CN104847429A - 用于具有滑动凸轮轴的发动机的双向控制凹槽 - Google Patents

用于具有滑动凸轮轴的发动机的双向控制凹槽 Download PDF

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Abstract

凸轮组件包括可围绕凸轮轴线旋转的凸轮轴，和可滑动地附接到凸轮轴的凸起组。凸起组包括筒形凸轮，筒形凸轮限定围绕凸轮轴线环形地布置的控制凹槽。当凸轮轴和凸起组围绕凸轮轴线沿第一旋转方向旋转时，控制凹槽成形为抵靠第一或第二转换销中的任一个相互作用，以分别沿着第一或第三路径引导凸起组到相应的第一或第二轴向位置中。当凸轮轴和凸起组围绕凸轮轴线沿第二旋转方向旋转时，控制凹槽成形为抵靠第一或第二转换销相互作用，以沿着第二路径引导凸起组到第二轴向位置中。

Description

用于具有滑动凸轮轴的发动机的双向控制凹槽
技术领域
本发明总体涉及用于内燃发动机的凸轮轴组件。
背景技术
一些内燃发动机包括可调节或可滑动凸轮轴组件。凸轮轴组件包括可围绕凸轮轴线旋转的基本凸轮轴。凸起组可滑动地附接到凸轮轴，以沿着凸轮轴线相对于凸轮轴轴向移动。凸起组可随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转。凸起组可在至少两个不同的轴向位置之间沿着凸轮轴线移动。凸起组的每一个不同位置提供具有不同凸起外形的不同凸轮凸起，以接合发动机的相应阀杆。因此，通过调节凸起组的位置，发动机的每一个阀杆所遵照的凸轮外形可改变。
凸起组包括筒形凸轮，筒形凸轮限定围绕凸轮轴线环形地布置的控制凹槽。第一转换销可沿着第一销轴线沿横向于凸轮轴线的方向移动。第一转换销在接合位置和分离位置之间移动。在凸起组随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，第一转换销在布置在接合位置中时与控制凹槽接合，以使第一转换销和控制凹槽之间的相互作用使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴沿第一轴向方向轴向地移动并且进入第一轴向位置中。第二转换销可沿着第二销轴线沿横向于凸轮轴线的方向移动。第二转换销在接合位置和分离位置之间移动。在凸起组随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，第二转换销在布置在接合位置中时与控制凹槽接合，以使第二转换销和控制凹槽之间的相互作用使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴沿第二轴向方向轴向地移动并且进入第二轴向位置中。在凸起组随着凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，第一转换销和第二转换销在布置在它们的相应分离位置中时从控制凹槽分离，以使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴保持位置固定。凸起组经由分别布置在凸起组和凸轮轴上的互锁的锁定球和锁定凹槽保持机构相对于凸轮轴保持位置固定。
在正常操作过程中，凸轮轴和凸起组仅沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转。控制凹槽成形为接合第一转换销和第二转换销，以分别在凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向旋转时在第一轴向位置和第二轴向位置之间沿着凸轮轴线引导凸起组。
发明内容
提供一种内燃发动机。内燃发动机包括可围绕凸轮轴线旋转的凸轮轴。凸起组可滑动地附接到凸轮轴，以沿着凸轮轴线相对于凸轮轴轴向移动。凸起组可随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转。凸起组包括筒形凸轮，筒形凸轮限定围绕凸轮轴线环形地布置的控制凹槽。第一转换销可沿着第一销轴线沿横向于凸轮轴线的方向在接合位置和分离位置之间移动。在凸起组随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，第一转换销在布置在接合位置中时与控制凹槽接合，以使第一转换销和控制凹槽之间的相互作用使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴轴向地移动。