CN105745407A - 使凸轮组件在凸轮轴上轴向移动的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种凸轮移动装置，用于使至少一个凸轮件沿内燃机配气机构总成的凸轮轴轴向移动以便选择性地将该凸轮件定位在所述凸轮轴上的至少第一轴向位置或第二轴向位置上，该移动装置包括基本平行于所述凸轮轴布置的移动构件，该移动构件能够移动，从而使所述第一凸轮件在所述第一轴向位置和所述第二轴向位置之间移动。

Description

使凸轮组件在凸轮轴上轴向移动的装置
技术领域
本发明涉及使凸轮组件在凸轮轴上轴向移动的装置。
背景技术
可变气门升程(VVL)***和可变气门正时(VVT)***被单独使用或组合使用以改变内燃机气缸的进气门和/或排气门的打开高度和/或打开正时，从而改善性能、燃油经济性和排放水平中的至少一项。一种已知类型的VVL***和/或VVT***采用轴向凸轮移动。在该***中，凸轮件布置在凸轮轴上，从而凸轮件能沿凸轮轴在至少两个位置之间轴向移动，且气缸气门的打开高度和/或正时根据凸轮件位于哪个轴向位置由凸轮件控制。例如凸轮件可以包括用于当凸轮件位于凸轮轴上的第一轴向位置时控制气门的第一升程凸角和用于当凸轮件位于凸轮轴上的第二轴向位置时以不同的方式控制气门的第二升程凸角。在已知***中，凸轮件的其中一个轴向位置对应于“停缸位置”，并且在该位置上，凸轮从动件始终保持处于凸轮件基圆上，从而气门在整个气缸循环中保持关闭。
一种已知用于使一个或多个凸轮件在凸轮轴上轴向移动的致动器装置在US2010/0251982中有描述。在该装置中，每个凸轮件均设有呈彼此相对延伸的螺旋槽形式的多个轴向连接路径。给定凸轮件的移动根据连接路径结构通过被选择性联接在螺旋槽中的电磁控制致动元件来实现。与致动元件接合的螺旋槽的轴向轮廓造成了，在凸轮件的凸轮的共同基圆(无凸角)阶段中，凸轮件以自控制方式从一个轴向位置移向下一个轴向位置。每个待移动的凸轮件均需要单独的电磁控制致动元件，因此该致动器装置包括相对较多的零部件。
人们希望提供一种用于使凸轮组件在凸轮轴上轴向移动的替代装置。
发明内容
本发明提供一种凸轮移动装置，该凸轮移动装置用于使至少一个凸轮件沿内燃机配气机构总成的凸轮轴轴向平移，从而选择性地将该凸轮件定位于所述凸轮轴上的至少第一轴向位置或第二轴向位置，该移动装置包括：基本平行于所述凸轮轴布置的移动构件，该移动构件能够移动而使所述第一凸轮件在所述第一轴向位置与所述第二轴向位置之间移动。
这种装置保证了使凸轮件沿凸轮轴轴向平移的简单可靠方式。当被用于包括多个需要沿凸轮轴轴向平移的凸轮件的配气机构时，该装置不需要具有用于每个凸轮件的单独致动器。
附图说明
图1是具有配气机构总成的内燃机的部件的立体示意图。
图2示出了凸轮组件。
图3是配气机构总成处于第一构型的图1的内燃机的侧视示意图。
图4是配气机构总成处于第二构型的图1的内燃机的侧视示意图。
图5是内燃机的三缸点火顺序的侧视示意图。
图6是图1的内燃机的立体剖视示意图。
图7示出了止动销。
图8是凸轮轴的侧视剖视示意图。
图9是致动杆的立体图。
图10是图9的致动杆的侧视剖视图。
图11是处于第一构型的配气机构总成的侧视剖视示意图。
图12是处于第二构型的配气机构总成的侧视剖视示意图。
图13是配气机构总成的局部示意图。
图14是内燃机的局部立体示意图。
图15是图13的配气机构总成的局部立体示意图。
图16是平移杆的立体示意图。
图17是另一配气机构总成的立体示意图。
图18是图17的配气机构总成的局部侧视示意图。
图19是图17和图18的配气机构总成的组成部件的立体示意图。
具体实施方式
