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凸轮

阅读:44发布:2020-05-14

专利汇可以提供凸轮专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 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。,下面是凸轮专利的具体信息内容。

1.一种凸轮轴(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,
所述内轴(5)具有孔(21)和销(17),所述销(17)穿过所述支撑轴(3)中的第一开口(11)并且接合在所述第一凸轮部段(7)的第一凹口(9)的内侧中的轴向凹槽(23)中。
2.根据权利要求1所述的凸轮轴(1),
其特征在于
在所述第一凸轮部段(7)借助所述销移动的过程中,所述轴向凹槽(23)沿着所述第一凹口(9)的内侧被引导。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的凸轮轴(1),
其特征在于
在所述支撑轴(3)上邻近所述第一凸轮部段(7)设置第二凸轮部段,所述第二凸轮部段具有第二凹口(27)用于接收所述支撑轴(3),其中,所述第二凸轮部段(25)具有至少两个凸轮轮廓(29、31)并且所述第二凸轮部段(25)与所述支撑轴(3)之间的连接被构造成使得所述第二凸轮部段(25)以结合地旋转及能够沿轴向移动的方式设置在所述支撑轴(3)上。
4.根据权利要求3所述的凸轮轴(1),
其特征在于
所述第二凸轮部段(25)的第二凹口(27)的内侧和所述支撑轴(3)的外侧具有相对的缺口(47、49)从而形成在其中设置有轴承体(51)的空腔。
5.根据权利要求4所述的凸轮轴(1),
其特征在于
所述第二凹口(27)的内侧上的缺口(47)或所述支撑轴(3)的外侧上的缺口(49)在轴向方向上的尺寸大于所述轴承体(51)从而能够使所述第二凸轮部段(25)在所述支撑轴(3)上轴向移动。
6.根据权利要求4所述的凸轮轴(1),
其特征在于
所述第二凹口的内侧上的缺口(47)和所述支撑轴(3)的外侧上的缺口(49)在周向方向上的尺寸基本上对应于所述轴承体(51)在该方向上的尺寸,从而避免所述第二凸轮部段(25)相对于所述支撑轴(3)旋转。
7.根据权利要求3所述的凸轮轴(1),
其特征在于
在所述第二凹口(27)的内侧和所述支撑轴(3)的外侧上设置彼此接合的齿(69),所述齿(69)的齿槽在轴向方向上延伸从而使得所述第二凸轮部段(25)能够在所述支撑轴(3)上轴向移动并且避免所述第二凸轮部段相对于所述支撑轴(3)旋转。
8.根据权利要求3所述的凸轮轴(1),
其特征在于
所述第一凸轮部段(7)与所述第二凸轮部段(25)在所述支撑轴(3)邻近地设置并且在所述第一凸轮部段(7)与所述第二凸轮部段(25)之间设置联接部(33),使得所述第一凸轮部段(7)相对于所述第二凸轮部段(25)能够旋转并且凸轮部段(7、25)两者在轴向方向上仅能够结合地移动。
9.根据权利要求3所述的凸轮轴(1),
其特征在于
所述第一凸轮部段(7)和所述第二凸轮部段(25)在所述支撑轴(3)上邻近地设置并且两个凸轮部段(7、25)都具有结合接触表面(65),所述结合接触表面(65)垂直于所述支撑轴(3)的旋转轴线,使得所述第一凸轮部段(7)相对于所述第二凸轮部段(25)能够旋转而在旋转过程中不会造成两个凸轮部段(7、25)中的任一者的移动。
10.根据权利要求9所述的凸轮轴(1),
其特征在于
所述第一凸轮部段(7)通过弹簧元件(95)而抵住所述第二凸轮部段(25)受到拉,或者所述第二凸轮部段通过弹簧元件(95)而抵住所述第一凸轮部段受到拉力。
11.根据权利要求3所述的凸轮轴(1),
其特征在于
所述第一凸轮部段(7)和所述第二凸轮部段(25)共同具有至少一个第一滑动轨道(53)和一个第二滑动轨道(55),所述第一滑动轨道(53)用于所述第一凸轮部段(7)和所述第二凸轮部段(25)在第一轴向方向(57)上的移动,所述第二滑动轨道(55)用于所述第一凸轮部段(7)和所述第二凸轮部段(25)在第二轴向方向(59)上的移动,其中所述第二轴向方向(59)与所述第一轴向方向(57)相反。
12.根据权利要求11所述的凸轮轴(1),
其特征在于
所述第一滑动轨道(53)和所述第二滑动轨道(55)设置在所述第二凸轮部段(25)上。
13.根据权利要求3所述的凸轮轴(1),
其特征在于
所述第一凸轮部段(7)具有第一滑动轨道(53),所述第一滑动轨道(53)用于所述第一凸轮部段(7)在第一轴向方向(57)上朝向所述第二凸轮部段(25)的移动,并且所述第二凸轮部段(25)具有第二滑动轨道(55),所述第二滑动轨道(55)用于所述第二凸轮部段(25)在第二轴向方向(59)上朝向所述第一凸轮部段(7)的移动。
14.根据权利要求3所述的凸轮轴(1),
其特征在于
所述第一凸轮部段(7)的每个凸轮轮廓(13、15)指定一个相关联的所述第二凸轮部段(25)的凸轮轮廓(29、31)以及第一凸轮部段(7)和第二凸轮部段(25)的相关联的结合轴向位置
15.根据权利要求14所述的凸轮轴(1),
其特征在于
所述凸轮轴(1)包括定装置,所述锁定装置将所述第一凸轮部段(7)锁定在所述结合轴向位置中的一者处。
16.根据权利要求13所述的凸轮轴(1),
其特征在于
所述凸轮轴(1)包括锁定装置,所述锁定装置将所述第二凸轮部段(25)锁定在所述结合轴向位置中的一者处。

说明书全文

凸轮

技术领域

[0001] 本发明涉及用于致动内燃机发动机的汽缸气凸轮轴

背景技术

[0002] 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位置和转换正时。

发明内容

[0003] 本发明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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 在根据本发明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)。
[0017] 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寸。反之亦然。两个凸轮部段因此可以在轴向方向上一起被推动。随后通过两个凸轮部段相对于彼此的旋转实现第一轴环与第二轴环的主动锁定,其中第一轴环与第二轴环彼此接合并且通过该方式形成联接。
[0018] 在另一个实施方案中,第一凸轮部段和第二凸轮部段邻近地设置在支撑轴上。两个凸轮部段具有结合接触表面,所述结合接触表面垂直于支撑轴的旋转轴线,使得第一凸轮部段能够相对于第二凸轮部段旋转而在旋转的过程中不会产生两个凸轮部段中的一个的移动。通过这种方式,旋转和轴向移动彼此独立并且可以单独地进行。
[0019] 在本发明的一个变体形式中,第一凸轮部段通过弹簧元件抵住第二凸轮部段而受到拉。在一个替代性的变体形式中,第二凸轮部段通过弹簧元件抵住第一凸轮部段而受到拉力。这意味着受到拉力的凸轮部段抵住另一个凸轮部段被弹簧元件连续推动。在未受到拉力的凸轮部段的轴向移动的情况下,受到拉力的凸轮部段自动跟随未受到拉力的凸轮部段的移动。其优点在于无需在受到拉力的凸轮部段上设置锁定装置。使用锁定装置足以固定未受到拉力的凸轮部段。因此,受到拉力的凸轮部段同样地通过未受到拉力的凸轮部段的锁定装置并且通过弹簧力而被固定在其轴向位置上。因此可以省略两个凸轮部段的联接部。
[0020] 根据本发明的凸轮轴的一个实施方案变体形式被构造成使得第一凸轮部段和第二凸轮部段共同具有至少一个第一滑动轨道和第二滑动轨道,所述第一滑动轨道用于第一凸轮部段和第二凸轮部段在第一轴向方向上的移动,所述第二滑动轨道用于第一凸轮部段和第二凸轮部段在第二轴向方向上的移动。在此,第二轴向方向与第一轴向方向相反。