第二转换销可沿着第二销轴线沿横向于凸轮轴线的方向在接合位置和分离位置之间移动。在凸起组随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，第二转换销在布置在接合位置中时与控制凹槽接合，以使第二转换销和控制凹槽之间的相互作用使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向轴向地移动。在凸起组随着凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，第一转换销和第二转换销在布置在它们的相应分离位置中时与控制凹槽分离，以当第一转换销和第二转换销二者都布置在它们相应的分离位置中时，使得凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴保持位置固定。当凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为接合第一转换销，并且沿着第一路径引导凸起组，以将凸起组相对于凸轮轴定位在第一轴向位置中。当凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为接合第二转换销，并且沿第三路径引导凸起组，以将凸起组相对于凸轮轴定位在第二轴向位置中。当凸轮轴和凸起组沿第二旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为接合第一转换销或第二转换销，并且沿着第二路径引导凸起组，从而将凸起组相对于凸轮轴定位在第二轴向位置中。
还提供一种用于内燃发动机的凸轮轴组件。凸轮轴组件包括可围绕凸轮轴线旋转的凸轮轴。凸起组可滑动地附接到凸轮轴，以沿着凸轮轴线相对于凸轮轴轴向移动。凸起组可随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转。凸起组包括筒形凸轮，筒形凸轮限定围绕凸轮轴线环形地布置的控制凹槽。当凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为抵靠第一转换销相互作用，以沿着第一路径引导凸起组，从而将凸起组相对于凸轮轴定位在第一轴向位置中。当凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为抵靠第二转换销相互作用，以沿着第三路径引导凸起组，从而将凸起组相对于凸轮轴定位在第二轴向位置中。当凸轮轴和凸起组沿第二旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为抵靠第一转换销或第二转换销相互作用，以沿着第二路径引导凸起组，从而将凸起组相对于凸轮轴定位在第二轴向位置中。
因此，控制凹槽成形为接合第一转换销或第二转换销中的任一个，从而在沿第一旋转方向或第二旋转方向旋转时引导凸起组。在正常操作过程中，凸轮轴和凸起组仅沿第一旋转方向旋转。但是，在凸轮轴和凸起组沿第二方向旋转时，控制凹槽成形为接合第一转换销或第二转换销，并且沿着第二路径引导凸起组。由于控制凹槽成形为在沿任一旋转方向旋转时引导凸起组，因此第一转换销和第二转换销被防护以避免损坏。
一种内燃发动机，包括：
凸轮轴，可围绕凸轮轴线旋转；
凸起组，可滑动地附接到凸轮轴，以沿凸轮轴线相对于凸轮轴轴向移动，并且可随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转，其中，凸起组包括筒形凸轮，该筒形凸轮限定围绕凸轮轴线环形地布置的控制凹槽；
至少一个转换销，可沿着相应的销轴线沿横向于凸轮轴线的方向在接合位置和分离位置之间移动；
其中，在凸起组随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，至少一个转换销在布置在接合位置中时与控制凹槽接合，以使至少一个转换销和控制凹槽之间的相互作用使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴轴向地移动；
其中，在凸起组随着凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，至少一个转换销在至少一个转换销布置在分离位置中时与控制凹槽分离，以使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴保持位置固定；
