CN111512025A - 用于尤其是机动车的内燃机的气门传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于尤其是机动车的内燃机的气门传动机构(10)，包括：至少一个可绕转动轴线(14)转动的凸轮轴(12)；至少一个抗转动连接至凸轮轴(12)的且在凸轮轴(12)的轴向上相对于凸轮轴可移动的滑槽部件(16)，该滑槽部件具有带有至少一个切换滑槽(22)的外周侧面(20)，借助该切换滑槽能将滑槽部件(16)的转动运动转换为滑槽部件(16)在凸轮轴(12)的轴向上相对于凸轮轴的移动；气门传动机构还包括至少部分接纳在凸轮轴(12)中的且借助滑槽部件(16)在凸轮轴(12)的轴向上相对于凸轮轴可移动的操作杆(24)，借助该操作杆可影响至少一个换气门的作动。

Description

用于尤其是机动车的内燃机的气门传动机构

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于尤其是机动车的内燃机的气门传动机构。

例如已作为已知方案从DE 10 2013 019 000 A1中得知这种用于尤其是机动车例如像汽车的内燃机的气门传动机构。气门传动机构具有至少一个可绕转动轴线转动的凸轮轴以及至少一个滑槽部件，其抗转动连接至凸轮轴并可以在该凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴移动。在此，滑槽部件具有带有至少一个切换滑槽的外周侧面，可借助切换滑槽将滑槽部件的转动运动转换为滑槽部件在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴的移动。为此，例如切换滑槽的至少一个局部区域或纵向区处于一平面内，该平面相对于如下转动轴线倾斜延伸，即，凸轮轴和进而滑槽部件可绕着该转动轴线转动。尤其是，至少一个至少部分在凸轮轴的轴向上界定切换滑槽的壁部在相对于转动轴线倾斜延伸的平面内延伸，或者该壁部的至少一个切面相对于转动轴线倾斜延伸。为此，例如至少前述局部区域或者纵向区被设计成弧形。

在DE 10 2013 019 000 A1中，例如在凸轮轴的径向上使销朝切换滑槽运动，从而销卡入切换滑槽中。如果凸轮轴和进而滑槽部件绕转动轴线相对于销转动，并且销随即支承接触到所述壁部，则滑槽部件绕转动轴线的转动被转换为平移运动和进而滑槽部件沿转动轴线的移动，在这里，滑槽部件在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴被移动。

气门传动机构还具有至少部分接纳在凸轮轴中的且可借助滑槽部件在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴移动的操作杆，借助操作杆可以影响至少一个换气门的作动。该操作杆可通过滑槽部件在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴移动，做法是使该滑槽部件在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴移动。在此，例如该操作杆连接至滑槽部件，使得操作杆可以随着滑槽部件在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴共同运动。例如可以通过操作杆的移动而在发动机制动运行和内燃机点火运行之间切换，做法是例如可以借助操作杆在由第一凸轮造成的至少一个换气门作动和由不同于第一凸轮的第二凸轮造成的换气门作动之间切换。在此，第一凸轮例如是点火凸轮，在这里，第二凸轮例如是所谓的制动凸轮。如果例如换气门借助点火凸轮被操作，则由此调节出内燃机点火运行。如果例如换气门借助制动凸轮被操作，则由此调节出发动机制动运行。或许可借助操作杆来调节凸轮轴本身。

本发明的任务是如此改进前言所述类型的气门传动机构，即，可以实现对换气门的很有利的影响。

该任务通过一种具有权利要求1的特征的气门传动机构来完成。在从属权利要求中说明了具有合适的发明改进方案的有利设计。

为了如此改进如权利要求1的前序部分所述类型的气门传动机构，即，可以实现对换气门作动的很有利的影响，根据本发明，设有至少一个套筒，其中，可绕转动轴线相对于至少一个套筒转动的滑槽部件的至少一个纵向区接纳在至少一个套筒中。此外，所述至少一个套筒可以在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴移动。

另外根据本发明，所述至少一个套筒上设有至少一个形状配合件，其中，该形状配合件卡入切换滑槽的至少部分布置在该纵向区内的滑槽区中。另外设有至少一个固定机构，其可以在至少一个作为第一状态的释放状态和至少一个作为第二状态的固定状态之间切换。在释放状态中，该固定机构允许至少一个套筒相对于凸轮轴的可移动性。在固定状态中，该固定机构禁止至少一个套筒在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴的可移动性。

在此，在所述滑槽部件与至少一个套筒之间相对转动时，该形状配合件沿着该滑槽区运动，其中，该形状配合件因为该固定机构从其中一个状态切换到另一个状态而在与滑槽区的形状配合合作情况下造成该滑槽部件和进而操作杆在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴移动。

就是说，在滑槽部件与套筒之间相对转动时，该形状配合件尤其是因为固定机构的切换而借助滑槽区、尤其借助滑槽区的至少一个滑槽轨道被如此引导，即，在该滑槽部件与至少一个套筒之间的相对转动借助滑槽区且借助形状配合件被转换为该滑槽部件在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴的移动。由此该操作杆通过滑槽部件在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴被移动，以便由此影响换气门的作动。例如该操作杆连接至滑槽部件，从而操作杆可以随着滑槽部件在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴共同移动。

形状配合件例如可以设计成销或球状，在这里，当滑槽部件相对于至少一个套筒被转动时，该形状配合件沿着滑槽区运动。在此，例如球沿着滑槽区滚动。在此，该形状配合件例如能以形状配合方式与所述至少一个套筒合作，做法是该形状配合件例如卡入至少一个套筒的至少一个缺口尤其是滚道中。还可以想到，该形状配合件以形状配合和/或材料接合和/或传力配合的方式与所述至少一个套筒合作或被保持或固定在其上。