图1是内燃机1的局部示意图。在此例子中，发动机1是包括三个气缸3的三缸发动机。顶置凸轮轴(OHC)类型的配气机构总成5包括用于操作三对气门9的凸轮轴7，其中每对气门9用于三个气缸3中的相应一个。气门9全部是进气门，或全部是排气门。每个气门均包括回位弹簧(未示出)，其被偏置以使气门在已经打开后回到关闭位置。应理解，无论气门9是什么类型的气门(即进气门或排气门)，发动机1均包括与凸轮轴7类似的另一凸轮轴(未示出)用于操作对应的三对其它类型气门(未示出)，每个气缸3使用一对气门。因此，每个气缸3均包括一对进气门和一对排气门。凸轮轴7包括在一端通过传动装置(未示出)连接至发动机曲轴(未示出)的凸轮轴皮带轮8，从而在使用中曲轴的转动造成凸轮轴7转动。
凸轮轴7包括沿凸轮轴7的纵轴线相互间隔的三个凸轮组件11。每个凸轮组件11被用于控制三对气门9中的相应一对气门。为此，每个气门在其上端包括设置成当凸轮轴7转动时与凸轮组件11滑动接合的升程垫块9a。如下文更详细说明地，每个凸轮组件11均相对于凸轮轴7不可转动(即当凸轮轴7和进而各凸轮组件11转动时，在凸轮7和各凸轮组件11之间无相对转动)，但凸轮组件11能沿凸轮轴7的纵轴线在第一位置和第二位置之间移动，其中第一位置用于提供正常发动机燃烧模式，第二位置用于提供周期性停缸模式。
特别参见图2，每个凸轮组件11均限定出分别位于凸轮组件11的各端部的通过中间部段14分开的第一和第二凸轮部段13。每个凸轮组件11限定出沿其纵轴线延伸的中心孔14a，当配气机构总成3已组装时，凸轮轴7延伸穿过该中心孔。
每个凸轮部段13还限定出沿凸轮组件11轴线并排布置的第一凸轮15和第二凸轮17。每个第一凸轮15包括基圆15a和一对升程凸角15b。在此例子中，升程凸角15b是相同的并具有180°的角间距。每个第二凸轮17限定出基圆17a和单个升程凸角17b。升程凸角17b可具有与升程凸角15b不同的轮廓。
当凸轮组件11位于提供正常发动机燃烧模式的第一位置时，每个第一凸轮15被布置成与气门9的其中一个相应升程垫块9a形成滑动接触，且每个第二凸轮17被布置成不与升程垫块9a接触。相比之下，当凸轮组件11位于提供周期性停缸模式的第二位置时，每个第二凸轮17而不是各第一凸轮15被布置成与气门9的其中一个相应升程垫块9a形成滑动接触。
应理解，在具有凸轮轴***的标准内燃机中，气缸的完整四冲程发动机循环包括发动机曲轴的两圈完整转动(即720度)和凸轮轴的一圈转动(即360度)(从而曲轴按照以其自身转速的一半驱动凸轮轴的方式连接)。通常，每个凸轮均包括单个主升程凸角，从而由该凸轮控制的发动机气门在每个发动机循环中被致动一次。
相比之下，在此例子中，内燃机曲轴(未示出)通过传动装置(未示出)如行星齿轮***被连接至凸轮皮带轮8以便以曲轴自身转速的四分之一驱动凸轮轴7，结果，完整的四冲程发动机气缸循环包括发动机曲轴的两圈完全转动(与标准情况相同)，但仅包括凸轮轴7的半圈转动(即180度)。
因此，当凸轮组件11位于提供正常发动机燃烧模式的第一位置时(图3)，尽管凸轮轴7以凸轮轴正常转速的一半转动，但凭借具有以180度的角间距分开的两个第一升程凸角15b的各第一凸轮15，各气门9仍然在每个内燃机循环中***作一次。但对于凸轮组件11的给定第一凸轮15，两个第一升程凸角15b中的在气缸3的给定发动机循环中启动气门9的那个特定第一升程凸角15b在一次次循环中是交替的。
当凸轮组件11位于第二位置时(图4)，给定气缸3的凸轮组件11的两个第二凸轮17仅在每隔一个气缸发动机循环中启动该气缸的两个气门9，因为凸轮轴7以曲轴转速的1/4转动，且每个第二凸轮17仅具有单个凸角17b，但在介于连续有效循环之间的每个循环中均不启动气门9。在气缸3被停动的内燃机循环中，第二凸轮17的基圆17a在整个发动机循环中保持与其相应气门9滑动接触，因此气门9保持关闭。
应理解，如果每个单个凸角17b的形状与每个凸角15b的形状均不相同和/或与最近的凸角17b角向错开，则在停缸模式下所提供的用于每个气缸的气门升程最好将与在正常燃烧模式下所提供的用于每个气缸的气门升程(在高度和/或正时方面)不同，并能够变得更适于较低发动机速度和与停缸模式相关的负载。