其中，当凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为接合至少一个转换销，并且沿一路径引导凸起组，以将凸起组相对于凸轮轴定位在一轴向位置中；并且
其中，当凸轮轴和凸起组沿第二旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为接合至少一个转换销，并且沿第二路径引导凸起组，以将凸起组相对于凸轮轴定位在第二轴向位置中。
在该内燃发动机中，至少一个转换销包括第一转换销和第二转换销，并且其中：
第一转换销可沿着第一销轴线沿横向于凸轮轴线的方向在接合位置和分离位置之间移动；
在凸起组随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，第一转换销在布置在接合位置中时与控制凹槽接合，以使第一转换销和控制凹槽之间的相互作用使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴轴向地移动；
第二转换销可沿着第二销轴线沿横向于凸轮轴线的方向在接合位置和分离位置之间移动；
在凸起组随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，第二转换销在布置在接合位置中时与控制凹槽接合，以使第二转换销和控制凹槽之间的相互作用使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向轴向地移动；
当凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为接合第一转换销，并且沿第一路径引导凸起组，以将凸起组相对于凸轮轴定位在第一轴向位置中；并且
当凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为接合第二转换销，并且沿第三路径引导凸起组，以将凸起组相对于凸轮轴定位在第二轴向位置中。
在该内燃发动机中，其中，控制凹槽凹入筒形凸轮中，以限定底部凹槽表面、第一侧部凹槽表面和第二侧部凹槽表面。
在该内燃发动机中，其中，筒形凸轮包括中心引导部分，该中心引导部分布置在控制凹槽内，从底部凹槽表面径向向外并且远离凸轮轴线延伸，并且布置在第一侧部凹槽表面和第二侧部凹槽表面之间，以部分地使控制凹槽分叉，从而限定第一路径、第二路径和第三路径。
在该内燃发动机中，其中，中心引导部分提供倒转旋转引导表面，用于当凸起组和凸轮轴沿第二旋转方向旋转时接触转换销并且沿着第二路径将凸起组导向。
在该内燃发动机中，其中，控制凹槽包括销退出部分、第一位置部分、第二位置部分和转换部分；
其中，第一位置部分和第二位置部分每一个彼此平行布置；
其中，转换销退出部分沿着凸轮轴线轴向地布置在第一位置部分和第二位置部分之间；并且
其中，转换部分将第一位置部分和第二位置部分与转换销退出部分连接，以使转换部分将第一路径从第一位置部分过渡到销退出部分中，将第三路径从第二位置部分过渡到销退出部分中，并且将第二路径从销退出部分过渡到第二位置部分中。
在该内燃发动机中，其中，中心引导部分包括端部部分，该端部部分限定倒转旋转引导表面，并且布置在控制凹槽的转换部分内。
在该内燃发动机中，其中，所述端部部分包括与控制凹槽的销退出部分相对地布置的顶点。
在该内燃发动机中，其中，所述端部部分的顶点沿着凸轮轴线相对于控制凹槽的销退出部分的中心线轴向地偏移，以使第一转换销或第二转换销中的任一个在凸轮凸起和凸轮轴围绕凸轮轴线沿第二旋转方向旋转时接触倒转旋转引导表面，而不撞击在该顶点上。
在该内燃发动机中，其中，相比于控制凹槽的第二位置部分，所述顶点布置为轴向更靠近第一位置部分。
在该内燃发动机中，其中，顶点基本上沿凸轮轴线与控制凹槽的销退出部分的第一侧部表面对准。
在该内燃发动机中，其中，顶点没有沿控制凹槽的销退出部分的中心线定中心。
在该内燃发动机中，其中，控制凹槽包括倒转旋转引导表面，其定位为当凸起组沿第二旋转方向旋转时接合第一转换销或第二转换销中的任一个，并且沿第二路径引导凸起组。
一种用于内燃发动机的凸轮轴组件，所述凸轮轴组件包括：
凸轮轴，可围绕凸轮轴线旋转；