因为该形状配合件设置或保持在至少一个套筒上且同时最好被固定而不可绕转动轴线转动，并且因为该形状配合件卡入滑槽区中，故滑槽部件以形状配合方式与该形状配合件合作，在这里，该形状配合件本身以形状配合方式与所述至少一个套筒合作和/或以其它方式设置或保持在其上，并且例如由此被固定而不可绕转动轴线转动。例如至少一个套筒也被固定而不可绕转动轴线转动，使得设置且尤其是保持在所述至少一个套筒上的形状配合件按照规定被保持或引导。但此时，所述至少一个套筒可随着该形状配合件在轴向上或沿转动轴线尤其相对于凸轮轴移动，以由此造成滑槽部件的轴向移动。因此，滑槽部件通过形状配合件以形状配合方式与套筒合作。如果例如固定机构在其从释放状态切换到固定状态后且因此在由此造成滑槽部件和进而操作杆轴向移动后保持在固定状态，则尤其在固定机构保持在固定状态时，例如不进行滑槽部件和进而操作杆的轴向移动。

如果随后例如固定机构从在先调节出的固定状态切换到释放状态，以致固定机构允许至少一个套筒的轴向可移动性，则例如在所述滑槽部件和至少一个套筒之间相对转动时，该形状配合件因为固定机构从固定切换到释放状态的所述状态而造成所述滑槽部件和进而操作杆在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴移动。因此例如可行的是，该滑槽部件连带着该操作杆相对于凸轮轴共同轴向来回运动。固定机构从释放状态到固定状态的切换例如导致了该滑槽部件朝向与凸轮轴转动轴线重合的第一方向的轴向运动。该固定机构从固定状态到释放状态的切换例如导致了该滑槽部件朝向与该转动轴线重合的但与第一方向相反的第二方向的轴向运动，从而该滑槽部件连带着该操作杆根据需要可在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴共同来回运动。

在本发明的气门传动机构中，此时可以尤其与电控装置无关地实现很快速准确的滑槽部件的和进而操作杆的切换时间，从而能很有利地影响换气门操作。此外，使用恰好一个执行机构就足以使滑槽部件和进而操作杆不仅朝向第一方向、也朝向第二方向移动。所述恰好一个执行机构例如是固定机构，其例如设计成电动执行机构，即电驱动式或电控式执行机构。因此，气门传动机构的零件数量、重量、结构空间需求和成本可以保持得很少。

在本发明的气门传动机构中，尤其可如此影响换气门的作动，即，通过操作杆相对于凸轮轴的轴向移动可在由第一凸轮造成或可造成的换气门作动与由不同于第一凸轮的第二凸轮造成或可造成的换气门作动之间切换。

第一凸轮例如被设计为点火凸轮，在此，第二凸轮例如被设计为所谓的制动凸轮。如果例如作为排气门构成的换气门例如借助点火凸轮被操作，则调节出内燃机的点火运行。但如果例如作为排气门构成的换气门借助制动凸轮被操作，则由此例如调节出发动机制动运行或内燃机的发动机制动功能。因此，借助本发明的气门传动机构，可实现很快速的且在准确时刻的、在发动机制动运行和点火运行之间的切换。所述凸轮在此例如在其各自外轮廓或凸轮轮廓方面不同，因此该换气门可借助凸轮被不同地操作，即尤其被打开。

被证明特别有利的是，该固定机构具有至少一个用于提供磁力的磁体且尤其是电磁体，借助所述磁力来在固定状态下禁止至少一个套筒的可移动性。就是说，该磁体至少在固定状态下提供磁力，以便借助磁力禁止至少一个套筒的轴向可移动性。通过使用磁体、尤其电磁体，该固定机构可以尤其根据需要地以及快速准确地在固定状态和释放状态之间切换。

在本发明的其它设计中，设有多个设置在至少一个套筒上的形状配合件。由此可以实现所述滑槽部件的和进而操作杆的很快速的轴向运动。另外，可以避免过量负荷和进而负荷峰值，从而可以展现出磨损很小的运行。在先和在后的关于至少一个设置在所述至少一个套筒上的形状配合件的实施方式也可以顺利地套用到设置在至少一个套筒上的其它形状配合件，反之亦然。

另一实施方式的特点是，在凸轮轴中设置有至少一个弹簧件，通过弹簧件，该操作杆可以在凸轮轴的轴向上支承在凸轮轴上。弹簧件尤其设计用于提供在凸轮轴的轴向上作用的弹簧力，弹簧力在凸轮轴的轴向上在一侧支承在凸轮轴上且在另一侧支承在操作杆上。借助弹簧力，例如可以使操作杆在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴运动和/或保持在至少一个位置，从而可以实现很有利的运行、尤其是很符合需要的操作杆轴向运动。通过将弹簧件布置在凸轮轴内，还可以保持很小的气门传动机构结构空间需求。

在本发明的一个尤其有利的实施方式中设有至少一个弹簧。所述弹簧和所述弹簧件优选被设计成彼此不同的构件。借助弹簧，所述至少一个套筒可以在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴向固定机构移动。通过使用该弹簧，例如可以保持很少的主动执行机构或致动器数量，因此，气门传动机构的成本、重量、零部件数量和结构空间需求可以保持得很低。

在本发明的一个尤其有利的设计中设有至少一个第二套筒，其中，可绕转动轴线相对于套筒转动的滑槽部件的第二纵向区接纳在第二套筒中。另外，在第二套筒上设有至少一个第二形状配合件，第二形状配合件卡入切换滑槽的至少部分布置在第二纵向区内的第二滑槽区中。在先和在后的关于第一套筒和第一形状配合件的实施方式也可顺利套用到第二套筒和第二形状配合件上，反之亦然。通过使用第一和第二形状配合件以及使用第一滑槽区和第二滑槽区，可以实现很快的切换时间。

