用于内燃机的气门传动装置以及用于气门传动装置的气门凸轮轴的凸轮和用于气门传动装置的凸轮从动件

摘要

本发明涉及一种用于内燃机的气门传动装置，其包括至少一个凸轮(3)，凸轮各在一个工作面(4)上与凸轮从动件(5)的受推面(7)接触。现在为了尽可能减少凸轮(3)与凸轮从动件(5)的接触区域中的磨损，至少一个凸轮(3)在其工作面(4)上设有凹陷部，凹陷部限定出用于容纳润滑剂的微结构。为此替选或补充地，凸轮从动件(5)在其受推面(7)上设有凹陷部，凹陷部以成对的方式沿与至少一个凸轮(3)的接触的行进方向呈箭头形地彼此交汇，并且在此限定出用于容纳润滑剂的微结构的沿受推面(7)在行进方向上彼此不同地构造的轮廓。此外，本发明还涉及一种凸轮(3)和一种凸轮从动件(5)。

权利要求

1.一种用于内燃机的气门传动装置，其包括至少一个凸轮(3)，所述凸轮各在一个工作面(4)上与凸轮从动件(5)的受推面(7)接触，其特征在于，所述至少一个凸轮(3)在其工作面(4)上设有凹陷部(16)，所述凹陷部限定出用于容纳润滑剂的微结构，并且/或者所述凸轮从动件(5)在其受推面(7)上设有凹陷部(22)，所述凹陷部以成对的方式沿与至少一个凸轮(3)的接触的行进方向(26)呈箭头形地彼此交汇，并且在此限定出用于容纳润滑剂的微结构的沿受推面(7)在行进方向(26)上彼此不同地构造的轮廓(23、24、25)。

2.根据权利要求1所述的气门传动装置，其特征在于，所述至少一个凸轮(3)还根据权利要求5至7中任一项所述地构造。

3.根据权利要求1所述的气门传动装置，其特征在于，所述凸轮从动件(5)还根据权利要求9所述地构造。

4.一种用于气门传动装置的气门凸轮轴(1)的凸轮(3)，其带有用于在凸轮从动件(5)上作用的或者用于与调节装置接触的工作面(4)，其特征在于，所述工作面(4)设有凹陷部(16)，所述凹陷部限定出用于容纳润滑剂的微结构。

5.根据权利要求4所述的凸轮(3)，其特征在于，所述凹陷部(16)分别以成对的方式与转动方向(17)相反地呈箭头形地彼此交汇，并且在此分别共同地限定出所述微结构的轮廓(18、19、20、21)。

6.根据权利要求4所述的凸轮(3)，其特征在于，所述轮廓(18、19、20、21)沿所述工作面(4)在转动方向(17)上彼此不同地构造。

7.根据权利要求6所述的凸轮(3)，其特征在于，所述轮廓(18、19、20、21)以依赖于通过凸轮造型限定出的滑动速度的方式来构造。

8.一种用于气门传动装置的凸轮从动件(5)，其带有用于气门凸轮轴(1)的至少一个凸轮(3)的受推面(7)，其中，所述受推面(7)设有凹陷部(22)，所述凹陷部沿着与所述凸轮(3)的接触的行进方向(26)以成对的方式呈箭头形地彼此交汇，并且由此限定出用于容纳润滑剂的微结构的轮廓(23、24、25)，其特征在于，所述轮廓(23、24、25)沿着所述受推面(7)在行进方向(26)上彼此不同地构造。

9.根据权利要求所述的凸轮从动件(5)，其特征在于，所述轮廓(23、24、25)以依赖于所述受推面(7)与所述凸轮(3)的凸轮造型的接触的方式限定出。

说明书

用于内燃机的气门传动装置以及用于气门传动装置的气门凸

轮轴的凸轮和用于气门传动装置的凸轮从动件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于内燃机的气门传动装置，其包括至少一个凸轮，凸轮各在一个工作面上与凸轮从动件的受推面接触。此外，本发明还涉及一种用于气门传动装置的气门凸轮轴的凸轮以及用于气门传动装置的凸轮从动件。

