凸轮轴总成

技术领域

本发明涉及一种凸轮轴总成，该凸轮轴总成特别用于机动车辆的内燃机，并且涉及一种具有这种凸轮轴总成的内燃机。

背景技术

在机动车辆的内燃机中使用可旋转地安装的凸轮轴来调节在相应气缸体中设置的燃烧室的进气阀和排气阀。

在此，因为在技术上很复杂并因此制造昂贵，在固定系统(通常是内燃机中的所述气缸体)中对凸轮轴的所述可旋转安装已被证明是有问题的。除此之外，传统凸轮轴的可旋转安装需要相对较大的轴向安装空间。

因此，本发明的目的是提出一种内燃机凸轮轴的可旋转安装的新方法。特别地，将找到特别具有成本效益或/和节省空间的解决方案。

发明内容

该目的通过独立权利要求的主题来解决。优选实施例是从属权利要求的主题。

相应地，本发明的基本思想是借助于吸收轴向力的轴向轴承来可旋转地安装凸轮轴，其中，布置在凸轮轴上的凸轮之一是这种轴向轴承的一部分。以此，可以免除轴向轴承中的单独组件，该组件作为轴向轴承的一部分来吸收由凸轮轴施加在轴向轴承上的轴向力。在此处引入的解决方案中，以不可旋转地方式布置在凸轮轴上的凸轮实际上承担了这一功能。以这种方式，与传统凸轮轴相比，该凸轮轴的安装已证明是特别简单的。除此之外，与传统凸轮轴总成相比，减少了在轴向方向上所需的安装空间。

根据本发明的凸轮轴总成，该凸轮轴总成特别用于机动车辆的内燃机，包括沿着轴向方向延伸的凸轮轴，在该凸轮轴上不可旋转地布置有至少一个凸轮。此外，该凸轮轴总成包括用于将凸轮轴进行轴向对准的轴向轴承。在此，“轴向对准”是指轴向轴承防止了凸轮轴的轴向偏移，特别是防止了内燃机气缸盖中的凸轮轴的轴向偏移。根据本发明，布置在凸轮轴上的凸轮是轴向轴承的一部分。因此，凸轮还承担了轴向轴承的功能。因此，根据本发明的凸轮轴和轴向轴承的凸轮轴总成在技术上以特别简单的方式来构造，继而在凸轮轴总成的制造期间产生所期望的成本优势。

在此引入的凸轮轴总成不仅可以用于内燃机中的阀控制，还可以用于驱动输送装置，例如液体泵，特别是燃料泵或冷却剂泵。也可以想到将其用于驱动传动轮。

根据一个优选实施例，轴向轴承包括第一轴向轴承元件和第二轴向轴承元件，它们沿着轴向方向彼此相对地布置，并且在它们之间布置有凸轮。将两个轴承元件和所述凸轮相对彼此设计并匹配，使得带有凸轮的凸轮轴可以相对于轴承元件围绕凸轮轴的沿着轴向方向延伸的中心纵向轴线进行旋转。

特别优选地，凸轮夹在两个轴承元件之间，以便可以围绕凸轮轴的中心纵向轴线来可旋转地调节。

根据另一优选实施例，轴向轴承包括第一凸轮和第二凸轮，它们彼此间隔开地并且不可旋转地布置在凸轮轴上。此外，轴向轴承包括第一轴向轴承元件和第二轴向轴承元件。优选地，这两个轴承元件沿着轴向方向彼此间隔开地布置。在该实施例中，两个凸轮和两个轴承元件相对于彼此布置在凸轮轴上或者布置在凸轮轴处，使得第一轴承元件和第一凸轮限制凸轮轴在轴向方向上的轴向运动，并且第二轴承元件和第二凸轮限制凸轮轴与所述轴向方向反向的轴向运动。

特别优选地，两个轴承元件沿着轴向方向布置在两个凸轮之间。

对此可替代地并且同样特别优选地，两个凸轮可以沿着轴向方向布置在两个轴承元件之间。

根据另一有利的改进，至少一个凸轮的面向轴承元件的两个轴向端面以及两个轴承元件的面向至少一个凸轮的两个轴向端面，分别形成轴向轴承的滑动表面。

特别优选地，轴承元件设计为用于吸收轴向力。以这种方式，在不损坏或甚至损毁轴承元件的情况下，特别是在机动车辆中总成的长期运行中，确保了凸轮轴的所期望轴向引导。

根据另一有利的改进，两个轴承元件可以均设计为带有通孔的轴套，凸轮轴通过该通孔进行接合。以这种方式，凸轮轴可以以很小的径向游隙可旋转地安装。优选地，除了两个通孔之外，两个轴套在安装状态下完全地包围凸轮。

特别优选地，两个轴承元件或轴套可以设计为相同的部件。使用相同的部件在凸轮轴总成的制造中具有进一步的成本优势。

根据一个优选实施例，轴向轴承由凸轮和两个轴承元件组成。该实施例是特别简单的设计构造，并因此在制造中具有成本效益。

除此之外，本发明涉及一种内燃机，该内燃机特别用于机动车辆。该内燃机包括至少一个气缸体，优选地包括两个或更多个气缸体，其(分别)包括燃烧室以及至少一个可调节阀，该可调节阀用于将新鲜空气引入到该燃烧室中或者用于将废气排出该燃烧室。此外，内燃机包括上述根据本发明的凸轮轴总成。因此，上述根据本发明的凸轮轴总成的优点也可以施加到根据本发明的内燃机。在此，凸轮轴总成的轴向轴承的两个轴承元件布置为相对于(相应)气缸体固定在适当位置。在根据本发明的内燃机中，凸轮轴总成的轴向轴承的凸轮驱动地连接到所述阀，以便对所述阀进行调节。