[0021] 滑动轨道是容易制造的装置,其用于引起元件在旋转轴上的移动。轴的现有的旋转移动是通过如下情况来使用的:固定装置(例如致动销)与元件的滑动轨道接触。滑动轨道相对于周向方向至少部分倾斜地延伸(即,既不沿着周向方向也不沿着轴向方向)。在轴旋转的情况下,滑动轨道沿着销滑动。由于销静止,通过旋转而在滑动轨道上施加力,所述力具有轴向方向和周向方向上的分量。通常借助于元件以结合地旋转的方式而附接在轴上的事实来排除滑动轨道在周向方向上的移动(即滑动轨道的旋转)。因此维持轴向方向上的力分量,所述力分量造成滑动轨道的移动并且因此造成元件的移动。
[0022] 特别有利的是将第一和第二滑动轨道设置在第二凸轮部段上。因此,造成的结果是第一凸轮部段可以被构造成更窄,这是因为不必设置滑动轨道的轴向区域。这反过来使得第一凸轮部段具有重量方面的优势。由于第一凸轮部段通过内轴旋转,有利的是该凸轮部段特别为轻质的。由于第二凸轮部段仅移动而不旋转,用于滑动轨道的区域而赋予第二凸轮部段的额外重量的程度更小。
[0023] 然而,当然在一些实施方案中将两个滑动轨道设置在第一凸轮部段上是有利的。
[0024] 特别是在第一凸轮部段和第二凸轮部段之间不具有联接部的实施方案的情况下,可以通过使第一凸轮部段具有第一滑动轨道并且使第二凸轮部段具有第二滑动轨道从而实现两个凸轮部段的结合移动,所述第一滑动轨道用于第一凸轮部段在第一轴向方向上朝向第二凸轮部段的移动,所述第二滑动轨道用于第二凸轮部段在第二轴向方向上朝向第一凸轮部段的移动。
[0025] 滑动轨道可以两种不同的方式形成。一方面,有可能以凹槽状的方式形成滑动轨道。然后可以将固定销引入凹槽状的滑动轨道中用于元件的移动。滑动轨道相对于周向方向至少部分倾斜地延伸(即,既不沿着周向方向也不沿着轴向方向)。例如,具有螺旋路径的恒定斜度的螺旋轮廓或具有变化斜度的螺旋轮廓是可能的。其它复杂轮廓也是可能的。
[0026] 另一方面,元件的移动的端部侧也可以至少部分地设置有相对于轴向方向的斜轮廓。由于在许多变体形式中第一凸轮部段和第二凸轮部段邻近,因此可能的是,仅为远离另一个凸轮部段的端部侧来用于这种滑动轨道的构造。
[0027] 因此可能的是,以凹槽状的方式来形成第一滑动轨道和第二滑动轨道两者,或者以凸轮部段的至少部分倾斜延伸并且远离另一个凸轮部段的端部侧的形式来形成第一滑动轨道和第二滑动轨道。混合形式也是有可能的,其中一个滑动轨道以倾斜延伸的凹槽形式形成,而另一个滑动轨道以部分倾斜延伸的端部侧的形式形成。
[0028] 在仅第一凸轮部段可移动的实施方案的情况下,第一凸轮部段的两个端部侧也可以设置有部分倾斜的轮廓。这能够实现特别窄的第一凸轮部段的实施方案,因此,第一凸轮部段具有更小的质量。因此,有助于第一凸轮部段的旋转。较窄的设计额外具有的优点是有利于安装,这是因为通常仅有较小的安装空间可用于此。
[0029] 在根据本发明的凸轮轴的一些实施方案中,第一凸轮部段的每个凸轮轮廓被指定有第二凸轮部段的相关联的凸轮轮廓以及第一凸轮部段和第二凸轮部段的相关联的结合轴向位置。由于该指定分配,实现了当第二凸轮部段的指定的凸轮轮廓起作用时,第一凸轮部段的凸轮轮廓也精确地起作用。因此当占据指定的结合轴向位置时,恰恰是这种情况。当在凸轮轴的操作过程中凸轮轮廓位于正确的轴向位置从而致动汽缸气门时,凸轮轮廓被称为是起作用的。通过使第一和第二凸轮部段的组件从第一结合轴向位置移动至第二结合轴向位置,因此可以从第一操作模式改变成第二操作模式。在第一操作模式下,第一凸轮部段的第一凸轮轮廓和第二凸轮部段的第一凸轮轮廓起作用。在移动至第二结合轴向位置时,第一凸轮部段的第二凸轮轮廓移动至第一凸轮轮廓的初始轴向位置。因此第二凸轮轮廓此时起作用而第一凸轮部段的第一凸轮轮廓不起作用。同时,第二凸轮部段的第二凸轮轮廓移动至第二凸轮部段的第一凸轮轮廓的初始轴向位置。第二凸轮部段的第二凸轮轮廓因此也起作用。凸轮轴此时处于第二操作模式下,在第二操作模式下第一凸轮部段的第二凸轮轮廓和第二凸轮部段的第二凸轮轮廓起作用。
[0030] 有利的是凸轮轴包括锁定装置,所述锁定装置将各个凸轮部段锁定在结合轴向位置中的一个处。这保证了稳定的操作条件,不会发生凸轮部段的无意的移动。
[0031] 在第一凸轮部段与第二凸轮部段之间具有联接部的实施方案的情况下,使用锁定装置足以固定两个凸轮部段的一者。另一个凸轮部段也通过联接部而被自动固定。
[0032] 然而在不具有联接部的实施方案变体形式的情况下,有利的是,设置用于锁定第一凸轮部段的锁定装置并设置用于锁定第二凸轮部段的锁定装置。通过这种方式,独立地锁定两个凸轮部段中的每一者。
[0033] 用于实施锁定装置的一个可能性是在内轴中提供孔和在径向方向上可移动地安装的弹簧负载的锁定本体。锁定本体穿过支撑轴中的锁定开口并且接合在各个凸轮部段的凹口的内侧中的锁定凹槽中。由于内轴可以在支撑轴内旋转,因此支撑轴中的锁定开口和锁定凹槽在周向方向上的尺寸需要分别大于锁定本体在周向方向上的尺寸。通过这种方式,锁定本体不会阻止内轴相对于支撑轴的旋转。
[0034] 在凸轮部段移动的过程中,锁定本体逆着支撑轴和内轴中的弹簧力移动直至在轴向方向上在锁定本体与锁定凹槽之间不再存在主动锁定。一旦到达第二结合轴向位置,弹簧将锁定本体推入相应的锁定凹槽中,因此凸轮部段锁定在该轴向位置处。
[0035] 第一或第二凸轮部段的凸轮轮廓的一种可能的变体形式为零升程。这意味着凸轮轮廓的形状使得不会产生相应汽缸气门的致动。在该情况下,通常第一凸轮部段的凸轮轮廓和第二凸轮部段的对应指定的凸轮轮廓体现为零升程。由于第一凸轮部段通常用于致动并且第二凸轮部段用于致动相同汽缸的第二气门,该构造的优点在于借助于两个气门均不再被致动的事实使汽缸停缸。在四汽缸发动机的情况下可有利的是,例如在特定的工作状态下使两个汽缸停缸并且使发动机以两汽缸发动机的形式工作。如果所述发动机装配有根据本发明的凸轮轴(其中四个汽缸中的每一者被指定第一凸轮部段和第二凸轮部段的组件),那么可以例如使两个汽缸停缸。同时,可以通过内轴相对于支撑轴的旋转或者通过改变到不同的起作用的凸轮轮廓以适应剩余汽缸的致动,从而改进两个工作汽缸的效率。通过这种方式,可以通过使两个汽缸停缸来降低燃料效率。附图说明
[0036] 将基于附图而更详细地描述本发明。在这些附图中:
[0037] 图1显示了根据本发明的凸轮轴的第一个实施方案的纵向截面;
[0038] 图2显示了所述第一个实施方案的另一个纵向截面;
[0039] 图3显示了具有第一个实施方案的截面的立体视图;
[0040] 图4显示了第一个实施方案的横截面;
[0041] 图5显示了第一个实施方案的另一个横截面;
[0042] 图6至10显示了第一个实施方案的不同的立体视图;
[0043] 图11显示了通过示意性实施方案的截面,用于解释各个结构方面;
[0044] 图12显示了根据本发明的凸轮轴的第二个实施方案的纵向截面;
[0045] 图13显示了第二个实施方案的另一个纵向截面;
[0046] 图14显示了第二个实施方案的侧视图;
[0047] 图15显示了第二个实施方案的立体视图;
[0048] 图16至20显示了不同的实施方案以及气门升程曲线;
[0049] 图21和22显示了具有固定的第二凸轮部段的实施方案;
[0050] 图23和24显示了变体形式,其具有作为锁定装置的缆线圆环;
[0051] 图25和26显示了具有作为锁定装置的弹簧环的实施方案。
[0052] 图27显示了第三个实施方案的纵向截面。

具体实施方式

[0053] 在图1至图3中显示的截面平面都包括凸轮的旋转轴线,然而图4至5的截面平面垂直于该旋转轴线。图1至图10显示了根据本发明的凸轮轴的第一个实施方案。图1至图3中分别显示了凸轮轴的一个截面,其中截面平面均包括凸轮轴的旋转轴线。图4和图5显示的两个穿过凸轮轴的截面垂直于所述凸轮轴的旋转轴线。
