本发明专利技术涉及一种凸轮轴，所述凸轮轴包括实施为空心轴的支撑轴(3)。在所述支撑轴的内部同心地设置内轴(5)，所述内轴(5)相对于所述支撑轴(3)可旋转。在所述支撑轴(3)上设置有第一凸轮部段(7)，所述凸轮部段具有第一凹口(9)用于接收所述支撑轴(3)，所述凸轮部段相对于所述支撑轴(3)可旋转并且通过所述支撑轴(3)中的第一开口(11)而不可旋转地连接至所述内轴(5)。所述第一凸轮部段(7)包括至少两个凸轮轮廓(13、15)。此外，所述内轴(5)与所述第一凸轮部段(7)之间的连接被设计成使得所述第一凸轮部段(7)可以相对于所述内轴(5)和相对于所述支撑轴(3)轴向移动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于致动内燃机发动机的汽缸气门的凸轮轴。
技术介绍
为了改进内燃机发动机的效率，已知使凸轮轴的凸轮适应内燃机发动机的工作条件。例如，DE 10 2004 011 596 A1显示了可移动凸轮系统，所述可移动凸轮系统具有可轴向移动的凸轮架，使得可以通过凸轮架的移动而实现不同形状的凸轮轮廓的改变。因此，例如可以改变气门的致动时长和致动强度。另一方面，通过EP 1 696 107 A1已知通过将凸轮可旋转地装配在支撑轴上并且经由销而连接至内轴(所述内轴可以相对于支撑轴旋转)的事实将凸轮构造成可旋转的。因此可以改变汽缸气门的角度位置和转换正时。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型凸轮，使用所述凸轮可以改变汽缸气门的转换时间以及改变气门的致动时长和致动强度，从而更好地适应内燃机发动机的当前工作条件并且因此增加内燃机发动机的效率。该目的通过凸轮轴实现，所述凸轮轴具有以空心轴的形式形成的支撑轴，内轴在所述支撑轴的内部相对于支撑轴同心地设置。内轴相对于支撑轴可旋转。此外，在支撑轴上设置有第一凸轮部段，所述第一凸轮部段具有第一凹口用于接收支撑轴，所述凸轮部段相对于支撑轴可旋转并且通过支撑轴中的第一开口以结合地旋转的方式连接至内轴。在此，第一凸轮部段具有至少两个凸轮轮廓。内轴与第一凸轮部段之间的连接进一步构造成使得第一凸轮部段相对于内轴和支撑轴可轴向移动。该结构保证可以在两个凸轮轮廓之间同时进行改变，此外可以灵活的设定凸轮轮廓的角度位置。特别地，出于该目的，内轴具有孔和销，所述销穿过支撑轴中的第一开口并且接合在第一凸轮部段的第一凹口的内侧中的轴向凹槽中。因此，第一凸轮部段可以在轴向方向上移动，而在销与凹槽之间在周向方向上存在主动锁定，因此避免了第一凸轮部段相对于内轴的旋转。通过这种方式，一方面，可以实现内轴与第一凸轮元件之间的简单联接，另一方面保证了相对于内轴和支撑轴的可移动性。在本申请的含义内，术语轴向方向表示平行于凸轮轴的旋转轴线延伸的方向。周向方向垂直于旋转轴线沿着凸轮轴的圆周延伸。在凸轮轴的进一步发展的实施方案的情况下，内轴具有连续的孔和销，所述销穿过支撑轴中的第一开口和第二开口，其中第二开口与第一开口相对，并且其中销的两个相对的端部接合在第一凸轮部段的第一凹口的内侧中的两个轴向凹槽中。这种具有两个相对的开口和轴向凹槽的对称的变体形式使得内轴与第一凸轮部段之间更大的连接稳定性，因此可以通过凸轮轮廓来传递更大的转矩。第一开口在周向方向上的尺寸通常大于销的直径。通过这种方式，通过销不能完全避免内轴相对于支撑轴的旋转。另一方面，在一些变体形式中可能有利的是选择第一开口在周向方向上的尺寸使得在第一开口的周向方向上的相对的两个端部用作销的端部止挡件，所述端部止挡件固定内轴相对于支撑轴的旋转角度。因此，规定清楚限定的角范围用于角度位置的设定。替代性地，当然也可以通过用于内轴的旋转的控制单元来规定角度范围。在该情况下，还在端部位置上维持销与第一开口之间的在周向方向上的较小程度的游隙尺寸。为了保证第一凸轮部段相对于内轴和支撑轴的定义明确的移动，在移动的过程中凹口的内侧上的轴向凹槽经由销来引导。销沿着轴向凹槽滑动。在一些实施方案中，轴向凹槽在周向方向上设置在凹口的内侧上，在该位置处凸轮轮廓中一个的最大尺寸也位于外侧上。其优点是材料厚度较大因此更容易提供轴向凹槽和稳定的凸轮。原则上，轴向凹槽不必在周向方向上与最大尺寸一致，而是也可以设置在任何希望的其它位置处。在进一步发展的实施方案的情况下，在支撑轴上邻近第一凸轮部段设置第二凸轮部段，所述第二凸轮部段具有第二凹口用于接收支撑轴，其中第二凸轮部段具有至少两个凸轮轮廓，并且其中第二凸轮部段和支撑轴之间的连接被构造成使得第二凸轮部段以结合地旋转和可沿轴向移动的方式设置在支撑轴上。第二邻近凸轮部段的设置使得能够用相同的凸轮轴控制同一汽缸的两个气门。