在此例子中，气缸3具有已知的所谓1-2-3点火顺序(即气缸功率传递顺序)。因此，每个凸轮组件11的升程凸角均相对于另两个凸轮组件11的相应升程凸角角向错开，使各气门动作的正时适合于气缸点火顺序。
图5示意性示出三缸点火顺序(分别在图5中被标记为1、2和3)且还示出当配气机构总成5处于第二构型时对于三个气缸中的每个气缸哪个发动机循环是有效的且哪个发动机循环是无效的。每个有效循环由两条实线曲线示出(一条表示进气门气门升程，另一条表示排气门气门升程)，而两个无效循环则分别由两条虚线曲线示出。分别来看，可以如上所述地看到，对于给定气缸，每隔一个发动机循环是有效的，其中连续的有效循环被无效循环分开。对于气缸1和3(如图标注)，奇数循环是有效的，偶数循环是无效的，对于标为2的气缸则反之。当气缸以重复的1-2-3顺序点火时，三缸最终总体组合重复顺序是1(有效)—2(无效)—3(有效)—1(无效)—2(有效)—3(无效)，结果是，发动机扭矩保持很好的平衡，因为在点火顺序中的每个有效循环之后均跟着无效循环，或反之。另外，与无凸轮式停缸***相比，仅通过将配气机构总成配置于第二构型中就能直接实现这一结果。不需要用于每个气门(或每对气门)的螺线管(或其它这种控制***)在一次次循环中重复地启动或停动该(多个)气门。
应理解，在两圈凸轮转动中，每个气缸被启动一次并停动一次，所以事实上三缸发动机以1.5缸模式运行。
现在主要参见图6至图12，描述一种示例性致动***用于使凸轮组件11轴向移动，以便在第一构型与第二构型之间配置配气机构总成5。
在此例子中，每个凸轮组件11具有第一止动销20和第二止动销22，它们阻止凸轮组件11和凸轮轴7之间的相对转动，但允许凸轮组件11沿凸轮轴11在第一和第二位置之间轴向移动。
如图7所示，第一止动销20具有第一圆柱部分23，该第一圆柱部分朝向第一端面25限定出一对切口肩部段27(在图7中仅能看到其中一个)。每个切口部段27包括第一接触平面29和第二接触平面31。第一接触平面29与第一端面25垂直且相交，第二接触平面31平行于第一端面25且与第一接触平面29相交。第一止动销20还具有与第一圆柱部分23同轴且从第一端面25延伸的第二圆柱部分33。第二圆柱部分33具有比第一圆柱部分23小的直径和长度。
第二止动销22与第一止动销20类似但不具有第二圆柱部分33。
在每个凸轮组件11中，第一止动销20被容纳在由凸轮组件11限定的第一孔35内，第二止动销22被容纳在同样由凸轮组件11限定的第二孔37内。第一止动销20紧配合于第一孔35中，其中第二接触平面31靠置凸轮轴7的外表面39，第一接触平面29与在凸轮轴7中限定的第一导槽41的侧壁接触。第一止动销20的端面25与凸轮轴7的内表面43齐平且第二圆柱部分33延伸至凸轮轴7的中空内部。
类似地，第二止动销22紧配合于第二孔37中，其中第二接触平面31靠置凸轮轴7的外表面39，第一接触平面29与在凸轮轴7中限定的第一导槽45的侧壁接触。第二止动销22的端面25与凸轮轴7的内表面43齐平，但因没有第二圆柱部分33而没有延伸至凸轮轴7的中空内部的部分。
因此，凸轮组件11相对于凸轮轴7的转动位置在允许凸轮组件11相对于凸轮轴7轴向滑动一定程度的情况下被固定(不能转动)。
每个凸轮组件11还具有被容纳在由凸轮组件11限定的第三孔47内的轴向位置定位销46。每个定位销46具有末端部46a、头部46b和位于两者之间的偏置件46c。对于每个凸轮组件11，凸轮轴7在其外表面39设有第一成形部48和第二成形部49，第一成形部48和第二成形部49准确限定凸轮组件11的第一和第二轴向位置。每个定位销46的末端部46a与第一成形部48和第二成形部49形状互补，从而当凸轮组件11处于第一位置时其定位销46与第一成形部47接合，且当凸轮组件11处于第二位置时其定位销46与第二成形部49接合。每个定位销46的偏置件46c设置成将其末端46c偏压向凸轮轴7的外表面39，从而定位销46起作用以在凸轮组件11处于第一位置或第二位置时将其保持于其轴向位置。通过该方式，定位销46阻止凸轮组件11意外移出第一位置或第二位置。