此时被证明特别有利的是，设有多个设置在第二套筒上的第二形状配合件，由此可以避免过高载荷。

另一个实施方式的特点是所述至少一个套筒在释放状态中在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴可移动，在此，另一个套筒不仅在释放状态中也在固定状态中在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴被固定或被锁定。因此，当至少一个套筒能有目的地执行在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴的期望运动时，未设定在另一套筒和凸轮轴之间的这种轴向相对运动，由此可保持很低的气门传动机构复杂性。

为了实现滑槽部件和进而操作杆在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴的很快速移动，在本发明的另一个实施方式中规定，两个套筒在释放状态中在凸轮轴的轴向上相对于凸轮轴可移动。

另外，为了能将气门传动机构的尤其轴向的结构空间需求保持得很小，在另一个实施方式中规定了，该固定机构的至少一部分在凸轮轴的轴向上布置在套筒之间。

从以下对优选实施例的说明中以及结合附图得到本发明的其它优点、特征和细节。之前在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅在各自说明的组合中、也在其它组合或单独地可采用，而没有超出本发明范围，附图示出：

图1局部示出本发明气门传动机构的第一实施方式的示意图，气门传动机构具有至少一个凸轮轴、至少一个至少部分接纳在凸轮轴中的操作杆和两个在凸轮轴的轴向上可彼此相对地且相对于凸轮轴地移动的套筒，借助所述套筒可以造成操作杆相对于凸轮轴的轴向移动，

图2局部示出根据第一实施方式的气门传动机构的另一示意图，

图3局部示出根据第一实施方式的气门传动机构的另一示意图，

图4局部示出根据第一实施方式的气门传动机构的另一示意图，

图5局部示出根据第一实施方式的气门传动机构的另一示意图，

图6局部示出根据第一实施方式的气门传动机构的另一示意图，

图7局部示出根据第一实施方式的气门传动机构的另一示意图，

图8局部示出气门传动机构的第二实施方式的示意图，

图9局部示出气门传动机构的第三实施方式的示意图，

图10局部示出气门传动机构的第三实施方式的示意图。

在附图中，相同的或功能相同的零部件带有相同的附图标记。

图1以示意图局部示出用于机动车的内燃机的气门传动机构10的第一实施方式，机动车被设计成例如汽车且尤其是卡车。内燃机在此设计成往复活塞式发动机或往复活塞式内燃机，并且具有至少一个例如呈气缸状的燃烧室。在内燃机点火运行期间，给燃烧室供应空气和燃料尤其是液态燃料以便内燃机运转。由此在燃烧室(气缸)中出现将被点燃的燃料-空气混合物。由此产生内燃机废气。

在此，气缸配属有至少一个排气道，废气可经此从气缸被排出。排气道在此配属有作为排气门构成的换气门，其在一关闭位置和至少一个打开位置之间尤其可平移地运动。在此，气门传动机构10如以下还将详述地被用来操作换气门(排气门)，即使其从关闭位置运动到打开位置。在关闭位置，排气门以流体密封方式闭锁对应的排气道。而排气门在打开位置开放排气道。

如以下还将详述地，气缸或整个内燃机可在发动机制动运行和点火运行之间被切换。在发动机制动运行期间，在气缸内进行的燃烧过程停止。在发动机制动运行中，启动内燃机的发动机制动，或者说内燃机可充当发动机制动器，借此可以制动机动车车轮和进而总体制动机动车。

在此，可在发动机制动运行和点火运行之间切换，做法是在借助第一凸轮造成的或可造成的排气门作动和借助不同于第一凸轮的第二凸轮造成的或可造成的排气门作动之间切换。第一凸轮例如是点火凸轮，在这里，第二凸轮例如是制动凸轮。如果排气门例如借助点火凸轮被作动，同时不发生由制动凸轮造成的排气门作动，则调节出点火运行。而如果排气门借助制动凸轮被作动，同时不发生由点火凸轮造成的排气门作动，则由此调节出发动机制动运行。就是说，在点火运行期间，排气门借助点火凸轮被作动，同时不发生由制动凸轮造成的排气门作动。在发动机制动运行期间，排气门借助制动凸轮被作动，同时不发生由点火凸轮造成的排气门作动。

所述凸轮例如布置在气门传动机构10的在图1中局部示出的凸轮轴12上，并且在凸轮轴12的轴向上前后相继布置或并排布置。在此，凸轮轴12和进而所述凸轮可绕转动轴线14尤其相对于内燃机的壳体件转动，因为凸轮例如布置在凸轮轴12上且抗转动联接至凸轮轴12。所述壳体件例如是气缸头，其中，凸轮轴12可绕转动轴线14相对于壳体件转动地安装在壳体件上。在借助点火凸轮造成的排气门作动和借助制动凸轮造成的排气门作动之间的前述切换例如已在DE 10 2013 019 000 A1中充分描述，其内容全文被视为本公开内容的一部分。

气门传动机构10包括滑槽部件16，滑槽部件抗转动连接至凸轮轴12且因此可被凸轮轴12驱动，从而滑槽部件16例如在凸轮轴12绕转动轴线14转动时随凸轮轴12绕转动轴线14共同转动。但滑槽部件16在凸轮轴12的轴向上可相对于凸轮轴12移动。滑槽部件16相对于凸轮轴12的所述轴向可移动性在图1中由箭头18表示。滑槽部件16具有带有至少一个切换滑槽22的外周侧面20，借助切换滑槽可以将滑槽部件16绕转动轴线14的转动运动转换为滑槽部件16在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴12的移动。