[0054] 图1中显示了凸轮轴1的纵向截面。凸轮轴1包括支撑轴3和内轴5,所述支撑轴3以空心轴的形式形成,而所述内轴5相对于支撑轴3同心地设置。内轴5可以相对于支撑轴3旋转。第一凸轮部段7设置在支撑轴3上,所述第一凸轮部段7具有第一凹口9用于接收支撑轴3。支撑轴3具有第一开口11,第一凸轮部段7经由所述第一开口11而以共同结合旋转的方式连接至内轴5。然而,第一凸轮部段7可以相对于支撑轴3旋转。第一凸轮部段7具有第一凸轮轮廓13和第二凸轮轮廓15,所述第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13和第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15在轴向方向上彼此偏移。在如图1中所示的凸轮轴1的构造的情况下,第一凸轮部段7设置在一定的轴向位置处从而使得第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13是起作用的部分。这意味着在凸轮轴1在内燃机发动机中的安装状态下通过第一凸轮部段7的凸轮轮廓13来致动汽缸气门。相反,第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15是不起作用的部分。这意味着第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15未设置在正确的轴向位置处因此不能致动汽缸气门。根据本发明,第一凸轮部段7可以相对于内轴5和支撑轴3移动。因此,所述第一凸轮部段7可以移动至左侧(在该视图中)使得第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15移动至第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13的轴向位置上。因此在该情况下,第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15由于设置在正确的轴向位置处而起作用,从而对汽缸气门致动。然而在所示实施方案的情况下,第二凸轮轮廓体现为零升程,因此即使第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15处于起作用的位置,也不进行汽缸的致动。因此通过第一凸轮部段7的移动而使得相关的汽缸气门不再被致动。进行汽缸的停缸。除了汽缸的停缸之外,还可以替代性地通过第一凸轮部段7的移动而进行不同致动模式的改变。在该情况下,第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13和第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15两者具体实施为在各自的起作用的位置下致动汽缸。第一凸轮部段7的两个凸轮轮廓13和15的不同之处例如在于升程高度,从而根据第一凸轮部段7的位置而以不同程度来致动汽缸气门,第一凸轮部段7的两个凸轮轮廓13和15的不同之处还在于角度位置,从而根据第一凸轮部段7的位置,在不同的时间点致动汽缸气门。还可能的是凸轮轮廓具有不同的宽度,从而使得汽缸气门的致动周期不同。
[0055] 除了第一凸轮部段7的移动之外,第一凸轮部段7还可以改变其相对于支撑轴3的角度位置。为此目的,第一凸轮部段7可旋转地设置在支撑轴3上并且借助于销17穿过第一开口11而以共同结合旋转的方式连接至内轴5。在内轴5相对于支撑轴3旋转的过程中,第一凸轮部段7因此也相对于支撑轴3旋转。因此销17不会阻碍内轴5相对于支撑轴3的旋转,第一开口11在周向方向上比销17的直径更大。内轴5具有孔21用于接收销17。销17穿过支撑轴3中的开口11并且接合在第一凸轮部段7的第一凹口9的内侧中的轴向凹槽23中。在该情况下,销17分为两部分并且包括第一销部分18a和第二销部分18b。替代性地,整体式的销17的实施方案也是可能的。
[0056] 在所示实施方案的情况下,孔21具体实施为连续的孔并且销17穿过第一开口11和与第一开口11相对的第二开口12,其中销17的相对的两端部接合在第一凸轮部段7的凹口9的内侧中的两个轴向凹槽23中。除了上述对称的实施方案之外,还有可能以盲孔的形式形成孔21,从而使得销17仅有一侧穿过支撑轴3中的第一开口11并且接合在轴向凹槽23中。
[0057] 第二凸轮部段25设置在支撑轴3上并邻近第一凸轮部段7。第二凸轮部段25具有用于接收支撑轴3的第二凹口27、第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29和第二凸轮部段25的第二凸轮轮廓31。第二凸轮部段25因此具有与第一凸轮部段7数目相同的凸轮轮廓。
[0058] 第二凸轮部段25连接至支撑轴3使得第二凸轮部段25一方面相对于支撑轴3以共同结合旋转的方式设置,而另一方面可轴向移动地设置在支撑轴3上。将参考图3来解释机械构造的一个示例。
[0059] 在第一凸轮部段7和第二凸轮部段25之间建立联接部33使得第一凸轮部段7相对于第二凸轮部段25可旋转并且凸轮部段7和25两者仅可在轴向方向上结合地移动。下文将连同图5进一步解释联接部33的机械构造。
[0060] 在该情况下,为第一凸轮部段7的每个凸轮轮廓对应第二凸轮部段25的一个凸轮轮廓以及第一凸轮部段7与第二凸轮部段25的相关联的结合轴向位置。在所示的凸轮轴1的操作模式的情况下,例如,第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13起作用,这是因为其设置于在凸轮轴的安装状态下致动汽缸气门的轴向位置处。在此时,第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29也起作用。因此提供了第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13和第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29之间的对应。如果第一凸轮部段7此时与第二凸轮部段25在轴向方向上结合移动直至第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15占据第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13的初始轴向位置(即左侧),则凸轮部段7的第二凸轮轮廓15起作用。第二凸轮部段25的第二凸轮轮廓31相应地也移动至第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29的初始位置,从而使得第二凸轮部段25的第二凸轮轮廓31此时也起作用。因此设定了第二操作模式。这些操作模式中的每一者包括第一凸轮部段7和第二凸轮部段25的相关联的结合轴向位置。在第一操作模式下(已示出),在第一凸轮部段7和第二凸轮部段25设置在所显示的结合轴向位置处时,由第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13和第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29起作用。在第二操作模式下(未示出),第一凸轮部段7和第二凸轮部段25设置在更靠左侧的结合轴向位置处,使得第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15和第二凸轮部段25的第二凸轮轮廓31占据第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13和第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29的初始轴向位置并因而起作用。为了将第一凸轮部段7和第二凸轮部段25的单元固定在相应的结合轴向位置处,设置了锁定装置,所述锁定装置将第二凸轮部段25锁定至结合轴向位置中的一个处。由于第一凸轮部段7通过联接部33而连接至第二凸轮部段25,因此也限定了第一凸轮部段7的轴向位置。因此将结合轴向位置固定。