凸起组，可滑动地附接到凸轮轴，以沿凸轮轴线相对于凸轮轴轴向移动，并且可随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转，其中，凸起组包括筒形凸轮，该筒形凸轮限定围绕凸轮轴线环形地布置的控制凹槽；
其中，当凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为抵靠第一转换销相互作用，以沿着第一路径引导凸起组，从而将凸起组相对于凸轮轴定位在第一轴向位置中；
其中，当凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为抵靠第二转换销相互作用，以沿着第三路径引导凸起组，从而将凸起组相对于凸轮轴定位在第二轴向位置中；并且
其中，当凸轮轴和凸起组沿第二旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为抵靠第一转换销或第二转换销相互作用，以沿着第二路径引导凸起组，从而将凸起组相对于凸轮轴定位在第二轴向位置中。
在该凸轮轴组件中，其中，筒形凸轮包括中心引导部分，其布置在控制凹槽内，以部分地将控制凹槽分叉，从而限定第一路径、第二路径和第三路径。
在该凸轮轴组件中，其中，中心引导部分存在有倒转旋转引导表面，用于当凸起组和凸轮轴沿第二旋转方向旋转时接触第一转换销或第二转换销，并且沿着第二路径将凸起组导向。
在该凸轮轴组件中，其中，控制凹槽包括销退出部分、第一位置部分、第二位置部分和转换部分；
其中，第一位置部分和第二位置部分每一个彼此平行布置；
其中，转换销退出部分沿着凸轮轴线轴向地布置在第一位置部分和第二位置部分之间；并且
其中，转换部分将第一位置部分和第二位置部分与转换销退出部分连接，以使转换部分将第一路径从第一位置部分过渡到销退出部分中，将第三路径从第二位置部分过渡到销退出部分中，并且将第二路径从小退出部分过渡到第二位置部分中。
在该凸轮轴组件中，其中，中心引导部分包括端部部分，其限定倒转旋转引导表面，并且布置在控制凹槽的转换部分内。
在该凸轮轴组件中，其中，端部部分包括与控制凹槽的销退出部分相对布置的顶点。
在该凸轮轴组件中，其中，端部部分的顶点沿着凸轮轴线相对于控制凹槽的销退出部分的中心线轴向地偏移，以使第一转换销或第二转换销在凸轮凸起和凸轮轴围绕凸轮轴线沿第二旋转方向旋转时接触倒转旋转引导表面，而不撞击在该顶点上。
在结合附图理解时，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点从下面实现所附权利要求中限定的本发明的一些最佳模式和其他实施例的详细描述非常显而易见。
附图说明
图1是内燃发动机的凸轮轴组件的示意性平面视图，其中凸轮轴组件显示处于第一位置中。
图2是显示处于第二位置中同时沿第二旋转方向旋转的凸轮轴组件的示意性平面视图。
图3是显示处于第三位置中同时沿第二旋转方向旋转的凸轮轴组件的示意性平面视图。
具体实施方式
本领域中普通技术人员将意识到，例如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语用于关于描述附图，并且不表示对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附权利要求限定。而且，本发明可在本文中依据功能部件和/或逻辑框图组成部分和/或各个处理步骤描述。应意识到，这样的框图组成部分可由配置为执行特定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件构成。
参照附图，其中，整个几幅视图中，相似的数字标示相似的部件，内燃发动机大体显示在20处。内燃发动机20包括滑动凸轮轴组件22。滑动凸轮轴组件22包括凸轮轴24和可滑动地附接到凸轮轴24的凸起组26。凸轮轴24可围绕凸轮轴线28旋转。凸起组26可滑动地附接到凸轮轴24，以沿着凸轮轴线28相对于凸轮轴24轴向移动，并且可随凸轮轴24围绕凸轮轴线28旋转。例如，凸起组26可经由键接连接部附接到凸轮轴24，键接连接部允许凸起组26沿着凸轮轴线28相对于凸轮轴24滑动，同时在凸轮轴24和凸起组26之间传递扭矩。凸起组26包括用于内燃发动机20的每一个阀杆32的多个凸起30。如图中所示，多个凸起30包括第一凸起30A、第二凸起30B和第三凸起30C。用于每一个阀杆32的凸起被在书面说明书中总体由附图标记30指代，通过它们的相应的附图标记30A，30B和30C显示在图中并且具体地描述于书面说明书中。用于每一个阀杆32的每一个凸起30可限定垂直于凸轮轴线28的不同的外形。替代地，凸起30中的两个可限定垂直于凸轮轴线28的相似的外形。例如，并且如图所示，第二凸起30B和第三凸起30C每一个限定相似的凸轮外形。凸起组26沿着凸轮轴24在不同的位置之间滑动，以将不同组的凸起30邻近阀杆32定位在凸起组26上。通过相对于凸轮轴24改变凸起组26的轴向位置，可变化用于每一个阀杆32的升程。滚柱指轮随动件34可定位在凸起组26和每一个相应的阀杆32之间，如本领域已知的。