背景技术

[0002] 用于控制内燃机中的负载变化的气门传动装置通常是公知的。在此，气门传动装置通常包括一个或多个凸轮轴，其任务是在特定的、与相应的活塞的位置同步的时间点打开和关闭入口气门和出口气门。针对该目的，凸轮轴配备有一个或多个凸轮，凸轮抗相对转动地设置在凸轮轴上，并且以其相应的凸轮造型限定一个或多个附属的换气气门的打开和关闭。通常，相应的凸轮在此以工作面在附属的凸轮从动件上作用，凸轮从动件在凸轮轴旋转时将力从凸轮传递到附属的换气气门上。在其与气门凸轮轴的共同的旋转期间，凸轮在此以其工作面在凸轮从动件的受推面上滑动。

[0003] 此外，由DE 102 49 761 A1公知了用于气门传动装置的凸轮从动件，凸轮从动件具有用于气门凸轮轴的至少一个凸轮的受推面。在此，受推面设有凹陷部，凹陷部以成对的方式沿着与凸轮的接触的行进方向呈箭头形地彼此交汇，并且由此限定出用于容纳润滑剂的微结构的轮廓。在此尤其是形成菱形的结构，其在至少一个凸轮作用时导致形成动态承载的润滑材料膜。因此，凸轮从动件基于润滑材料膜近似漂浮在凸轮上，从而减少凸轮从动件与凸轮之间的接触区域中的摩擦和进而还有磨损。

发明内容

[0004] 从之前描述的现有技术出发，现在，本发明的任务是提供一种用于内燃机的气门传动装置，在该气门传动装置中可以尽可能减少凸轮与凸轮从动件的接触区域中的磨损。

[0005] 该任务从并列的权利要求1的前述部分出发结合其特征部分解决。此外，气门凸轮轴的凸轮和用于气门传动装置的凸轮从动件的具体的设计方案从并列的权利要求4和8中得到。此外，分别后置的从属权利要求说明了本发明的有利的改进方案。

[0006] 根据本发明，用于内燃机的气门传动装置包括至少一个凸轮，其各在一个工作面上与凸轮从动件的受推面接触。在本发明的意义中，在此，至少一个凸轮的“工作面”指的尤其是环绕地构造在凸轮上的面，至少一个凸轮利用该面在凸轮从动件上作用。但在凸轮的根据本发明的构型方面，“受推面”也可以是用于与调节装置接触的面，通过调节装置，凸轮可以轴向地相对于气门凸轮轴和附属的凸轮从动件移动，以便导致与带有另外地构造的凸轮造型的凸轮从动件相作用。因此，在最后提到的情况下会涉及在构造在凸轮上的槽的区域中的面，用于移动的调节装置的调节销可以嵌到槽中。相反地，凸轮从动件的“受推面”是设置在凸轮从动件方面的用于与至少一个凸轮接触的配对件。

[0007] 本发明现在包括如下技术指导，即，至少一个凸轮在其工作面上设有凹陷部，凹陷部限定出用于容纳润滑剂的微结构。为此替选或补充地，凸轮从动件在其受推面上设有凹陷部，凹陷部以成对的方式沿着与至少一个凸轮的接触的行进方向呈箭头形地彼此交汇，并且在此限定出用于容纳润滑剂的微结构的沿受推面在行进方向上彼此不同地构造的轮廓。

[0008] 也就是说，根据本发明，用于气门凸轮轴的凸轮在其工作面上设有凹陷部，其限定出用于容纳润滑剂的微结构。此外，在本发明的意义中，用于气门传动装置的凸轮从动件可以在用于至少一个凸轮的受推面上设有凹陷部，凹陷部以成对的方式沿与凸轮的接触的行进方向呈箭头形地彼此交汇，并且由此限定出用于容纳润滑剂的微结构的轮廓。在此，轮廓沿受推面在行进方向上彼此不同地构造。

[0009] 气门传动装置的这种设计方案在此具有如下优点，即，基于在凸轮方面和/或在凸轮从动件方面的微结构，润滑剂保持在两个部件之间的接触区域中，并且因此在凸轮于凸轮从动件的受推面上滑动时使磨损最小化。于是，一个或两个部件上的微结构一方面导致的是，一定的润滑剂量在内燃机停机时存留在该结构中，并且在重新启动内燃机时，直接在摩擦对之间提供。

[0010] 此外另一方面，根据微结构的构型而定地存在负责用于构造摩擦对之间的动态润滑膜的可能性，从而在运行时发生漂浮，并且这些部件只是间接通过润滑膜相互接触。这尤其是可以通过凹陷部呈箭头形地彼此交汇和成对地构造微结构的轮廓实现，这是因为在各箭头的相应的取向中，在凸轮于凸轮从动件上运转时发生润滑剂在各个轮廓中的积聚。在凸轮从动件方面构造微结构的情况下根据本发明进行的、彼此不同的轮廓构型还能够实现在凸轮运转时匹配于不同的滑动速度。就此而言，动态润滑膜的构造可以在该情况下优化。