所述锁定装置包括内轴5中的孔36和弹簧负载的锁定本体37。锁定本体37在径向方向上可移动地安装。锁定本体37的该径向移动是由弹簧39的压缩进行的。弹簧负载的锁定本体37穿过支撑轴3中的锁定开口41并且接合在第二凸轮部段25的第二凹口27的内侧中的第一锁定凹槽45中。如果第一凸轮部段7和第二凸轮部段25朝向第二操作模式(即朝向左侧)移动,则首先压缩弹簧39从而允许移动。在分配的结合轴向位置处,弹簧39随后使得锁定本体37与另一个第二锁定凹槽46接合并且因此将结合轴向位置固定。两个锁定开口41和两个锁定凹槽45和46中的每一个在周向方向上的尺寸分别大于锁定本体37在周向方向上的尺寸,因此锁定本体37不会阻碍内轴5相对于支撑轴3的旋转。第一锁定凹槽45和第二锁定凹槽46还可以具体实施为完全呈周向。因此,这允许更简单的制造方法。用于锁定本体37的孔36在该实施方案的情况下平行于用于销17的孔21延伸。其优点在于在钻孔步骤之间可以无需旋转内轴而得到两个孔21和36。两个孔21和36的直径当然不必相同。然而理论上,任何在两个孔之间的需要的角度都是可能的。此外,两个孔21和36以及因此销17或者锁定本体37的移动方向都不必是沿径向的。具有轴向方向和径向方向上的分量的斜轮廓也是可能的。
[0061] 图2显示了根据本发明的凸轮轴1的纵向截面,该纵向截面垂直于根据图1的纵向截面。所述纵向截面包含线A-A,所述线A-A在图1中显示并且与凸轮轴的旋转轴线一致。孔21和36在内轴5中清楚可见。销17容纳在孔21中,而作为锁定装置的一部分的弹簧39容纳在孔36中。第一凸轮部段7和第二凸轮部段25设置在支撑轴3上。虽然第一凸轮部段7相对于支撑轴3可旋转,但第二凸轮部段25相对于支撑轴3结合地旋转。在第一凸轮部段7与第二凸轮部段25之间设置联接部33,从而使得第一凸轮部段7相对于第二凸轮部段25可旋转,以及两个凸轮部段7和25仅可在轴向方向上结合地移动。第一凸轮部段在其面对第二凸轮部段25的端部侧上具有第一轴环43,并且第二凸轮部段25在其面对第一凸轮部段7的端部侧具有第二轴环44。第一轴环43与第二轴环44彼此接合因此形成联接部33。在所示的变体形式中,第一凸轮部段7围绕第二凸轮部段25接合,而第二凸轮部段在端部侧上更靠近支撑轴3。当然相反的情况也是可能的,其中第二凸轮部段25围绕第一凸轮部段接合(参见图11)。
[0062] 借助于第一滑动轨道53和第二滑动轨道55而使得第一凸轮部段7与第二凸轮部段25的结合地移动。下文将参考图6来更详细地解释滑动轨道53和55的操作模式。
[0063] 图3显示了切开的凸轮轴1的立体视图。该截面平面也包括旋转轴线并且与图1中所示的截面平面成约30°的角度。各个截面平面的轮廓在图5中再次解释。除了已经解释的部件之外,图3还显示了两个缺口47,所述缺口47设置在第二凸轮部段25的第二凹口27的内侧上。缺口49(缺口47与之相对)分别设置在支撑轴的外轴上,从而分别产生在其中设置有轴承体51的空腔。虽然缺口49在轴向方向上的尺寸大致与轴承体51相同,但缺口47在第二凹口27的内侧上沿轴向的尺寸大于轴承体51。在该情况下,缺口47甚至延伸超过第二凸轮部段25的整个轴向尺寸。在第二凸轮部段25在支撑轴3上移动的过程中,第二凸轮部段25从轴承体51上滑动。在周向方向上,第二凹口27的内侧上的缺口47和支撑轴的外侧上的相对的缺口49的尺寸基本上对应于轴承体51在该方向上的尺寸。因此通过主动锁定,轴承体51阻止第二凸轮部段25相对于支撑轴3旋转。
[0064] 图4显示了凸轮轴1的横截面,其中该截面平面垂直于旋转轴线并且包括在图1和2中显示的线B-B。图4中清楚可见支撑轴3,内轴5可旋转地设置在所述支撑轴3的内部。内轴5具有连续的孔21和销17。第一凸轮部段7设置在支撑轴3上,所述第一凸轮部段7具有第一凹口9用于接收支撑轴3。第一开口11和第二开口12设置在支撑轴3上。第一凸轮部段7穿过第一开口11和第二开口12以结合旋转的方式连接至内轴5。为此目的,销17穿过第一开口11和第二开口12并且使其相对的端部接合在第一凸轮部段7的第一凹口9的内侧中的两个轴向凹槽23中。第一开口11和第二开口在周向方向上的尺寸大于销17的直径。
[0065] 图5显示了凸轮轴1的另一个横截面,其中该截面平面垂直于旋转轴线并且此时包括图1和2中显示的线C-C。所述横截面因此穿过联接部33。为了进一步解释各个附图之间的关系,图5显示了线D-D、E-E和F-F。线D-D表明根据图1的纵向截面的位置,线E-E表明根据图2的纵向截面的位置,线F-F表明根据图3的纵向截面的位置。
[0066] 此时通过图5也可见联接部33的操作模式,所述联接部33以卡销接头的形式形成。第一凸轮部段7在面对第二凸轮部段25的端部侧上具有轴环43。所述轴环43仅在一部分圆周上延伸,使得轴环43在根据图1和图3的纵向截面中不可见,而仅在图2中可见。第二凸轮部段25在面对第一凸轮部段7的端部侧处具有第二轴环44,所述第二轴环44也仅在一部分圆周上延伸,因此也仅可在根据图2的纵向截面中可见。根据图5的横截面穿过轴环44。在第二凸轮部段25的未设置轴环的圆周区域中,图5显示了一部分轴环43位于轴环44后方。第一凸轮部段7和第二凸轮部段25借助于两个凸轮部段最初彼此对齐设置的事实而彼此联接,其中角度定向选择为使得第一凸轮部段7的第一轴环43设置在第二凸轮部段25的不具有轴环的区域中。第一轴环43在周向方向上的尺寸因此必须小于第二凸轮部段25的未设置第二轴环的区域的尺寸。反之亦然。两个凸轮部段因此可以在轴向方向上被一起推动。之后,通过两个凸轮部段相对于彼此的旋转,使得第一轴环43与第二轴环44主动锁定,其中第一轴环43和第二轴环44彼此接合并且通过这种方式形成联接部33。
[0067] 图5进一步显示了第二凸轮部段25的第二凹口27的内侧上的缺口47。由于缺口47延伸穿过第二凸轮元件的整个轴向尺寸,因此凹口在本截面中也可见。然而,支撑轴3的外侧中对应的相对的缺口49没有延伸至图5中所示的截面平面中,因此在图5中不可见。显示轴承体51设置在缺口中49。在该情况下,缺口47甚至延伸穿过第二凸轮部段25的整个轴向尺寸。八个轴承体51在圆周上分布设置在由缺口47和49形成的相应的空腔中。缺口和轴承体均没有设置在线D-D上。如图1所示的锁定装置设置在该截面平面中使得缺口不再需要安装空间。当然,锁定装置和轴承体也可以在轴向方向上彼此偏移地设置,使得锁定装置和轴承体也可以设置在相同的纵向截面中。
[0068] 图6显示了根据本发明的凸轮轴1的立体视图。第一凸轮部段7设置在支撑轴3上,所述凸轮部段7相对于支撑轴3可旋转并且借助于销17而以结合地旋转的方式连接至内轴。第一凸轮部段7具有第一凸轮轮廓13和第二凸轮轮廓15,其中第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15具体实施为零升程。在所示的凸轮轴1的操作模式下,第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓
13起作用,这是因为在凸轮轴1的安装状态下第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13设置在致动汽缸气门的轴向位置处。第二凸轮部段25邻近第一凸轮部段7设置在支撑轴3上。在两个凸轮部段之间建立联接部33使得第一凸轮部段7相对于第二凸轮部段25可旋转并且两个凸轮部段7和25仅可在轴向方向上结合地移动。第二凸轮部段25也具有第一凸轮轮廓29和第二凸轮轮廓31。第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29在此也是起作用的。第一滑动轨道53和第二滑动轨道55在联接部33与第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29之间设置在第二凸轮部段