凸起组26包括筒形凸轮36。如图所示，筒形凸轮36布置在凸起组26的轴向端部处。但是，筒形凸轮36可布置在沿凸起组26的某一其他轴向位置处，例如在邻近的凸起30的组之间。筒形凸轮36限定控制凹槽38，控制凹槽38围绕凸轮轴线28环形地布置。内燃发动机20包括第一转换销40，第一转换销40可沿第一销轴线42沿横向于凸轮轴线28的方向移动。第一转换销40轴向地沿着凸轮轴线28相对于凸轮轴固定在位。这样，第一转换销40不沿着凸轮轴线28相对于凸轮轴24轴向地移动，而是仅相对于凸轮轴24横向移动。第一转换销40可附接到能够将第一转换销40相对于凸轮轴24定位的内燃发动机20的任何适当特征，并且由其支撑。例如，第一转换销40优选地附接到内燃发动机20的凸轮盖(未示出)，并且由其支撑。
第一转换销40可在接合位置和分离位置之间移动。在凸起组26随凸轮轴24围绕凸轮轴线28沿第一旋转方向44旋转时，第一转换销40在布置在接合位置中时与控制凹槽38接合，以使第一转换销40和控制凹槽38之间的相互作用使凸起组26沿着凸轮轴线28相对于凸轮轴24轴向地移动到第一轴向位置中。
内燃发动机20进一步包括第二转换销41，第二转换销41可沿第二销轴线43沿横向于凸轮轴线28的方向移动。第二转换销41沿着凸轮轴线28相对于凸轮轴轴向地固定在位。这样，第二转换销41不沿着凸轮轴线28相对于凸轮轴24轴向地移动，而是仅相对于凸轮轴24横向移动。第二转换销41可附接到能够将第二转换销41相对于凸轮轴24定位的内燃发动机20的任何适当特征，并且由其支撑。例如，第二转换销41优选地附接到内燃发动机20的凸轮盖(未示出)，并且由其支撑。
第二转换销41可在接合位置和分离位置之间移动。在凸起组26随凸轮轴24围绕凸轮轴线28沿第一旋转方向44旋转时，第二转换销41在布置在接合位置中时与控制凹槽38接合，以使第二转换销41和控制凹槽38之间的相互作用使凸起组26沿着凸轮轴线28相对于凸轮轴24轴向地移动到第二轴向位置中。
当布置在它们的相应分离位置中时，第一转换销40和第二转换销41与控制凹槽38分离。在凸起组26随着凸轮轴24围绕凸轮轴线28旋转时，当第一转换销40和第二转换销41二者都布置在它们的相应分离位置中时，凸起组26沿着凸轮轴线28相对于凸轮轴24保持位置固定。凸轮轴组件22可包括保持机构(未示出)，其将凸起组26相对于凸轮轴24位置固定。保持机构可包括但不限于弹簧加载球和凹槽锁定系统。
在内燃发动机20的正常操作过程中，当凸轮轴24和凸起组26围绕凸轮轴线28沿第一旋转方向44旋转时，控制凹槽38成形为接合第一转换销40，并且沿着第一路径46引导凸起组26，以将凸起组26相对于凸轮轴24定位在第一轴向位置中。第一路径46由线46大体以虚线显示。由于第一转换销40相对于凸轮轴线28轴向地保持固定不动，因此第一路径46由凸起组26相对于凸轮轴线28的旋转和轴向移动组合限定。
而且，在内燃发动机20的正常操作过程中，当凸轮轴24和凸起组26围绕凸轮轴线28沿第一旋转方向44旋转时，控制凹槽38成形为接合第二转换销41，并且沿着第三路径47引导凸起组26，以将凸起组26相对于凸轮轴24定位在第二轴向位置中。第三路径47由线47大体以虚线显示。由于第二转换销41相对于凸轮轴线28轴向地保持固定不动，因此第三路径47由凸起组26相对于凸轮轴线28的旋转和轴向移动组合限定。
当凸轮轴24和凸起组26围绕凸轮轴线28沿与第一旋转方向44相反的第二旋转方向48旋转时，例如可在发动机旋转倒转过程中发生，则控制凹槽38成形为接合第一转换销40或第二转换销41，并且沿着第二路径50引导凸起组26，以将凸起组26相对于凸轮轴24定位在第二轴向位置中。第二路径50由线50大体以虚线显示。由于第一转换销40和第二转换销41二者相对于凸轮轴线28轴向地保持固定不动，因此第二路径50由凸起组26相对于凸轮轴线28的旋转和轴向移动组合限定。