另外，气门传动机构10包括至少部分、尤其至少大部分接纳在凸轮轴12中的且可借助滑槽部件或通过滑槽部件16在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴12移动的操作杆24，可借助操作杆影响排气门作动。通过操作杆24相对于凸轮轴12的轴向移动，可在由点火凸轮造成的排气门作动与由制动凸轮造成的排气门作动之间、且因此在发动机制动运行和点火运行之间切换。操作杆24例如尤其是至少间接联接至滑槽部件16且因此可随滑槽部件16在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴移动。如果滑槽部件16在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴12被移动，则操作杆24随滑槽部件16在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴共同移动。因此，可以通过滑槽部件16和操作杆24相对于凸轮轴12的轴向移动而在发动机制动运行和点火运行之间切换。如前所述，滑槽部件16和进而操作杆24相对于凸轮轴12的轴向移动借助滑槽轨道22来实现。

为了现在能实现很有利的气门传动机构10运行且尤其是快速准确的切换时间，气门传动机构10包括两个套筒26、28，每个套筒具有至少一个带有至少一个各自缺口34或36的内周侧面30或32。在此，滑槽部件16的第一纵向区38接纳在套筒26中，在这里，滑槽部件16的在滑槽部件16轴向上与第一纵向区38相接的第二纵向区40接纳在套筒28中。就是说，套筒26在滑槽部件16的周向上完全环绕包围滑槽部件16的纵向区38。另外，例如套筒28在滑槽部件16的周向上完全环绕包围滑槽部件16的第二纵向区40。另外，滑槽部件16可绕转动轴线14相对于套筒26和28转动。在气门传动机构10的如图1-7所示的第一实施方式中，两个套筒26、28在凸轮轴12的轴向上可相对于凸轮轴12地且彼此相对地移动。

切换滑槽22具有至少部分布置在第一纵向区38中的且带有多个滑槽轨道44a-d的第一滑槽区42。另外，切换滑槽22具有至少部分布置在第二纵向区40中的且带有多个滑槽轨道48a、b的第二滑槽区46。滑槽区42和配属于滑槽区42的缺口34被分配有多个尤其是三个呈球50状的第一形状配合件，它们不仅卡入套筒26的缺口34中、也卡入滑槽区42中。因此，每个球50部分接纳在缺口34和滑槽区42中。尤其针对每个球50设有对应的缺口34，因而套筒26例如有多个缺口34。

滑槽区46和配属于滑槽区46的缺口36被分配有多个、尤其是三个呈球52状的第二形状配合件，它们不仅卡入缺口36中，也卡入滑槽区46中。因此每个球52部分接纳在缺口36和滑槽区46中。尤其是针对每个球52设有对应的缺口36，从而套筒28例如具有多个缺口36。因此，滑槽部件16通过滑槽区42和46、球50和52、缺口34和36与套筒26、28形状配合地合作，尤其在凸轮轴24的轴向上。球50和52分别是形状配合件，在这里，作为形状配合件，可以采用其它的非球状的形状配合件例如像销。

套筒26、28在此被固定而不可以尤其相对于所述壳体件绕转动轴线14转动，从而套筒26、28无法绕转动轴线14尤其相对于壳体件转动。球50和52此时如此设置在套筒26、28上，即，球50和52被固定而不可以绕转动轴线14尤其相对于套筒26、28转动。因此，球50、52(形状配合件)也无法绕转动轴线14相对于套筒26、28或相对于壳体件转动。

可以从图1中很清楚看到，滑槽区42和46在滑槽部件16的与凸轮轴24轴向且进而与转动轴线14重合的轴向上彼此间隔。另外，滑槽区42和46相互分开。缺口34和36也相互分开。“分开”是指例如球50虽然沿滑槽轨道44a-d且进而沿滑槽区42滚动且同时或许在各自缺口34中也自身回转，但球50无法从各自缺口34滚动到各自缺口36中且无法从滑槽区42滚动到滑槽区46。相应的情况也适用于球52。球52虽然可以沿滑槽区46、即沿着滑槽轨道48a、b滚动且或许在各自缺口36中自身回转，但球52无法从各自缺口36滚动到各自缺口34且无法从滑槽区46滚动到滑槽区42。因为球50或52卡入缺口34或36以及滑槽区42或46中，故球50或52借助各自缺口34或36且借助滑槽区42或46被引导。尤其是，球50、52借助各自缺口34、36并借助套筒26、28被固定而不可尤其相对于壳体件绕转动轴线14转动。

如以下还将详述地，可以借助切换滑槽22且尤其借助滑槽区42和46将滑槽部件16和套筒26、28之间的相对转动转换为滑槽部件16和进而操作杆24相对于凸轮轴12的轴向移动。这种借助滑槽轨道的从相对转动到轴向移动的转换由惯常的现有技术公开了并且在此例如由已经前述的DE 10 2013 019 000 A1充分公开了，以下仅做简介。为了将滑槽部件16与套筒26、28之间的相对转动转换为滑槽部件16的轴向移动，滑槽区42或46具有至少一个纵向区或局部区域，其例如在一平面中延伸，该平面相对于转动轴线14倾斜延伸。换言之，滑槽区42或46具有至少一个壁部，该壁部在前述的相对于转动轴线14倾斜延伸的平面内延伸，或者壁部的切面相对于转动轴线14倾斜延伸。此时，例如前述局部区域或纵向区或所述壁部至少基本呈弧形地尤其在滑槽部件16的周向上延伸。

通过所述设计或者通过纵向区或局部区域或壁部的所述走向，例如在滑槽部件16和各自套筒26或28之间相对转动时，各自的球50或52与所述壁部支承接触。所述支承接触例如导致了在凸轮轴12的轴向上作用的且因此沿着转动轴线14作用的力，借助该力可以使滑槽部件16和进而操作杆24相对于凸轮轴12轴向移动。例如滑槽轨道44c、44d和48a具有这种呈弧形地或者相对于转动轴线14倾斜地延伸的壁部，球50或52可以与该壁部支承接触，以由此产生在轴向上作用的力，该力源自作用于滑槽部件16的且用以使滑槽部件16相对于套筒26、28转动的转矩，借助该力可以使滑槽部件16在轴向上相对于凸轮轴12移动。