25上。第一滑动轨道53用于使第一凸轮部段7和第二凸轮部段25在第一轴向方向57上移动,而第二滑动轨道用于使第一凸轮部段7和第二凸轮部段25在第二轴向方向59上移动。在图6中,以61表示凸轮轴1的旋转方向。第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13因此在凸轮轴1的旋转过程中远离观察者移动。如果在该旋转方向的情况下上方区域中的固定销引入第一滑动轨道53中,那么第一滑动轨道53的斜轮廓使得在凸轮轴1转动半圈的过程中第二凸轮部段在第一轴向方向57上移动。第二滑动轨道55也具有斜轮廓,然而该滑动轨道相对于周向方向具有相反的角度。如果将相同的固定销引入第二凸轮部段25中(此时在第一轴向方向57上移动)的第二滑动轨道55中,那么在凸轮轴1转动半圈的过程中第二凸轮部段25在第二轴向方向59上移动。原则上,第一和第二滑动轨道53和55的轮廓可以选择为使得在一圈转动中的任何希望的阶段的过程中使得第二凸轮部段25的移动。两个操作模式之间的改变应当在对汽缸气门两个连续的致动之间进行。因此第二凸轮部段25的移动应当最晚在转动一圈之后结束。根据本发明的实施方案具有第一滑动轨道53和第二滑动轨道55,所述第一滑动轨道53和第二滑动轨道55各自产生转动半圈过程的移动,所述实施方案的优点在于两个滑动轨道可以在凸轮轴1的相对的侧面上设置在相同的轴向位置处。这能够实现第二凸轮部段
25的非常紧凑的设计。在转动幅值更大的情况下这是不可能的,这是因为滑动轨道会彼此交叉。在该情况下,滑动轨道必须在轴向方向上彼此偏移地设置。另一方面,更小的转动幅值缺点在于,所述幅值越小,则固定销的致动必须越精确地进行。因此,转动半圈过程的移动形成比较好的折衷。
[0069] 因为第一凸轮部段7和第二凸轮部段25由于联接部33而仅可在轴向方向上结合地移动,因而第一滑动轨道53和第二滑动轨道55是否设置在第一凸轮部段7还是第二凸轮部段25上是没有关系的。所显示的设置在第二凸轮部段25上的优点在于,因为无需为滑动轨道提供轴向区域,因而第一凸轮部段7可以被构造成更窄。这反过来导致第一凸轮部段7重量方面的优点,有利于第一凸轮部段7的旋转。
[0070] 图6a显示了根据本发明的凸轮轴1的变体形式。所显示的凸轮轴1的变体形式与图6的不同之处仅在于滑动轨道53和55的构造。滑动轨道53和55分别产生完全转动一圈过程的移动。为了实现紧凑的设计,在该变体形式中两个滑动轨道具体实施为形成交叉。所述滑动轨道可以例如如在DE102007051739A1或DE102010033087A1中那样实现。
[0071] 图7显示了根据本发明的凸轮轴1的另一个立体视图。与图6相比,在该视图的情况下,凸轮轴1垂直于旋转轴线切开。截面平面穿过第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13延伸。在该视图中清楚可见内轴5和孔21。销17设置在孔21中,所述销17具有第一销部分18a和第二销部分18b。销17穿过支撑轴3中的第一开口11和第二开口12,其中第二开口12与第一开口11是相对的。通过销17的这两个相对的端部,销17接合在第一凸轮部段7的第一凹口9的内侧中的两个轴向凹槽23中。
[0072] 图8显示了与图7相似的凸轮轴1的视图。在该视图中,第二凸轮部段已经被移除,从而可见缺口49中的轴承体51。
[0073] 图9显示了与图6相似的凸轮轴1的视图。在该视图中,第一凸轮轴7已经被移除,从而可见销17的穿过第一开口11的一个端部。此时进一步清楚可见第二凸轮部段25的第二轴环44。第二轴环44仅在圆周的一部分上延伸并且因此形成卡销接头的一部分。缺口47进一步可见并且在第二凸轮部段25的整个轴向尺寸上延伸。在第二凸轮部段25的移动的过程中,轴承体(参见图8)滑动进入到这些缺口中。
[0074] 图10显示了凸轮轴1的另一个立体视图,其中此时已经除去第一和第二凸轮元件从而可见锁定本体37。锁定本体37穿过支撑轴3中的锁定开口41。在周向方向上,锁定开口41的尺寸大于锁定本体37在周向方向上的尺寸,因此锁定本体37不会阻碍内轴5相对于支撑轴3的转动。同样情况适用于销17和开口11。
[0075] 图11示例性显示了可用于所述凸轮轴的变体构造形式。显示了具有第二凸轮部段25的支撑轴3的截面。在该变体形式中,在第二凹口27的内侧上设置齿63代替具有轴承体的缺口。支撑轴3的外侧还具有齿69,其中两个齿63和69彼此啮合。两个齿的齿槽在轴向方向上延伸从而允许第二凸轮部段25在支撑轴3上的轴向移动并且防止第二凸轮部段25相对于支撑轴3旋转。齿69可以与支撑轴3整体形成或者如图所示实施为套压齿环67的形式。
[0076] 除了齿之外,图11还显示了联接部33的变体形式。在该变体形式中,轴环44具体实施为可以围绕第一凸轮部段的轴环接合。
[0077] 应注意图11中的滑动轨道53和55不具有使得第二凸轮部段25的移动的正确的斜轮廓。图11仅用于说明两个所述构造变体形式,因此省略了完整的视图。当然,参考其它附图所描述的滑动轨道可以容易地与这些变体形式组合。
[0078] 图12-15显示了根据本发明的凸轮轴的第二个实施方案。图12和13中分别显示了凸轮轴的截面,其中截面平面均包括凸轮轴的旋转轴线。图14显示了凸轮轴的侧视图。图15显示了根据本发明的凸轮轴的第二个实施方案的立体视图。
[0079] 图12显示了根据第二个实施方案变体形式的凸轮轴1的纵向截面视图,其与图1相似。凸轮轴1包括以空心轴的形式形成的支撑轴3,以及相对于支撑轴3同中心地设置的内轴5。内轴5可以相对于支撑轴3旋转。第一凸轮部段设置在支撑轴3上,所述第一凸轮部段具有第一凹口9用于接收支撑轴3。支撑轴3具有第一开口11,第一凸轮部段7通过所述第一开口
11以结合地旋转的方式连接至内轴5。相反,第一凸轮部段7可以相对于支撑轴3旋转。第一凸轮部段7具有第一凸轮轮廓13和第二凸轮轮廓15,所述第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13和第二凸轮轮廓15在轴向方向上相对于彼此偏移。在图12中所示的凸轮轴1的构造中,第一凸轮部段7所设置在的轴向位置使得第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13起作用。相反,第一凸轮部段7的凸轮轮廓15不起作用。根据本发明,第一凸轮部段7可以相对于内轴5和支撑轴
3移动。因此第一凸轮部段7可以移动至右侧(在该视图中)使得第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15移动至第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13的轴向位置。在该情况下,第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15由于设置在正确的轴向位置处而因此起作用,从而导致对汽缸气门的致动。然而在所示的实施方案中,第二凸轮轮廓体现为零升程,因此即使第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15起作用,也不会进行汽缸气门的致动。正如关于图1已经解释的,零升程形式的实施方案不是必须的。例如,第一凸轮部段7的两个凸轮轮廓13和15的不同之处还可以在于升程高度、角度位置或凸轮轮廓在周向方向上的宽度。替代性地,第一凸轮部段7的两个凸轮轮廓13和15也可以相同。
[0080] 除了第一凸轮部段7的移动之外,第一凸轮部段7还可以改变其相对于支撑轴3的角度位置。为此目的,第一凸轮部段7可旋转地设置在支撑轴3上并且借助于销17而通过第一开口11以结合地旋转的方式连接至内轴5。因此,在内轴5相对于支撑轴3旋转的过程中,第一凸轮部段7也相对于支撑轴3旋转。因此,销17不会阻碍内轴5相对于支撑轴3的旋转,第一开口11在周向方向上比销17的直径更大。内轴5具有孔21用于接收销17。销17穿过支撑轴3中的开口11并接合在第一凸轮部段7的第一凹口9的内侧中的轴向凹槽23中。在该情况下,销17为两截并且包括第一销部分18a和第二销部分18b。替代性地,销17为整体式的实施方案也是可能的。