由于第一转换销40和第二转换销41二者相对于凸轮轴线28保持轴向固定不动，因此凸起组26的第二轴向位置将根据第一转换销40和第二转换销41中的哪一个正被沿着第二路径50引导而改变。特别地，如果控制凹槽38正沿着第二路径50引导第一转换销40，则凸起组26的第二轴向位置通过使第三凸起30C与它们的相应阀杆32对准来限定。但是，如果控制凹槽38正沿着第二路径引导第二转换销41，则凸起组26的第二轴向位置通过使第二凸起30B与它们的相应阀杆32对准来限定。但是，由于第二凸起30B和第三凸起30C的凸轮外形相似，因此当凸起组26被布置在第二轴向位置中时，阀杆的移动相似。
控制凹槽38凹入筒形凸轮36的外周表面52中，以限定底部凹槽表面54、第一侧部凹槽表面56和第二侧部凹槽表面58。底部凹槽表面54至少部分地围绕凸轮轴线28周向地延伸。第一侧部凹槽表面56和第二侧部凹槽表面58从底部凹槽表面54径向向外远离凸轮轴线28延伸。底部凹槽表面54、第一侧部凹槽表面56和第二侧部凹槽表面58配合来在它们之间限定控制凹槽38。
控制凹槽38包括销退出部分60、第一位置部分62、第二位置部分64和转换部分66。第一位置部分62和第二位置部分64每一个彼此平行布置，并且至少部分地围绕凸轮轴线28周向地延伸。控制凹槽38的第一位置部分62和第二位置部分64基本上垂直于凸轮轴线28布置。控制凹槽38的转换销退出部分60沿着凸轮轴线28轴向地布置在第一位置部分62和第二位置部分64之间。转换销退出部分60限定径向斜坡，以在凸起组26围绕凸轮轴线28沿第一旋转方向44旋转时将转换销40从接合位置偏移到分离位置中。控制凹槽38的转换部分66将第一位置部分62和第二位置部分64与转换销退出部分60连接。转换部分60将第一路径46从第一位置部分62过渡到销退出部分60中。转换部分66将第三路径47从第二位置部分64过渡到销退出部分60中。转换部分66将第二路径50从销退出部分60过渡到第二位置部分64中。控制凹槽38的转换部分66为控制凹槽38的与第一转换销40和第二转换销41相互作用以使凸起组26沿着凸轮轴线28在不同的轴向位置之间轴向地移动的部分。
筒形凸轮36包括中心引导部分68，其布置在控制凹槽38内。中心引导部分68从底部凹槽表面54径向向外并且远离凸轮轴线28延伸。中心引导部分68布置在第一侧部凹槽表面56和第二侧部凹槽表面58之间，以将控制凹槽38部分地分叉为相应的第一位置部分62和第二位置部分64，由此部分地限定第一路径46、第三路径47和第二路径50。
控制凹槽38包括倒转旋转引导表面70，其定位为当凸起组26沿第二旋转方向48旋转时接合第一转换销40或第二转换销41。倒转旋转引导表面70操作以沿着第二路径50引导凸起组26，并且将凸起组26轴向地沿着凸轮轴线28相对于凸轮轴24移动。因此，在凸轮轴24沿第一旋转方向44的正常旋转停止并且凸轮轴24沿第二旋转方向48旋转，即倒转旋转的情况下，则倒转旋转引导表面70接合第一转换销40或第二转换销41以将凸起组26沿着第二路径50引导。倒转旋转引导表面70相对于第二旋转方向48成角度，以在凸起组26相对于第一转换销40和第二转换销41旋转时将凸起组26偏移远离第一转换销40和第二转换销41。
如图所示，中心引导部分68存在有和/或限定倒转旋转引导表面70。中心引导部分68包括端部部分72，其限定倒转旋转引导表面70。端部部分72，并且由此倒转旋转引导表面70布置在控制凹槽38的转换部分66内。端部部分72包括顶点74，顶点74与控制凹槽38的销退出部分60相对布置。端部部分72的顶点74为看向附图的纸面上时中心引导部分68的下部点。
顶点74没有沿控制凹槽38的销退出部分60的中心线76定中心。而是，端部部分72的顶点74沿着凸轮轴线28相对于控制凹槽38的销退出部分60的中心线76轴向地偏移。这样，在凸轮轴24和凸起组26沿第二旋转方向48旋转的情况下，第一转换销40和第二转换销41接触倒转旋转引导表面70，而不接触顶点74或撞击在顶点74上。通过接触倒转旋转引导表面70，而不是中心引导部分68的顶点74，倒转旋转引导表面70可在凸起组26沿第二旋转方向48旋转时将凸起组26偏移远离第一转换销40或第二转换销41。