在此例子中，对于给定的凸轮组件11，第一止动销20、第二止动销22和定位销46通过附接于凸轮组件的中央部段14周围的夹子50被保持就位在凸轮组件11中。
应理解，对于给定的凸轮组件11，形成在凸轮轴7中的用于该组件11的第一导槽41、第二导槽45、第一成形部48和第二成形部49沿凸轮轴11周面相对于用于其它凸轮组件11的那些相应槽和成形部存在角向错位。这能使凸轮组件11以提供适合气缸点火顺序的各气门动作所要求的凸轮组件11的相应升程凸角的角向错位被装配至凸轮轴11。
与凸轮轴7同轴且装配在凸轮轴7内的致动杆51被设置用于使凸轮组件11在第一位置和第二位置之间移动，为实现该目的，致动杆被致动器52驱动(见图1)。如在图9和图10中更好示出地，致动杆51具有在其外表面55轴向间隔的三对凸起部分53a、53b，其中每对凸起部分包括第一凸起部分53a和第二凸起部分53b。一对中的每个第一凸起部分53a和第二凸起部分53b具有各自的第一推压面53c和第二推压面53d。成对的凸起部分53a和53b沿致动杆51定位，使相应的每对第一推压面53c和第二推压面53d限定出当凸轮轴11转动时(致动杆51本身不转动)凸轮组件11的第一止动销20的第二圆柱部分33能自由通过的区域。第一接触面53c和第二接触面53d的高度沿其长度分别递减，对于给定的一对相对的第一接触面53c和第二接触面53d，第一接触面53c和第二接触面53d彼此相反意义上倾斜横越致动杆51的表面，从而第一接触面53c和第二接触面53d在一端比在另一端更加相互接近。应理解，当凸轮轴11转动时，每个第二部分33在第一接触面53c和第二接触面53d最大程度分开的一端进入一个区域，并在第一接触面53c和第二接触面53d彼此最靠近的一端离开该区域。
如图所示，每个第一凸起部分53a和每个第二凸起部分53b可以不与致动杆一体形成，且可通过适当方式(例如卡扣配合)固定于致动杆51。或者，每个第一凸起部分53a和每个第二凸起部分53b可以与致动杆51一体形成。
如图11所示，当处于第一非停动位置时，各凸轮组件11的定位销46与第一成形部48接合，从而当凸轮轴7(和凸轮组件11)绕其轴线转动时帮助将凸轮组件11保持在适当位置。为了使凸轮组件11从第一位置移向第二位置，致动器52使致动杆51沿轴向(在图11的平面中观察为向右)移动一定量，从而使每个第一表面53c与第一止动销20的第二圆柱部分33形成接触，使致动杆51在凸轮组件11上施加推力，造成定位销46与第一成形部48分离且凸轮组件11在凸轮轴7上轴向滑动，直到凸轮组件11位于第二位置，且在偏置件45c的作用下定位销45与第二成形部49接合。
类似地，为了使凸轮组件11从第二位置移向第一位置，致动器使致动杆51沿相反方向(在图12的平面中看为向左)轴向移动一定量，以使每个第二表面53d与第一止动销20的第二圆柱部分33形成接触，使致动杆在凸轮组件11上施加推力，造成定位销46与第二成形部49分离且凸轮组件11在凸轮轴上轴向滑动，直到凸轮组件11位于第一位置，且在偏置件的作用下定位销46与第一成形部48接合。
因此，致动***提供了一种将配气机构总成配置于第一构型和第二构型的简单可靠的***。
现在首先参见图13，示意性示出顶置凸轮轴(OHC)的另一配气机构总成150的一部分，其包括用于操作内燃机158气缸(未示出)的换气气门(未示出)的凸轮轴157(仅示出其中间部段)。通过凸轮轴157操作的气门(未示出)可以全部是进气门，也可以全部是排气门，因此无论是通过凸轮轴157控制哪种气门(即进气门或排气门)，发动机均可包括与配气机构总成150类似的用于操作另一类型气门的另一配气机构总成151。