[0081] 在所示实施方案的情况下,孔21具体实施为连续的孔并且销17穿过第一开口11以及与第一开口11相对的第二开口12,其中销17的相对的两个端部接合在第一凸轮部段7的凹口9的内侧中的两个轴向凹槽23中。除了所述对称的实施方案之外,还有可能以盲孔的形式形成孔21使得销17仅有一侧穿过支撑轴3中的第一开口11并且接合在轴向凹槽23中。
[0082] 第二凸轮部段25邻近第一凸轮部段7设置在支撑轴3上。第二凸轮部段25具有用于接收支撑轴3的第二凹口27、第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29和第二凸轮轮廓31。因此,第二凸轮部段25具有与第一凸轮部段7数目相同的凸轮轮廓。
[0083] 第二凸轮部段25连接至支撑轴3使得第二凸轮部段25一方面相对于支撑轴3结合地旋转,但另一方面可轴向移动地设置在支撑轴3上。这借助于缺口和轴承体以与第一个实施方案相似的方式实现。也可以替代性地使用参考图11阐述的齿。
[0084] 第一凸轮部段7和第二凸轮部段25具有结合接触表面65,所述结合接触表面65垂直于支撑轴3的旋转轴线延伸使得第一凸轮部段7可以相对于第二凸轮部段25旋转而在旋转的过程中不会造成第一凸轮部段7或第二凸轮部段25的移动。不同于第一个实施方案,在第一凸轮部段7和第二凸轮部段25之间不设置联接部。
[0085] 在该情况下,为第一凸轮部段7中的每个凸轮轮廓指定第二凸轮部段25的凸轮轮廓以及第一凸轮部段7和第二凸轮部段25的相关的结合轴向位置。在结合轴向位置的情况下,两个凸轮部段7和25被一起推动从而停止使得它们在接触表面65中彼此接触。为了将两个凸轮部段7和25固定在结合轴向位置处,设置锁定装置35a,所述锁定装置35a将第一凸轮部段7锁定在结合轴向位置中的一个处。相应地设置锁定装置35b,所述锁定装置35b将第二凸轮部段25锁定在结合轴向位置处。由于在该变体形式中两个凸轮部段7和25没有彼此联接,因而必须单独锁定两个凸轮部段7和25中的每一者。
[0086] 两个锁定装置35a和35b分别包括内轴5中的孔36a和36b和两个弹簧负载的锁定本体37a和37b。锁定本体37a、37b在径向方向上可移动地安装。通过弹簧39a或39b的压缩而进行锁定本体37a、37b的所述径向移动。弹簧负载的锁定本体37a、37b分别穿过支撑轴3中的锁定开口41a和41b并且接合在第二凸轮部段25的第二凹口27的内侧中的锁定凹槽45a或45b中。如果第一凸轮部段7和第二凸轮部段25朝向第二操作模式(即朝向右侧)移动,则首先压缩弹簧39a、39b从而允许移动。在分配的结合轴向位置处,弹簧39a和39b使锁定本体
37a和37b与另外的锁定凹槽46a和46b接合并且因此将结合轴向位置固定。(锁定装置35a的部件在图13中仅局部可见)。
[0087] 两个锁定开口41a、41b和四个锁定凹槽45a、45b、46a和46b在周向方向上的尺寸分别大于锁定本体37a或37b在周向方向上的尺寸,因此锁定本体37a、37b不会阻碍内轴5相对于支撑轴3的转动。锁定凹槽45a、45b、46a和46b在该情况下实施为完全周向的。因此这允许更简单的制造过程。虽然孔36b平行于用于销17的孔21延伸,但孔36a垂直于用于销17的孔21(参见图13)。三个孔之间的任何希望的角度通常都是可能的。此外,孔21、36a和36b无需一定沿径向延伸。具有轴向方向和径向方向上的分量的斜轮廓也是可能的。
[0088] 第一滑动轨道53设置在第一凸轮部段7的远离第二凸轮部段25的端部侧处。第一滑动轨道55设置在第二凸轮部段25的远离第一凸轮部段7的端部侧处。下文参考图14解释滑动轨道53和55的操作模式。
[0089] 图13显示了根据本发明的凸轮轴1的纵向截面,所述纵向截面垂直于根据图12的纵向截面。所述纵向截面包括图12中所示的线G-G。在内轴5中清楚可见孔17、36a和36b。所述截面因此也显示了锁定装置35a的结构,通过所述锁定装置35a锁定第一凸轮部段7。
[0090] 图14显示了根据本发明的凸轮轴的侧视图。除了已经解释的特征之外,图14还清楚显示了第一滑动轨道53和第二滑动轨道55。第一凸轮部段7借助于第一滑动轨道53而在第一轴向方向57上朝向第二凸轮部段25移动。第一滑动轨道53以如下方式形成:使得第一凸轮部段7的相对于周向方向至少局部倾斜延伸并且远离第二凸轮部段的端部侧。固定销径向与滑动轨道53接触用于使第一凸轮部段7移动。这在滑动轨道53上的如下区域中出现:在该区域中滑动轨道与接触表面65的距离没有达到其最大值。在凸轮轴1的旋转过程中,滑动轨道53沿着销滑动。由于销在轴向方向上固定,因而滑动轨道53移动并且因此第一凸轮部段7在第一轴向方向57上朝向第二凸轮部段25移动。因此通过接触表面65而在第二凸轮部段25上施加力,使得第二凸轮部段25也在第一轴向方向上移动。以相似的方式,可以造成第二凸轮部段25在第二轴向方向59上朝向第一凸轮部段7移动。为此目的,第二滑动轨道55以如下形式形成:使得第二凸轮部段25至少局部倾斜延伸并且远离第一凸轮部段的端部侧。在第二凸轮部段25以第二轴向方向59移动的过程中,第一凸轮部段7也可以在第二轴向方向59上移动。
[0091] 由于在该实施方案的情况下在第一凸轮部段7与第二凸轮部段25之间未设置联接部,因此通过使第一凸轮部段7具有第一滑动轨道并且使第二凸轮部段25具有第二滑动轨道55而使得两个凸轮部段7和25的结合地移动,所述第一滑动轨道用于使第一凸轮部段在第一轴向方向57上朝向第二凸轮部段移动,所述第二滑动轨道55用于使第二凸轮部段25在第二轴向方向59上朝向第一凸轮部段7移动。因此通过两个凸轮部段7和25与结合接触表面65的相互作用而实现结合地移动。为此目的,滑动轨道不必在端部侧上形成。正如在第一个实施方案中所使用的凹槽形状的滑动轨道也是可能的。
[0092] 图15显示了根据本发明的凸轮轴的第二个实施方案的立体视图。由于是立体的实施方案,在第二凸轮部段25的第二凹口27的内侧上也可见缺口47。在这些实施方案中,缺口47也穿过第二凸轮部段25的整个轴向尺寸延伸并且因此在端部侧上可见。
[0093] 图16显示了凸轮轴的操作模式以及气门升程曲线。图16的下部对应于图1。为了确保更加清楚,仅为选定的部件提供附图标记。此外,用实线或虚线表示第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13和第二凸轮轮廓15、第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29和第二凸轮轮廓31。在图16的左上区域中显示了由第一凸轮部段引起的气门升程。在平轴线上绘制支撑轴的旋转角度,并且在竖直轴线上以长度单位绘制气门升程。在所显示的凸轮轴的第一操作模式下,第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13起作用并且产生气门升程曲线71a。通过相同类型的线(相关联的凸轮轮廓也由该线进行标示)来表示该气门升程曲线。如果第一凸轮部段7移动至左侧使得第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15移动至第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓
13的轴向位置,则第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15起作用并且产生气门升程曲线73a。通过相同类型的线(相关联的第一凸轮部段7的凸轮轮廓15也由该线进行标示)来表示气门升程曲线73a。因此,相同情况适用于所有之后的视图。