如图所示，相比于控制凹槽38的第二位置部分64，顶点74更靠近控制凹槽38的第一位置部分62轴向地布置。优选地，顶点74沿着凸轮轴线28基本上与控制凹槽38的销退出部分60的第一侧部表面对准。倒转旋转引导表面70以将凸起组26如附图中所看到的偏移到纸面的左侧的配置显示在附图中，以使第一转换销40和第二转换销41朝向控制凹槽38的第二位置部分64导向并且导向到控制凹槽38的第二位置部分64中。但是，应意识到，顶点74和倒转旋转引导表面70可不同地配置，其中顶点74沿凸轮轴线28基本上与控制凹槽38的销退出部分60的第二侧部表面对准，以使倒转旋转引导表面70将凸起组26偏移到如在附图中所看到的纸面的右侧，以使第一转换销40和第二转换销41朝向控制凹槽38的第一位置部分62导向并且导向到控制凹槽38的第一位置部分62中。
如附图中所示，在内燃发动机20的正常操作过程中，其中凸轮轴24和凸起组26沿第一旋转方向44旋转，则凸起组26可沿着第一路径46或第三路径47。当凸起组26沿着第一路径46移动时，第一转换销40沿着控制凹槽38的第一位置部分62并且在控制凹槽38的第一位置部分62中移动，并且由控制凹槽38的转换部分66导向到控制凹槽38的销退出部分60中。当凸起组26沿着第三路径47移动时，第二转换销41沿着控制凹槽38的第二位置部分64并且在控制凹槽38的第二位置部分64中移动，并且由控制凹槽38的转换部分66导向到控制凹槽38的销退出部分60中。在凸轮轴24和凸起组26倒转旋转并且沿第二旋转方向48旋转的情况下，凸起组26沿着第二路径50。以参照图1开始，当凸起组26沿着第二路径50移动时，第一转换销40或第二转换销41沿着控制凹槽38的销退出部分60并且进入转换部分66中，由此倒转旋转引导表面70被带到与第一转换销40或第二转换销41接触，这显示在图2中。在附图中，如它们的相应页面中所示，第一转换销40和第二转换销41显示出围绕凸轮轴线28相对于筒形凸轮36移动或旋转。但是，如上面所说明的，第一转换销40和第二转换销41沿着凸轮轴线28保持轴向固定不动，并且不围绕凸轮轴线28旋转。而是，凸轮组件22显示为相对于第一转换销40或第二转换销41旋转，以使转换销40和转换销41在控制凹槽38中的相对位置可更好地显示。由于顶点74被从控制凹槽38的销退出部分60移位偏离中心，因此第一转换销40或第二转换销41不会撞击在顶点74上，而是接触中心引导部分68的倒转旋转引导表面70，由此防止损坏第一转换销40或第二转换销41中的任一个。由于倒转旋转引导表面70相对于凸起组26的旋转运动方向成角度，因此在第二旋转方向中，如在附图中所看到的，当凸起组26继续沿第二旋转方向48旋转时，凸起组26被向左侧偏移，直到第一转换销40或第二转换销中的任一个布置在控制凹槽38的第二位置部分64中，这显示在图3中。如上面所述，如果第一转换销40沿着第二路径50引导到第二位置部分64中，则阀杆32将与它们的相应第三凸起30C对准。但是，如果第二转换销41沿着第二路径50引导到第二位置部分64中，则阀杆将与它们的相应第二凸起30B对准。
详细的描述和图或附图是对本发明的支持和描述，但是本发明的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了实现要求保护的本发明的最佳模式和其他实施例，但是存在多种可替代设计和实施例来实践所附权利要求中限定的本发明。
申请文件的交叉引用
本申请要求2014年2月14日提交的美国临时专利申请序列号No.61/939,876的权益，该申请的公开内容在此以引用的方式并入本文中。

Claims (10)

1.一种内燃发动机，包括：
凸轮轴，可围绕凸轮轴线旋转；
凸起组，可滑动地附接到凸轮轴，以沿凸轮轴线相对于凸轮轴轴向移动，并且可随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转，其中，凸起组包括筒形凸轮，该筒形凸轮限定围绕凸轮轴线环形地布置的控制凹槽；
至少一个转换销，可沿着相应的销轴线沿横向于凸轮轴线的方向在接合位置和分离位置之间移动；
其中，在凸起组随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，至少一个转换销在布置在接合位置中时与控制凹槽接合，以使至少一个转换销和控制凹槽之间的相互作用使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴轴向地移动；