在此，套筒26和28优选在径向上或在凸轮轴12的周向上被固定，从而使它们最好不随着凸轮轴12或滑槽部件16共同转动。形状配合件(球50和52)也优选在凸轮轴12的周向上或在径向上被固定。由此，用以进行滑槽部件16的各自切换或移动的所述区域或角位被限定或固定。

通过例如呈滚道状构成的缺口34、36和/或尤其是滑槽轨道44a-d和48a、b的相应形状或造型，可以调节各自切换或移动的时刻或角位、速度、加速度和由此导致的力。在附图中，滑槽轨道44a-d、48a、b被组合示出。或者可以想到，它们可以是分开的，因此省掉了交叉口。还可以想到，在滑槽部件16的周面上开设多个调节槽道以便能每转动一圈切换一次或多次。

另外，气门传动机构10在此包括固定机构54，其可在至少一个释放状态和至少一个固定状态之间切换。在释放状态中，固定机构54允许至少其中一个套筒26、28尤其是套筒28在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴的可移动性。尤其可以规定，在固定机构54的释放状态中，两个套筒26、28在凸轮轴12的轴向上可相对于凸轮轴移动。而在固定状态中，借助固定机构54来禁止至少一个套筒26或28在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴的可移动性。例如固定机构54在固定状态下禁止套筒28和/或套筒26相对于凸轮轴12的轴向可移动性。

在滑槽部件16与套筒26、28之间相对转动时，球50和52例如如此沿着滑槽区42、46运动，即，球50和52沿着例如呈滚道状的滑槽区42和46滚动或滚转。另外，在滑槽部件16相对于套筒26、28的这种相对转动中，因为固定机构54从释放状态切换到固定状态、且尤其当球50或52与至少其中一个前述壁部支承接触时，球50和52造成滑槽部件16和进而操作杆24在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴的移动。

在第一实施方式中，气门传动机构10包括止挡56、58以及弹簧60、62。弹簧60此时在一侧支承在套筒26上且在另一侧支承在沿凸轮轴12的轴向至少部分布置在套筒26和28之间的固定机构54上。尤其借助止挡58来限制套筒26离开固定机构54的轴向运动。弹簧62在一侧支承在套筒28上并在另一侧支承在止挡56上。例如借助固定机构54来限制套筒28离开止挡56的轴向运动。弹簧62例如提供弹性力，其作用方向为离开止挡56并朝向固定机构54、套筒26和/或止挡58。弹簧60例如提供弹性力，其作用方向为离开固定机构54和例如套筒28和止挡56并朝向止挡58。在图1中，箭头64还示出滑槽部件16绕转动轴线14相对于套筒26和28的转动。例如操作杆24抗转动连接至滑槽部件16，从而操作杆24随着滑槽部件16绕转动轴线14共同转动。滑槽轨道44c和44d起到例如交叉口作用，球50可以经此从滑槽轨道44a滚动到滑槽轨道44b中，或相反地从滑槽轨道44b滚动到滑槽轨道44a中。

图1例如示出滑槽部件16的和操作杆24的第一位置。第一位置也被称为点火位置，因为在第一位置出现点火运行。因此排气门在点火位置借助点火凸轮被操作。

固定机构54例如包括至少一个电磁体或被设计成电磁体，其中，该电磁体可以尤其设计成环形电磁体形式。在释放状态中该电磁体被停用，从而电磁体不提供磁力。为了将固定机构54从释放状态转换为固定状态，电磁体被启用，使得电磁体随即提供磁力或磁体力。磁力尤其可与套筒28以及可选地与套筒26配合，从而可借助磁力固定套筒26、28以免相对于凸轮轴12轴向移动。

还在图1中示出区域B。区域B例如是调节区，在调节区内实现或者可造成滑槽部件16和进而操作杆24相对于凸轮轴12的轴向移动。例如该区域B在滑槽部件16的周向上延伸经过45°，尤其是围绕转动轴线14。滑槽部件16的周向此时与如下转动方向重合，即，滑槽部件16和进而凸轮轴12在内燃机或气门传动机构10运行期间朝向该转动方向绕转动轴线14转动。

如果滑槽部件16朝向该转动方向相对于套筒26、28转动，则例如球52首先沿滑槽轨道48b滚动。如果球52随后例如到达滑槽轨道48a的入口66，则球52通过套筒28借助弹簧62或借助由弹簧62提供的弹性力从滑槽轨道48b运动到、尤其是被压入滑槽轨道48a中。此时使套筒28离开止挡56地朝向固定机构54运动、尤其是被压向固定机构54，并且尤其是支承接触到固定机构54。

当滑槽部件16继续转动时，球52于是沿滑槽轨道48a尤其向滑槽轨道48a的出口68滚动。因为前述的至少基本呈弧形的滑槽轨道48a走向，球52借助滑槽轨道48a又被引导向或引导回滑槽轨道48b。由此，在固定机构54的释放状态中，套筒28借助滑槽轨道48a又向止挡56返回地移动离开、尤其被压迫离开固定机构54，尤其直至套筒28支承接触到止挡56。在此，弹簧62被绷紧。当从滑槽轨道48b运动到滑槽轨道48a时，使套筒28在轴向上相对于滑槽部件16向固定机构54移动。当球52从滑槽轨道48a运动到滑槽轨道48b时，使套筒28在轴向上相对于滑槽部件16从固定机构54离开并向止挡56运动。因此，在固定机构54的释放状态中，套筒28虽然在轴向上相对于滑槽部件16且相对于凸轮轴12来回运动，但不发生滑槽部件16在操作杆24中相对于凸轮轴12的轴向移动。弹簧60所提供的弹簧力此时例如借助止挡58和/或借助滑槽轨道44a来支承，使得球50留在至少基本笔直的滑槽轨道44a中并沿其滚动。