替代性地，也可以用所述设置来控制两个相邻汽缸的两个气门。由于第二凸轮部段也在轴向方向上可移动地设置在支撑轴上并且具有至少两个凸轮轮廓，因而可以使用两个用于致动的凸轮部段在各个凸轮轮廓之间进行改变。因此，在汽缸气门的致动方面实现较高的灵活性。第一凸轮部段的凸轮轮廓通常彼此不同。第二凸轮部段的凸轮轮廓通常也彼此不同。因此保证了较高的可变性。然而，如果第一凸轮部段的两个凸轮轮廓相同，或者第二凸轮部段的两个凸轮轮廓相同则也是有利的。例如，在如下许多的凸轮轴构造中，第一和第二凸轮部段仅能在轴向方向上结合地移动。在所述情况下，如果第二凸轮部段的两个凸轮轮廓相同而第一凸轮部段的相应的凸轮轮廓不同(或反之亦然)则是特别有利的。因此存在这样的应用:仅使第一凸轮部段改变至不同的凸轮轮廓，并且应当保持第二凸轮部段的凸轮轮廓。由于两个凸轮部段仅能结合地移动，因此在该情况下在第一凸轮部段上设置两个不同的凸轮轮廓并且在第二凸轮部段上设置两个相同的凸轮轮廓。如果两个相同的凸轮轮廓在第二凸轮部段上邻近设置，则第二凸轮部段的相应区域有利地实施为宽凸轮的形式。这意味着凸轮部段的横截面在两个相同的凸轮轮廓之间不发生变化。在凸轮轴的一个变体形式中，第二凸轮部段的第二凹口和支撑轴的外侧具有相对的缺口从而形成腔体，轴承体设置在所述腔体中。因此，保证了第二凸轮部段相对于支撑轴的结合地旋转特性。同时，与齿相比，不会产生支撑轴的直径增加的轴向区域。因此，支撑轴也可以被推入到关闭的轴承接收器而毫无问题。为了允许第二凸轮部段在支撑轴上轴向移动，在该情况下第二凹口的内侧上的缺口或支撑轴的外侧上的缺口在轴向方向上具有比轴承体更大的尺寸。在第二凸轮部段移动的过程中，轴承体滑落到这些缺口中。通过使第二凹口的内侧上的缺口和支撑轴的外侧上的缺口在周向方向上的尺寸基本上对应于轴承体在该方向上的尺寸来避免第二凸轮部段相对于支撑轴的旋转，从而实现结合地旋转性质。在一个替代性的变体形式中，在第二凹口的内侧上和支撑轴的外侧上设置彼此啮合的齿。齿的齿槽在轴向方向上延伸从而允许第二凸轮部段在支撑轴上的轴向移动并且避免第二凸轮元件相对于支撑轴的旋转。齿可以相对容易地制造并且不需要额外插入轴承体。例如，支撑轴的外侧上的齿可以体现为套压齿环的形式。在根据本专利技术的凸轮轴的进一步发展的实施方案变体形式的情况下，第一凸轮部段和第二凸轮部段在支撑轴上邻近地设置。此外，在第一凸轮部段和第二凸轮部段之间设置联接部使得第一凸轮部段能够相对于第二凸轮部段旋转并且两个凸轮部段仅能在轴向方向上结合地移动。其优点是可以仅使用一个控制设备而使两个凸轮部段在轴向方向上移动(例如滑动轨道)。实现所述联接的一个可能的形式是两个凸轮部段之间的卡销接头。第一凸轮部段在面对第二凸轮部段的端部侧上具有第一轴环，所述第一轴环沿着圆周的一部分延伸。同时，第二凸轮部段在面对第一凸轮部段的端部侧上具有第二轴环，所述第二轴环沿着圆周的一部分延伸。通过使第一轴环和第二轴环彼此接合从而形成联接。为了联接两个凸轮部段，两个凸轮部段最初被设置成使得其凹部彼此对齐。在该情况下，凸轮部段相对于彼此的角度定向选择为使得第一凸轮部段的第一轴环位于第二凸轮部段的不具有轴环的区域中。第一轴环在周向方向上的尺寸因此必须小于第二凸轮部段的未设置第二轴环的区域的尺本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种凸轮轴(1)，所述凸轮轴(1)包括以空心轴的形式形成的支撑轴，内轴(5)在所述支撑轴的内部相对于所述支撑轴(3)同心地设置，其中所述内轴(5)相对于所述支撑轴(3)能够旋转，并且第一凸轮部段(7)设置在所述支撑轴(3)上，所述第一凸轮部段(7)具有第一凹口(9)用于接收所述支撑轴(3)，所述凸轮部段(7)相对于所述支撑轴(3)能够旋转并且通过所述支撑轴(3)中的第一开口(11)而以结合地旋转的方式连接至所述内轴(5)，其特征在于所述第一凸轮部段(7)具有至少两个凸轮轮廓(13、15)并且所述内轴(5)与所述第一凸轮部段(7)之间的连接被构造成使得所述第一凸轮部段(7)相对于所述内轴(5)和相对于所述支撑轴(3)能够沿轴向移动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·莫伊泽尔，U·迪特尔，B·曼，M·昆茨，M·莱曼，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯普利斯坦技术中心股份公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登;LI
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