根据内燃机的一个优选实施例，凸轮轴借助于至少一个径向轴承来可旋转地安装在(相应)气缸体上。与轴向轴承相结合，实现了凸轮轴相对于气缸体的所期望旋转性以及同样实现了所期望的轴向引导或固定。

附图说明

本发明的其他重要特征和优点可以从从属权利要求、附图以及通过附图的相关联的附图说明中获得。

应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，以上提及的并且仍将在下文中说明的特征不仅可以以所述的相应组合来使用，而且可以以其他组合或者单独使用。

在附图中示出了本发明的优选示例性实施例，并且在以下说明中对其进行更详细的说明。

分别示意性地示出：

图1是根据本发明的总成的示例，

图2是图1的示例的一个变型。

具体实施方式

仅图1示出了根据本发明的用于机动车辆的内燃机的凸轮轴总成1的示例。凸轮轴总成1包括沿着轴向方向A延伸的凸轮轴2。在凸轮轴2上，多个凸轮3不可旋转地且沿着轴向方向A彼此间隔开地布置。在此，轴向方向A沿着凸轮轴2的中心纵向轴线M来延伸。径向方向R与轴向方向正交并远离中心纵向轴线M来延伸。圆周方向U既垂直于轴向方向A又垂直于径向方向R来围绕中心纵向轴线M环绕。

此外，凸轮轴总成1包括轴向轴承4，该轴向轴承用于沿轴向方向A来对准或固定凸轮轴2。凸轮3中之一(以下将其表示为附图标记3a)是该轴向轴承4的一部分。除了凸轮3a，轴向轴承4还包括第一轴向轴承元件5a和第二轴向轴承元件5b。这两个轴承元件5a、5b设计为轴向轴承4的用于吸收由凸轮3a施加的轴向力的部分。为此，两个轴承元件5a、5b布置为沿着轴向方向A彼此间隔开，并且放置为沿着轴向方向A彼此相对。形成轴向轴承4的凸轮3a沿着轴向方向A布置在两个轴承元件5a、5b之间，即布置为使得带有凸轮3a的凸轮轴2可以相对于两个轴承元件5a、5b沿着圆周方向U围绕凸轮轴2的中心纵向轴线M进行旋转。为此，凸轮3a夹在两个轴承元件5a、5b之间，以便沿着圆周方向U来可旋转地调节。在示例情况下，轴向轴承4由凸轮3a和两个轴承元件5a、5b组成，即轴向轴承4设计为三个部分。

凸轮3a的面向轴承元件5a、5b的两个轴向端面8以及两个轴承元件5a、5b的面向凸轮3a的两个轴向端面9，分别形成轴向轴承4的滑动表面。这两个轴承元件5a、5b可以均设计为分别具有通孔7a和7b的轴套6a、6b，凸轮轴2通过该通孔进行接合，如图1所示。有利地，两个轴承元件5a、5b和轴套6a、6b分别可以设计为相同的部件。

有利地，一个或更多个所述滑动表面可以提供有保护涂层(未示出)，该保护涂层可以特别地具有减少磨损的作用。

图1的凸轮轴总成1可以例如用于机动车辆的内燃机(未示出)中。该内燃机包括一个、两个或更多个气缸体，在每个气缸体内提供有燃烧室和可调节阀，该可调节阀用于将新鲜空气引入到该燃烧室中并用于将废气排出该燃烧室。此外，内燃机包括上述的凸轮轴总成1。在此，轴向轴承4的两个轴承元件5a、5b优选地布置为相对于相应气缸体固定在适当位置。以这种方式，凸轮轴2借助于两个轴承元件5a、5b轴向地引导至内燃机的气缸体。在此，轴向轴承的凸轮3a驱动地连接到可调节阀之一。不可旋转地布置在凸轮轴2上并且与凸轮3a相对照的不是轴向轴承4的部分的另外的凸轮3，可以驱动地连接到内燃机的其余阀。将带有凸轮3的凸轮轴2可旋转地安装在气缸体上可以借助于至少一个径向轴承(未示出)来实现。

图2示出了图1的示例的一种变型。正如在图1的示例中一样，根据图2的总成1还包括两个轴承元件5a、5b，这两个轴承元件沿着轴向方向A彼此间隔开地布置。图2示例与图1示例的不同之处在于，轴向轴承4包括两个凸轮3a、3b，这两个凸轮沿着轴向方向A彼此间隔开地、不可旋转地布置在凸轮轴2上。轴向轴承4的两个凸轮3a、3b和两个轴承元件5a、5b相对于彼此轴向地布置在凸轮轴2上或者布置在凸轮轴2处，使得第一轴承元件5a和第一凸轮3a限制了凸轮轴2在轴向方向A上的轴向运动，并且第二轴承元件5b和第二凸轮3b限制了凸轮轴2与轴向方向A反向的轴向运动。以这种方式，凸轮轴2在轴向方向A上的所期望轴向引导以及与轴向方向A反向的所期望轴向引导可以类似于图1的示例来实现。为此，两个轴承元件5a、5b可以沿着轴向方向A布置在两个凸轮3a、3b之间，如图2所示。然而对此可替代地，也可以想到两个凸轮3a、3b沿着轴向方向A布置在两个轴承元件5a、5b之间(在图2中未示出)。