结合图2，现在说明从点火运行到发动机制动运行的切换。为了从点火运行切换到发动机制动运行，使滑槽部件16和进而操作杆24从点火位置相对于凸轮轴12轴向移动到例如图4所示的制动位置。在制动位置，换气门借助制动凸轮被作动，同时不发生由点火凸轮造成的排气门作动。

为了使滑槽部件16和进而操作杆24从点火位置运动到制动位置，固定机构54或电磁体被启用并因此从释放状态转换为固定状态。例如电磁体被如此启用，即，电磁体被通电。这是指给电磁体供应电流。在释放状态中，例如停止给电磁体通电。

在图2中通过箭头70很好地示出了球52通过套筒28借助由弹簧60提供的弹簧力从滑槽轨道48b经由入口66被压入滑槽轨道48a中，这伴随着套筒28朝向固定机构54或使其支承接触固定机构54的轴向移动。因此例如使套筒28从如图1所示的第一位置移动到如图2所示的第二位置。通过电磁体的启用来由其提供磁力，借此将套筒28保持在第二位置。尤其是，套筒28借助磁力保持支承接触固定机构54。因此，当滑槽部件16继续转动时，在此，该球52沿着滑槽轨道48a且尤其朝向出口68滚动，比如并非套筒28又离开固定机构54地从第二位置运动到第一位置，而是滑槽部件16连带着操作杆24一同在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴如此移动，即，滑槽部件16相对于凸轮轴12尤其朝向凸轮轴12移动。由此，使滑槽部件16和操作杆24运动到制动位置。这可以被如此允许或随之产生，即，如可以很好地从图2和图3的综合观看中看到，球50从滑槽轨道44a运动到起到交叉口作用的滑槽轨道44c并借助滑槽轨道44c向滑槽轨道44b运动且尤其进入其中。还可以很好地从图2-4中看到，套筒26借助滑槽轨道44c通过球50在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴离开止挡58地向固定机构54运动，并且尤其是支承接触到固定机构54。因此，使套筒26从图1所示的第三位置运动到图4所示的第四位置。例如套筒26借助固定机构54、尤其借助磁力被保持在第四位置，从而球52随后处于至少基本笔直的滑槽轨道48b中，并且球50处于至少基本笔直的滑槽轨道44b中。“至少基本笔直的滑槽轨道48b或44b”是指，例如各自滑槽轨道48b或44b在滑槽部件16的周向上呈环状或环形地构成，并且完全环绕滑槽部件16且因而不具有前述的壁部，所述壁部因为在滑槽部件16和套筒26、28之间的相对转动而产生轴向作用力，所述轴向作用力可使滑槽部件16沿轴向移动。因此，滑槽部件16和操作杆24留在如图4所示的制动位置，尤其前提是固定机构54处于固定状态，就是说，尤其前提是电磁体被通电。于是在滑槽部件16相对于套筒26、28相对转动时，球50和52直接滚入缺口34、36并且滚入且沿滑槽轨道44b、48b滚动，而没有发生滑槽部件16或操作杆24的轴向移动。由此，发动机制动运行得以维持，尤其是只要固定机构54处于固定状态就一直维持。

气门传动机构10在此包括布置在凸轮轴12中的弹簧件72，其在凸轮轴12的轴向上在一侧支承在凸轮轴12上、尤其是凸轮轴12的轴环74上，并在另一侧支承在操作杆24、尤其是操作杆24的轴环76上。弹簧件72例如设计用于至少暂时提供弹簧力尤其是压力，借此可以将操作杆24尤其在所述交叉口区域中保持在期望位置。由此可以保证尤其在所述交叉口区域内对例如球50的按规定引导。以下，依据图5-7来描述从发动机制动运行返回至点火运行的切换。为此，滑槽部件16和操作杆24从制动位置返回到点火位置，即在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴移动。

为了从发动机的制动运行切换到点火运行，固定机构54从其固定状态转换为其释放状态。这关于第一实施方式意味着该电磁体被停用。换言之，电磁体的通电结束，从而电磁体不再提供磁力。由于套筒26从第三位置运动到第四位置，弹簧60被绷紧并提供前述弹簧力，弹簧力的作用方向为朝向止挡58且因而离开固定机构54。在固定机构54处于其固定状态时，套筒26克服由弹簧60提供的弹簧力地被保持在第四位置。由此，球50被保持在至少基本笔直的滑槽轨道44b中。但如果现在固定机构54从其固定状态被切换到其释放状态，则如尤其清楚地从图5和图6中看到地，球50通过套筒26借助由弹簧60提供的弹簧力从滑槽轨道44b运动到滑槽轨道44d。另外，球50借助起到交叉口作用的滑槽轨道44d被向滑槽轨道44a引导并进入滑槽轨道44a。随之而来的是套筒26相对于凸轮轴12从第四位置轴向回移至第三位置。另外，借助滑槽轨道44d实现了在图6中由箭头78表示的、滑槽部件16相对于凸轮轴12的轴向移动，这可如此实现或被允许，即，固定机构54处于其释放状态中。由此，滑槽部件16可以通过球52带动套筒28并且向凸轮轴12移动，其中，该套筒28可以离开固定机构54朝向凸轮轴12地轴向移动。由此，套筒28从第二位置回移到第一位置，从而该滑槽部件16和操作杆24又处于点火位置。