[0011] 虽然，在DE 102 49 761 A1的情况下，凸轮从动件的受推面也设有凹陷部，这些凹陷部沿与至少一个凸轮的接触的行进方向成对地呈箭头形地彼此交汇，并且在此限定出用于容纳润滑剂的微结构的轮廓。然而，这些轮廓在此均匀地或至少基本上均匀地构造，从而沿受推面匹配于不同的滑动速度是不可能的。因此，尤其是在至少一个凸轮以其打开侧边和其关闭侧边并以在此出现的高的速度进行作用时，会导致供应不足，并且进而导致动态润滑膜的破裂。

[0012] 原则上，凸轮或凸轮从动件上的凹陷部可以设置在整个面上，或者也仅设置在该面的一个或多个区段上。这在此在宽度方面以及在周边方向方面都是适用的。

[0013] 根据凸轮的有利的实施方式，凸轮的工作面上的凹陷部也分别成对地与转动方向相反地呈箭头形地彼此交汇，并且在此分别共同地限定出微结构的轮廓。微结构的轮廓的这种构型于是在凸轮随气门凸轮轴转动运动期间导致的是，要么与在凸轮从动件方面的微结构相结合地，要么仅由于凸轮的微结构地，在凸轮从动件上的运转时发生润滑剂的积聚。也就是说，有利于动态润滑膜的构造。

[0014] 在本发明的改进方案中，沿凸轮的工作面的轮廓在此在转动方向上彼此不同地构造。进一步优选的是，轮廓在此以依赖于通过凸轮的凸轮造型限定的滑动速度的方式来构造。借助凸轮上的微结构的轮廓的彼此不同的构型，动态润滑膜的形成可以依赖于通过凸轮造型限定的、所发生的滑动速度受到影响。因此，尤其是在凸轮的凸轮凸起部的区域中，与凸轮的基圆相比可以构造出如下轮廓，其即使在发生的更高的滑动速度的情况下也促成构造出足够的润滑膜。

[0015] 根据凸轮从动件的有利的实施方式，微结构的轮廓的不同的构型以依赖于受推面与凸轮的凸轮造型的接触的方式实现。即，沿受推面构造的轮廓设计为，使得与例如凸轮以其基圆部分进行作用的区域中相比，在与凸轮的凸轮凸起部接触的区域中例如发生润滑剂的更强的积聚。

[0016] 凸轮和凸轮从动件的各个改进方案优选可以单个或相互组合地应用在根据本发明的气门传动装置中。此外，在本发明的意义中尤其可想到的是，各个轮廓彼此独立地构造在凸轮从动件或凸轮的受推面或工作面上。凸轮从动件原则上可以以杯形挺杆的形式或者也可以以杆形的凸轮从动件的形式存在，即，例如作为拉杆或摇臂。

[0017] 本发明并不局限于并列的权利要求或其从属权利要求的特征的所说明的组合。此外得到相互组合各个特征的可能性，只要这些特征来自于权利要求书、对优选的实施方式的随后的描述或者直接来自于附图。通过使用附图标记来使权利要求书参考附图应该不应当限制权利要求书的保护范围。

附图说明

[0018] 本发明的优选的实施方式随后借助附图详细阐述。其中：

[0019] 图1示出相应于本发明的优选的实施方式的气门传动装置的截面图；

[0020] 图2示出图1的气门传动装置的凸轮的侧视图；和

[0021] 图3示出图1的气门传动装置的凸轮从动件的俯视图。

具体实施方式

[0022] 从图1中得知相应于本发明的优选的实施方式的气门传动装置的截面图，其中，气门凸轮轴1可转动地支承在气缸盖2中，并且承载凸轮3。凸轮3在此抗相对转动地设置在气门凸轮轴1上，并且在周边侧的工作面4上与凸轮从动件5接触。

[0023] 像从图1中看到的那样，凸轮从动件5在此实施为杯形挺杆，其在底部区域6中具有用于与凸轮3接触的受推面7。在内部区域中，凸轮从动件5则还与换气气门8接触，并且可在周侧区域9上轴向移动地在环绕的气缸盖2中受引导。