[0094] 由于第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15体现为零升程,因而气门升程曲线73a位于水平轴线上。因此未引起气门升程。除了移动之外,第一凸轮部段7还能够相对于支撑轴3旋转。由于在水平轴线上绘制支撑轴的旋转角度,因此第一凸轮部段7相对于支撑轴3的旋转对应于气门升程曲线的水平移动。第一凸轮部段7可以在两个极端旋转位置之间连续变化。在第一极端旋转位置下产生气门升程曲线71a,并且在第二极端旋转位置下引起气门升程曲线71b。在该情况下,两个气门升程曲线71a和71b之间的水平距离为30°。这是第一凸轮部段7可以相对于支撑轴旋转的最大旋转角度。数值取决于具体要求。数值通常为支撑轴3的具有较大的最大旋转角度的尽可能高的灵活性与高稳定性之间的折衷。旋转角度越大,则周向方向上的开口11和12也必须越大。这降低了支撑轴的稳定性。在20°-30°范围内的最大旋转角度是正常的。
[0095] 在右上区域中以相似方式显示第二凸轮部段25的气门升程曲线。气门升程曲线75包括第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29,并且气门升程曲线77包括第二凸轮部段25的第二凸轮轮廓31。在该情况下,第二凸轮轮廓31也体现为零升程。气门升程曲线77因此位于水平轴线上。
[0096] 图17以相似视图显示了另一个实施方案。与图16相比,第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15在该情况下不体现为零升程。取而代之的是,第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15产生气门升程曲线73a。气门升程曲线73a具有与气门升程曲线71a相同的最大气门升程,但是相对于气门升程曲线71a旋转约40°。因此,气门升程曲线73a相对于气门升程曲线71a以40°偏移至右侧。由于两个曲线相对于彼此旋转,因此在图17的下部显示出由第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13产生的气门升程会比第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15的情况更大。这是因为所显示的横截面包括第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13的最大尺寸而非第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15的最大尺寸。此外,第一凸轮部段可以在两个极端旋转位置之间连续变化。在第一极端旋转位置上,产生气门升程曲线71a或73a(取决于移动位置),并且在第二极端旋转位置上产生气门升程曲线71b和73b。两个气门升程曲线之间的水平距离分别为30°。在气门被致动的情况下,受控的气门升程曲线因此可以改变至多70°:曲线71a与71b之间通过旋转而连续变化30°,通过移动10°至而跳跃到曲线73a并且进一步连续变化30°直至曲线
73b。当然可以通过使气门升程曲线73a与曲线17a的水平距离小于或等于曲线71a和71b的水平距离从而避免跳跃。与已知的凸轮轴不同,根据本发明因而提供明显更大的调节范围。
[0097] 在图17的右上区域中以相似方式显示第二凸轮部段25的气门升程曲线。气门升程曲线75包括第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29,并且气门升程曲线77包括第二凸轮部段25的第二凸轮轮廓31。在该情况下,第二凸轮部段25的第二凸轮轮廓31具体实施为产生气门升程曲线77,所述气门升程曲线77在与气门升程曲线75相同的角度处具有最大值。然而,在气门升程曲线77的情况下幅值(即最大气门升程)比气门升程曲线75的情况小大约30%。
[0098] 图18显示了根据本发明的凸轮轴的另一个变体形式。虽然第一凸轮部段7具有与根据图17的实施方案相同的结构,但第二凸轮部段25具有两个具有不同角度位置的凸轮轮廓29和31。在该变体形式的情况下,相关联的气门升程曲线75和77具有相同的幅值,但彼此旋转约20°的角度。
[0099] 图19显示了根据本发明的凸轮轴的另一个变体形式。在该变体形式的情况下,第二凸轮部段25的两个凸轮轮廓29和31相同。因此在第二凸轮部段25的两个相同的凸轮轮廓29和31之间,第二凸轮部段的横截面没有变化。两个气门升程曲线75与77一致。
[0100] 图20中显示了基本上对应于根据图18的实施方案的实施方案变体形式。然而,在该情况下,第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15的幅值(即最大气门升程)比第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13的幅值小大约40%。
[0101] 通过举例的方式,图16至20显示了根据本发明的凸轮轴能够实现用于设定气门升程曲线的各种可能的变体形式。
[0102] 图21和图22显示了根据本发明的凸轮轴的另一个实施方案。图21显示了凸轮轴的纵向截面的立体视图。图21中的截面平面以与图1相似的方式延伸。图22中显示了垂直于该截面平面的截面。所述截面平面因此以与图2相似的方式延伸。在该实施方案变体形式的情况下,第一凸轮部段7能够相对于支撑轴3旋转并且能够相对于支撑轴3和内轴5沿轴向移动。相比而言,第二凸轮部段25则固定地连接至支撑轴。为了将第一凸轮部段锁定至锁定位置,提供锁定装置。所述锁定装置包括盲孔形式的孔。套管79设置在孔中,所述套管79穿过锁定开口41延伸直至支撑轴3的外径。弹簧负载的锁定本体设置在套管中,其在径向方向上可移动地安装。弹簧负载的锁定本体穿过支撑轴3中的锁定开口41并且接合在第一凸轮部段7的第一凹口9的内侧中的第一锁定凹槽45中。以球体的形式形成的锁定本体37被弹簧39推入锁定第一凹槽45中从而在轴向方向上形成主动锁定。在本发明的该变体形式的情况下,用于锁定装置的孔垂直于用于销17的孔21延伸。在该情况下,锁定装置还可以包括连续的孔而非盲孔(参见图12)。则锁定装置可以具有位于套管中的两个球体的对称结构,弹簧设置在所述两个球体之间。
[0103] 图23和图24显示了本发明的另一个实施方案。不同于图21和22中显示的变体形式,在此使用的是不同的锁定装置。支撑轴3具有周向凹槽81,缆线圆环83设置在所述周向凹槽81中。缆线圆环83接合在凹槽81和第一锁定凹槽45中。如果第一凸轮部段7移动,则缆线圆环83弹性变形。一旦另一个第二锁定凹槽46与凹槽81相对,则缆线圆环83再次变形并且在轴向方向上产生主动锁定。以这种方式分别实现第一凸轮部段的锁定。
[0104] 图25和26中显示了具有不同的锁定装置的本发明的另一个变体形式。在该情况下,第一凸轮部段7具有周向凹槽85,弹簧环87设置在所述周向凹槽85中。弹簧环87接合在支撑轴3的锁定凹槽89中。在第一凸轮部段7移动的过程中,弹簧环弹性变形。一旦弹簧环87从第二锁定凹槽91移动直至另一个锁定凹槽91,则其再次变形并且接合在支撑轴3的周向锁定凹槽91中。这保证了第一凸轮部段7的稳定锁定。
[0105] 所描述的各种锁定装置当然也可以用在第一和第二凸轮部段可移动的实施方案中。
[0106] 示例性实施方案可以进一步扩展成每个凸轮部段具有三个或更多个凸轮轮廓从而实现更大的灵活性。在该情况下,相应地设置额外的锁定凹槽从而将凸轮部段锁定在需要的轴向位置处。