其中，在凸起组随着凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，至少一个转换销在至少一个转换销布置在分离位置中时与控制凹槽分离，以使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴保持位置固定；
其中，当凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为接合至少一个转换销，并且沿一路径引导凸起组，以将凸起组相对于凸轮轴定位在一轴向位置中；并且
其中，当凸轮轴和凸起组沿第二旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为接合至少一个转换销，并且沿第二路径引导凸起组，以将凸起组相对于凸轮轴定位在第二轴向位置中。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中，至少一个转换销包括第一转换销和第二转换销，并且其中：
第一转换销可沿着第一销轴线沿横向于凸轮轴线的方向在接合位置和分离位置之间移动；
在凸起组随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，第一转换销在布置在接合位置中时与控制凹槽接合，以使第一转换销和控制凹槽之间的相互作用使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴轴向地移动；
第二转换销可沿着第二销轴线沿横向于凸轮轴线的方向在接合位置和分离位置之间移动；
在凸起组随凸轮轴围绕凸轮轴线旋转时，第二转换销在布置在接合位置中时与控制凹槽接合，以使第二转换销和控制凹槽之间的相互作用使凸起组沿着凸轮轴线相对于凸轮轴沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向轴向地移动；
当凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为接合第一转换销，并且沿第一路径引导凸起组，以将凸起组相对于凸轮轴定位在第一轴向位置中；并且
当凸轮轴和凸起组沿第一旋转方向围绕凸轮轴线旋转时，控制凹槽成形为接合第二转换销，并且沿第三路径引导凸起组，以将凸起组相对于凸轮轴定位在第二轴向位置中。
3.根据权利要求2所述的内燃发动机，其中，控制凹槽凹入筒形凸轮中，以限定底部凹槽表面、第一侧部凹槽表面和第二侧部凹槽表面。
4.根据权利要求3所述的内燃发动机，其中，筒形凸轮包括中心引导部分，该中心引导部分布置在控制凹槽内，从底部凹槽表面径向向外并且远离凸轮轴线延伸，并且布置在第一侧部凹槽表面和第二侧部凹槽表面之间，以部分地使控制凹槽分叉，从而限定第一路径、第二路径和第三路径。
5.根据权利要求4所述的内燃发动机，其中，中心引导部分提供倒转旋转引导表面，用于当凸起组和凸轮轴沿第二旋转方向旋转时接触转换销并且沿着第二路径将凸起组导向。
6.根据权利要求5所述的内燃发动机，其中，控制凹槽包括销退出部分、第一位置部分、第二位置部分和转换部分；
其中，第一位置部分和第二位置部分每一个彼此平行布置；
其中，转换销退出部分沿着凸轮轴线轴向地布置在第一位置部分和第二位置部分之间；并且
其中，转换部分将第一位置部分和第二位置部分与转换销退出部分连接，以使转换部分将第一路径从第一位置部分过渡到销退出部分中，将第三路径从第二位置部分过渡到销退出部分中，并且将第二路径从销退出部分过渡到第二位置部分中。
7.根据权利要求6所述的内燃发动机，其中，中心引导部分包括端部部分，该端部部分限定倒转旋转引导表面，并且布置在控制凹槽的转换部分内。
8.根据权利要求7所述的内燃发动机，其中，所述端部部分包括与控制凹槽的销退出部分相对地布置的顶点。
9.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中，所述端部部分的顶点沿着凸轮轴线相对于控制凹槽的销退出部分的中心线轴向地偏移，以使第一转换销或第二转换销中的任一个在凸轮凸起和凸轮轴围绕凸轮轴线沿第二旋转方向旋转时接触倒转旋转引导表面，而不撞击在该顶点上。
10.根据权利要求9所述的内燃发动机，其中，相比于控制凹槽的第二位置部分，所述顶点布置为轴向更靠近第一位置部分。
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