总体可看到，在滑槽部件16与套筒26、28之间相对转动时，球52在与滑槽区46形状配合合作的情况下因为固定机构54从释放状态切换到固定状态而造成滑槽部件16和操作杆24朝向第一移动方向相对于凸轮轴12从点火位置移动到制动位置。在滑槽部件16与套筒26、28之间相对转动时，球50在与滑槽区42形状配合合作情况下因为固定机构54从固定状态切换到释放状态而造成滑槽部件16和操作杆24相对于凸轮轴12朝向与第一移动方向相反的第二移动方向轴向移动。滑槽部件16和操作杆24朝向第一移动方向的移动造成滑槽部件16和操作杆24从点火位置运动且尤其移动到制动位置。

因为滑槽部件16和操作杆24朝向第二移动方向移动，故滑槽部件16和操作杆24从制动位置回到、尤其回移到点火位置。由此，可尤其根据需要以及有目的地在发动机制动运行和点火运行之间切换。在向第一移动方向移动时，滑槽部件16通过滑槽区46、尤其通过滑槽轨道48a、球52和套筒28支承在固定机构54上或保持在固定机构54上，从而比如并非套筒28从第二位置运动至第一位置，而是滑槽部件16和操作杆24从点火位置运动到制动位置。当向第二移动方向移动时，滑槽部件16通过滑槽区42、尤其是通过滑槽轨道44d、球52和套筒26支承在相对于凸轮轴12在其轴向上固定的止挡58上，使得比如并非套筒26从第三位置起进一步远离固定机构54，而是使滑槽部件16和操作杆24朝向第二移动方向移动且因此移动入点火位置。

可以从图4中很清楚地看到，滑槽轨道44d的入口77在滑槽部件16的周向上或者在转动方向上相对于滑槽轨道48a的入口66错开地布置。在此，球50可以通过入口77从滑槽轨道44b滚动到滑槽轨道44d中。

图8示出气门传动机构10的第二实施方式。在第二实施方式中，套筒26在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴被固定且因此不可移动，从而关于套筒26和28地，仅套筒26能在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴移动。在此，弹簧62在凸轮轴12的轴向上在一侧支承在套筒26、尤其是套筒26的轴环80上，并在另一侧至少间接地可支承或支承在套筒28上。如已经关于第一实施方式所说明地，当固定机构54处于其释放状态时，在滑槽部件16和套筒28之间相对转动时，套筒28在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴来回运动。

如果套筒28借助固定机构54被保持在其第一位置，则于是如前所述地借助滑槽轨道48b造成滑槽部件16和操作杆24在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴从点火位置移动到制动位置。在此，球50从滑槽轨道44a经由滑槽轨道44c进入滑槽轨道44b。另外，弹簧件72被绷紧、尤其被压缩。由此，弹簧件72提供弹簧力，滑槽部件16和操作杆24克服该弹簧力地借助固定机构54被保持在该制动位置。

如果随后使固定机构54转换为其释放状态，则弹簧件72可以至少部分松弛，由此使滑槽部件16和操作杆24从制动位置运动到点火位置。于是，球50可以从滑槽轨道44b经滑槽轨道44d滚动到滑槽轨道44a中。这是可行的，因为固定机构54放开套筒28，套筒因此可在凸轮轴12的轴向上相对于凸轮轴运动离开固定机构54。由此，弹簧62被绷紧，由此弹簧62提供用以使套筒28可向固定机构54移动的弹簧力。

在第二实施方式中，弹簧件72因此起到复位弹簧的作用，以使操作杆24或滑槽部件16从制动位置回到点火位置。在第一实施方式中不需要或不设置弹簧件72的复位弹簧功能。

图9和图10示出气门传动机构10的第三实施方式。在此，图9示出处于点火位置的操作杆24，而图10示出处于制动位置的操作杆24。在第三实施方式中，固定机构54例如包括环形磁体或被设计成环形磁体，它例如设计成电磁体。另外，套筒26具有例如呈贯通开口状的支承件接纳部82，滑槽部件16的支承颈84卡入承口中。在此，套筒26和滑槽部件16通过支承件接纳部82、支承颈84和例如呈滚动轴承、尤其是球轴承形式的支承件86尤其在滑槽部件16的或凸轮轴12的径向上相互抵靠。在此，支承件86例如在支承颈84的径向上布置在支承颈和至少部分界定支承件接纳部82的套筒26壁之间。

还优选规定，球50和/或52(形状配合件)在滑槽部件16的周向上均匀分散于其周围地布置，从而例如当设有三个形状配合件时，它们在滑槽部件的周向上在其周围范围内成对地相互间隔120°。

另外，在第三实施方式中，例如尤其代替滑槽区46且代替球52地设有尤其常见的滚动轴承88，其例如设计成球轴承。通过滚动轴承88，套筒28和滑槽部件16尤其在滑槽部件16的径向上相互抵接。在此，滚动轴承例如包括滚子90，滚子被设计成球52或者可代替球52来设置。滚动轴承88例如包括内滚道92，内滚道例如代替滑槽区46地设置或由滑槽区形成，在此，滚道92例如直接由滑槽部件16或其面30构成。滚子90此时卡入滚道92中。因此，例如滑槽部件16起到滚动轴承88的轴承内圈的作用。另外，滚动轴承88包括外滚道94，其例如代替各自缺口36地设置或者由缺口形成，其中，例如滚道94直接由套筒28、尤其是其面32构成。滚子90此时卡入滚道94中。在此，套筒28例如起到滚动轴承88的轴承外圈的作用。如果例如滑槽部件16相对于套筒28转动，则滚子90例如在各自的滚道92、94上滚动或滚转。

另外，在滑槽部件16的或套筒26、28的轴向上在弹簧60、62之间设有止挡96，在一侧支承在各自套筒26或28上的弹簧60和62在另一侧支承在该止挡上。还在第三实施方式中规定，套筒26、28分别部分在径向上布置在滑槽部件16和固定机构54之间。