[0024] 凸轮3具有凸轮轮廓10，其基本上由凸轮基圆11和构建在上面的凸轮凸起部12组成。在此，根据凸轮凸起部12的构型(其经由上升的侧边由凸轮基圆11引出，并且随后又经由下降的侧边又过渡到凸轮基圆11中)导致换气气门8的打开和关闭，其方法是，在气门凸轮轴1旋转的情况下，在凸轮3以其凸轮凸起部12在凸轮从动件5的受推面7上作用时导致凸轮从动件在气缸盖2中的轴向运动。在此，凸轮从动件5带动换气气门8，从而换气气门首先在凸轮3以上升的侧边进行作用时打开，并且自凸轮3以下降的侧边进行作用时又关闭。换气气门8的关闭在此通过弹簧元件13确保，其也负责用于使凸轮从动件5与凸轮3持续接触。

[0025] 特殊地，现在不仅凸轮3在其工作面4上，而且凸轮从动件5在其底部区域6处在受推面7的区域中分别配备有微结构14或15，像从两个另外的图2和3中看到的那样。图2在此是凸轮3的朝工作面4的侧视图，其中，在此看到凹陷部16，凹陷部分别成对地箭头形地形成与气门凸轮轴1的转动方向17相反地指向的轮廓18、19、20和21。这些轮廓18至21在此一方面负责用于普遍地将工作面4的区域中的润滑剂保持在凹陷部16中，从而在具有气门传动装置的内燃机停机后，润滑剂也保持在这些部位中。就此而言，在重新启动内燃机的情况下立即提供该区域中的润滑剂。

[0026] 另一方面，轮廓18至21基于箭头形的相交和与转动方向17相反的取向，在凸轮3于凸轮从动件5上作用时导致汇集在箭头尖部中的润滑剂积聚。润滑剂的这种汇集于是导致形成动态润滑膜，其导致凸轮从动件5漂浮在凸轮3上，即，导致漂滑效应。

[0027] 此外，像从图2中看到的那样，轮廓18至21分别彼此不同地构造，从而也得到不同地构造的动态润滑膜。在此，轮廓18设置在凸轮凸起部12的区域中，而轮廓19至21在凸轮基圆11的区域中引入到工作面4中。轮廓18至21的构型遵循在凸轮3与凸轮从动件5之间的分别在相应的区域中出现的滑动速度，其中，凸轮凸起部12的区域中的滑动速度大于凸轮基圆11的区域中的滑动速度。

[0028] 像在图3中看到的那样，凸轮从动件5的底部区域6也在受推面7的区域中设有微结构15，其通过多个凹陷部22形成。在此，凹陷部也分别成对地呈箭头形地彼此交汇，并且形成轮廓23、24和25，这些轮廓以其箭头尖部朝着与凸轮3的接触的行进方向26的方向定向。与凸轮3的轮廓18至21类似地，轮廓23至25一方面负责用于普遍地存储润滑剂，以及另一方面在凸轮3于凸轮从动件5上作用时负责用于构造动态润滑膜。

[0029] 沿行进方向26，轮廓23至25也彼此不同地构造，从而又导致对动态润滑膜的不同的影响。因此，在受推面7的中间区域中设置有轮廓24和25，凸轮3以其凸轮基圆11在该中间区域中作用。而轮廓23在轮廓24和25的两侧构造，在那里，凸轮3仅以其凸轮凸起部12作用。就此而言，在凸轮从动件5方面也考虑到在该区域中出现的更高的滑动速度。

[0030] 借助气门传动装置的根据本发明的设计方案可以明显减小磨损。附图标记列表[0031] 1 气门凸轮轴

[0032] 2 气缸盖

[0033] 3 凸轮

[0034] 4 工作面

[0035] 5 凸轮从动件

[0036] 6 底部区域

[0037] 7 受推面

[0038] 8 换气气门

[0039] 9 周侧区域

[0040] 10 凸轮轮廓

[0041] 11 凸轮基圆

[0042] 12 凸轮凸起部

[0043] 13 弹簧元件

[0044] 14 微结构

[0045] 15 微结构

[0046] 16 凹陷部

[0047] 17 转动方向

[0048] 18 轮廓

[0049] 19 轮廓

[0050] 20 轮廓

[0051] 21 轮廓

[0052] 22 凹陷部

[0053] 23 轮廓

[0054] 24 轮廓

[0055] 25 轮廓

[0056] 26 行进方向