利要求2至5中任一项所述的内燃机气门机构变换装置，其特征在于，所述安全单元(10,12)设置成根据转动角度来防止所述气门机构变换单元(14,16)的切换。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的内燃机气门机构变换装置，其特征在于，所述安全单元(10,12)设置成能由于至少一个切换部件(36,38)与所述气门机构变换单元(14，16)的相互作用而在所述切换部件(36,38)中的一个与另一气门机构变换单元(14,16)之间产生相互作用。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的内燃机气门机构变换装置，其特征在于，所述安全单元(10,12)与覆盖单元(22,23)相同。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的内燃机气门机构变换装置，其特征在于，所述安全单元(10,12)与所述气门机构变换单元(14,16) —体地形成。
10. —种内燃机气门机构的安全变换方法，尤其是具有根据权利要求1至9中任一项所述的内燃机气门机构变换装置，其中，防止至少一个气门机构变换单元(14,16)的非计划内的切换。
全文摘要
本发明涉及一种内燃机气门机构变换装置，该装置具有至少一个安全单元(10，12)，所述安全单元设置成防止至少一个气门机构变换单元(14，16)的非计划内的切换。
文档编号F01L13/00GK101796269SQ200880106068
公开日2010年8月4日 申请日期2008年8月29日 优先权日2007年9月8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