在第三实施方式中，滑槽部件16的和进而操作杆24的上述移动仅借助套筒26、球50和滑槽区42实现，其中，套筒26沿轴向在止挡58和固定机构54之间的移动造成套筒28沿轴向移动，因为当以上述方式借助套筒26、滑槽区42和球50造成滑槽部件移动时，该套筒28通过滚动轴承88被滑槽部件16带动。

附图标记列表

10 气门传动机构

12 凸轮轴

14 转动轴线

16 滑槽部件

18 双箭头

20 外周侧面

22 切换滑槽

24 操作杆

26 套筒

28 套筒

30 内周侧面

32 内周侧面

34 缺口

36 缺口

38 纵向区

40 纵向区

42 滑槽区

44a-d 滑槽轨道

46 滑槽区

48a,b 滑槽轨道

50 球

52 球

54 固定机构

56 止挡

58 止挡

60 弹簧

62 弹簧

64 箭头

66 入口

68 出口

70 箭头

72 弹簧件

74 轴环

76 轴环

78 箭头

80 轴环

82 支承件接纳部

84 支承颈

86 支承件

88 滚动轴承

90 滚子

92 滚道

94 滚道

96 止挡

Claims (10)

1.一种用于尤其是机动车的内燃机的气门传动机构(10)，具有：能绕转动轴线(14)转动的至少一个凸轮轴(12)；抗转动连接至该凸轮轴(12)且能在该凸轮轴(12)的轴向上相对于该凸轮轴移动的至少一个滑槽部件(16)，该滑槽部件具有带有至少一个切换滑槽(22)的外周侧面(20)，借助该切换滑槽能将该滑槽部件(16)的转动运动转换为该滑槽部件(16)在该凸轮轴(12)的轴向上相对于该凸轮轴的移动；该气门传动机构还具有至少部分接纳在该凸轮轴(12)中且能借助该滑槽部件(16)在该凸轮轴(12)的轴向上相对于该凸轮轴移动的操作杆(24)，借助该操作杆能影响至少一个换气门的作动，其特征是，

-至少一个套筒(26,28)，其中，能绕该转动轴线(14)相对于所述至少一个套筒(26,28)转动的该滑槽部件(16)的至少一个纵向区(38,40)接纳在所述至少一个套筒(26,28)中，并且其中，所述至少一个套筒(26,28)在该凸轮轴(12)的轴向上能相对于该凸轮轴移动；

-至少一个形状配合件(50)，其设置在所述至少一个套筒(26,28)上并卡入该切换滑槽(22)的至少部分布置在该纵向区(38,40)内的滑槽区(42)中；以及

-至少一个固定机构(54)，其在至少一个作为第一状态的释放状态与至少一个作为第二状态的固定状态之间可切换，在所述释放状态中，该固定机构(54)允许所述至少一个套筒(26,28)相对于该凸轮轴(12)的可移动性，而在所述固定状态中，借助该固定机构(54)禁止所述至少一个套筒(26,28)在该凸轮轴(12)的轴向上相对于该凸轮轴的可移动性，其中，在所述滑槽部件(16)与所述至少一个套筒(26,28)相对转动时，该形状配合件(50,52)沿着该滑槽区(42,46)运动并因为该固定机构(54)从其中一个状态切换到另一个状态而在与该滑槽区(42,46)的形状配合合作情况下造成该滑槽部件(16)在该凸轮轴(12)的轴向上相对于该凸轮轴移动。

2.根据权利要求1的气门传动机构(10)，其特征是，该固定机构(54)具有用于提供磁力的至少一个磁体尤其是电磁体，借助所述磁力在固定状态下禁止所述至少一个套筒(26,28)的可移动性。

3.根据权利要求1或2的气门传动机构(10)，其特征是，设有多个形状配合件(50,52)。

4.根据前述权利要求之一的气门传动机构(10)，其特征是，在该凸轮轴(12)中设置至少一个弹簧件(72)，该操作杆(24)通过该弹簧件在该凸轮轴(12)的轴向上能支承在该凸轮轴上。

5.根据前述权利要求任一项的气门传动机构(10)，其特征是，设有至少一个弹簧(60,62)，所述至少一个套筒(26,28)借助该弹簧在该凸轮轴(12)的轴向上相对于凸轮轴向该固定机构(54)移动。

6.根据前述权利要求任一项的气门传动机构(10)，其特征是，

-至少一个第二套筒(26,28)，其中，能绕该转动轴线(14)相对于该第二套筒(26,28)转动的该滑槽部件(16)的第二纵向区(40)接纳在该第二套筒(26,28)内；以及

-至少一个第二形状配合件(52)，其设置在该第二套筒(26,28)上并且卡入该切换滑槽(22)的至少部分设置在该第二纵向区(40)内的第二滑槽区(46)中。

7.根据权利要求6的气门传动机构(10)，其特征是，设有多个第二形状配合件(52)。

8.根据权利要求6或7的气门传动机构(10)，其特征是，所述至少一个套筒(26,28)在所述释放状态中在该凸轮轴(12)的轴向上能相对于该凸轮轴移动，其中，另一个套筒(26)不仅在所述释放状态中、也在所述固定状态中在该凸轮轴(12)的轴向上相对于该凸轮轴被固定。

9.根据权利要求6或7的气门传动机构(10)，其特征是，两个套筒(26,28)在所述释放状态中在该凸轮轴(12)的轴向上能相对于该凸轮轴移动。

10.根据权利要求6至9中任一项的气门传动机构(10)，其特征是，该固定机构(54)的至少一部分在该凸轮轴(12)的轴向上布置在所述套筒(26,28)之间。

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