[0107] 图27显示了根据第三个实施方案变体形式的凸轮轴1的纵向截面。凸轮轴1包括以空心轴的形式形成的支撑轴3,以及相对于支撑轴3同中心地设置的内轴5。内轴5可以相对于支撑轴3旋转。第一凸轮部段7设置在支撑轴3上,所述第一凸轮部段7具有第一凹口9用于接收支撑轴3。支撑轴3具有第一开口11,第一凸轮部段7通过所述第一开口11以结合地旋转的方式连接至内轴5。相反,第一凸轮部段7可以相对于支撑轴3旋转。第一凸轮部段7具有第一凸轮轮廓13和第二凸轮轮廓15,所述第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13和第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15在轴向方向上彼此偏移。在图27中所示的凸轮轴1的构造中,第一凸轮部段7设置在一定的轴向位置处使得第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13起作用。相反,第一凸轮部段7的凸轮轮廓15不起作用。根据本发明,第一凸轮部段7可以相对于内轴5和支撑轴3移动。因此第一凸轮部段7可以移动至右侧(在该视图中)使得第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15移动至第一凸轮部段7的第一凸轮轮廓13的轴向位置。在该情况下,第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15由于设置在正确的轴向位置处因此起作用,用以进行对汽缸气门的致动。然而在所示实施方案的情况下,第二凸轮轮廓体现为零升程,因此即使第一凸轮部段7的第二凸轮轮廓15起作用,也不进行汽缸致动。正如关于图1已经解释的,零升程形式的实施方案不是必须的。例如,第一凸轮部段7的两个凸轮轮廓13和15的不同之处还可以在于升程高度、角度位置或凸轮轮廓在周向方向上的宽度。替代性地,第一凸轮部段7的两个凸轮轮廓
13和15也可以相同。
[0108] 除了第一凸轮部段7的移动之外,第一凸轮部段7还可以改变其相对于支撑轴3的角度位置。为此目的,第一凸轮部段7可旋转地设置在支撑轴3上并且借助于销17通过第一开口11而以结合地旋转的方式连接至内轴5。因此在内轴5相对于支撑轴3旋转的过程中,第一凸轮部段7也相对于支撑轴3旋转。因此,销17不会阻碍内轴5相对于支撑轴3的旋转,第一开口11在周向方向上比销17的直径更大。内轴5具有孔21用于接收销17。销17穿过支撑轴3中的开口11并且接合在第一凸轮部段7的第一凹口9的内侧中的轴向凹槽23中。在该情况下,销17为两截形式并且包括第一销部分18a和第二销部分18b。替代性地,销1 7为整体形式的实施方案也是可能的。
[0109] 在所示实施方案的情况下,孔21具体实施为连续的孔并且销17穿过第一开口11和与第一开口11相对的第二开口12,其中销17的相对的两个端部接合在第一凸轮部段7的凹口9的内侧中的两个轴向凹槽23中。除了所述对称的实施方案之外,还可能以盲孔的形式形成孔21而使得销17仅有一侧穿过支撑轴3中的第一开口11并且接合在轴向凹槽23中。
[0110] 第二凸轮部段25邻近第一凸轮部段7而设置在支撑轴3上。第二凸轮部段25具有用于接收支撑轴3的第二凹口27、第二凸轮部段25的第一凸轮轮廓29以及第二凸轮部段25的第二凸轮轮廓31。因此第二凸轮部段25具有与第一凸轮部段7数目相同的凸轮轮廓。
[0111] 第二凸轮部段25连接至支撑轴3使得第二凸轮部段25一方面相对于支撑轴3可旋转地结合,而另一方面可轴向移动地设置在支撑轴3上。这借助于缺口和轴承体以与第一个实施方案相似的方式实现。也可以替代性地使用参考图11中描述的齿。
[0112] 第一凸轮部段7和第二凸轮部段25具有结合接触表面65,所述结合接触表面65垂直于支撑轴3的旋转轴线延伸使得第一凸轮部段7可相对于第二凸轮部段25旋转而在旋转的过程中不会使得第一凸轮部段7或第二凸轮部段25移动。以与第二个实施方案相似的方式,在第一凸轮部段7与第二凸轮部段25之间不设置联接部。
[0113] 在该情况下,为第一凸轮部段7的每个凸轮轮廓指定第二凸轮部段25的凸轮轮廓以及第一凸轮部段7和第二凸轮部段25的相关的结合轴向位置。在结合轴向位置的情况下,两个凸轮部段7和25被一起推动从而停止使得它们在接触表面65中彼此接触。
[0114] 为了将两个凸轮部段7和25固定在结合轴向位置处,设置锁定装置35b,所述锁定装置35b将第二凸轮部段25锁定在结合轴向位置中的一者处。第一凸轮部段7通过弹簧元件95而朝向第二凸轮部段25受到拉力。因此借助于第一凸轮部段7由弹簧元件95施加的复位力而朝向第二凸轮部段25被推动的事实将第一凸轮部段7的轴向位置固定,其中通过锁定装置35b固定第二凸轮部段25。弹簧元件95支撑在支撑元件93上,所述支撑元件93可旋转地连接至支撑轴3并且以结合地旋转的方式连接至内轴5。通过使内轴5具有孔97和销99从而实现以结合地旋转的方式连接至内轴5,所述销99穿过支撑轴3中的开口101并且接合在支撑元件93的凹口103中。
[0115] 锁定装置35b包括内轴5中的孔36b和两个弹簧负载的锁定本体37b。锁定本体37b在径向方向上可移动地安装。利用弹簧39b的压缩来进行锁定本体37b的所述径向移动。弹簧负载的锁定本体37b穿过支撑轴3中的两个锁定开口41b并且接合在第二凸轮部段25的第二凹口27的内侧中的锁定凹槽45b中。如果第二凸轮部段25朝向第二操作模式(即朝向右侧)移动,则弹簧39b首先被压缩从而允许移动。在指定的结合轴向位置处,弹簧39b随后使得锁定本体37b与另一个锁定凹槽46b接合并且因此固定第二凸轮部段25的轴向位置。同时,第二凸轮部段25使第一凸轮部段7抵抗弹簧元件95的复位力而在支撑元件93的方向上移动。通过借助于锁定装置25固定第二凸轮元件的轴向位置,第一凸轮部段7的轴向位置因此也被固定。如果第二凸轮部段25朝向第一操作模式(即朝向左侧)移回,则弹簧元件95至少部分地松弛并且也使第一凸轮部段移动至第一操作模式的分配的轴向位置。弹簧元件95在第一操作模式下完全松弛并且仅通过主动锁定而在第一操作模式下将第一凸轮部段7固定也是可能的,而弹簧元件95不会对第一凸轮部段7施加显著的力。
[0116] 即使在该实施方案中,在两个凸轮部段7和25之间不设置联接部,然而由于弹簧元件95而使得两个凸轮部段7和25仅可结合地移动。在图27中弹簧元件95示意性地表示为螺旋弹簧的方式。弹簧元件95优选形成为设置在支撑轴3上的支撑元件93与第二凸轮部段7之间的环形板簧或膜片弹簧的形式。
[0117] 第二凸轮部段具有第一滑动轨道53和第二滑动轨道55用于第二凸轮部段25的移动。参考图6和6a来描述滑动轨道的操作模式。
[0118] 两个锁定开口41b和两个锁定凹槽45b和46b在周向方向上的尺寸分别大于锁定本体37b在周向方向上的尺寸,使得锁定本体37b不会妨碍内轴5相对于支撑轴3的旋转。在该情况下锁定凹槽45b和46b实施为完全周向。这则允许更简单的制造方法。相应地,开口101在周向方向上的尺寸大于销99在周向方向上的尺寸,使得销99不会阻碍内轴5相对于支撑轴3的旋转。
[0119] 在内轴相对于支撑轴3旋转的情况下,第一凸轮部段7和支撑元件93两者由于均以结合旋转的方式连接至内轴5因此相对于支撑轴旋转。因此在内轴5相对于支撑轴3旋转的过程中维持第一凸轮部段7和支撑元件93的相对径向位置。因此在弹簧元件95与第一凸轮部段7之间或者在弹簧元件95与支撑元件93之间不发生移动。因此不产生摩擦,而摩擦在内轴5相对于支撑轴3旋转的情况下必须通过更大的力消耗才能克服。替代性地,支撑元件93也可以以结合旋转的方式连接至支撑轴3。在该情况下,滑动轴承则设置在弹簧元件95与第一凸轮部段7之间或者弹簧元件95与支撑元件93之间。通过滑动轴承而使得第二凸轮部段相对于支撑元件93的旋转不会受到连接的弹簧元件95的阻碍。
[0120] 在图27中显示的实施方案的情况下,借助于第二凸轮部段25通过滑动轨道53和55移动并且通过锁定装置35b锁定的事实而实现两个凸轮部段25和7的轴向移动和锁定。第一凸轮部段7仅跟随第二凸轮部段25的轴向移动。也可以相似地实现相反结构使得锁定装置和滑动轨道设置在第一凸轮部段7上而第二凸轮部段25通过弹簧元件朝向第一凸轮部段受到拉力。在这种变体形式的情况下,第二凸轮部段则跟随第一凸轮部段的移动。在该变体形式中以相似的方式还可能的是,使支撑元件以结合地旋转的方式连接至内轴或者以结合地旋转的方式连接至支撑轴。
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