在此例子中，发动机158是四缸发动机且每个气缸(未示出)均具有一对进气门(未示出)和一对排气门(未示出)，并且凸轮轴157的所示部段用于操作发动机158的第二气缸和第三气缸(未示出)的其中一种气门(进气门或排气门)。为此，凸轮轴157包括四个独立的沿凸轮轴157纵轴线相互隔开的第一凸轮组件160a、第二凸轮组件160b、第三凸轮组件161a和第四凸轮组件161b，其中第一凸轮组件160a和第二凸轮组件160b用于分别操作第二气缸(未示出)的第一气门和第二气门(未示出)，第三凸轮组件161a和第四凸轮组件161b用于分别操作第三气缸(未示出)的第一气门和第二气门(未示出)。在此例子中，发动机158是下述这种发动机，支座152设置成在每个给定气缸的凸轮组件之间支承凸轮轴(例如支座152位于第二气缸的凸轮组件160a和凸轮组件160b之间，另一支座152位于第三气缸的凸轮组件161a和凸轮组件161b之间)。凸轮轴在一端包括凸轮轴皮带轮(未示出)，其通过传动装置(未示出)被连接至发动机曲轴，从而在使用中该曲轴的转动造成凸轮轴157转动，但在此例子中，传动装置使凸轮轴157以曲轴标准转速的一半转动。
正如以上关于图1至图12所述地，各凸轮组件160a、160b、161a和161b相对于凸轮轴157不可转动，但凸轮组件160a、160b、161a和161b能沿凸轮轴157的纵轴线在第一位置与第二位置之间移动，其中第一位置提供正常发动机燃烧模式，而第二位置提供停缸模式。在此例子中，停缸模式是用于四缸发动机的标准停缸模式，其中，第二气缸和第三气缸(未示出)在所有发动机循环中均保持无效，因为各气门(未示出)的凸轮从动件(未示出)总位于凸轮组件160a、160b、161a和161b的基圆上，而第一气缸和第四气缸(未示出)在所有发动机循环中均保持有效，其中第一和第四气缸(未示出)的气门(未示出)由用于这些气门(未示出)的相应其它凸轮组件(未示出)来控制。
尤其再次参见图13，每个凸轮组件160a、160b、161a和161b均在其一个端部限定出相应的凸轮部段163，每个凸轮部段163还限定出沿相应凸轮组件160a、160b、161a和161b的轴线并排布置的第一凸轮165和第二凸轮167。每个第一凸轮165均包括基圆165a和升程凸角161b。相比之下，每个第二凸轮167均仅限定出基圆167(即其未限定有升程凸角)。
因此，当凸轮组件160a、160b、161a和161b处于提供正常发动机燃烧模式的第一位置时，各第一凸轮165布置成与气门(未示出)的凸轮从动件(未示出)滑动接触，从而凸轮的升程凸角165b在每个气缸循环中均启动气门。而当凸轮组件160a、160b、161a和161b处于提供停缸模式的第二位置时，各第二凸轮167而不是各第一凸轮165布置成与气门(未示出)的凸轮从动件(未示出)滑动接触，且因为每个第二凸轮167均仅包括基圆，故每个气门在每个气缸循环中均保持无效。
现在参见全部图13-16，用于使凸轮组件160a、160b、161a和161b在第一位置与第二位置之间轴向移动的致动***包括电磁致动器170，该电磁致动器包括致动销172和与凸轮轴157共轴且装配在凸轮轴157内的致动杆或平移杆174。致动销172用于与形成在第一凸轮组件160a中的一对螺旋槽175(仅在图中示出其中之一)中的任一个接合，以使第一凸轮组件160a在其第一位置和第二位置之间移动。为了使第一凸轮组件160a从第一位置移向第二位置，致动销172与一对螺旋槽175中的第一螺旋槽接合，且为了使第一凸轮组件160a从第二位置移向第一位置，致动销172接合一对螺旋槽175中的第一螺旋槽。使用这种销172和槽175来使凸轮组件在凸轮轴上轴向平移是现有技术已知的，因此不对致动***的该方面进行任何说明。但在此例子中有利的是，凸轮组件160a、160b、161a和161b和平移杆174被布置成，当第一凸轮组件160a通过致动器170从其第一位置轴向移动向其第二位置(或反之)时，第一凸轮组件160a使平移杆174沿着与第一凸轮组件160a相同的方向轴向移动，平移杆174进而使凸轮组件160a、160b、161a和161b沿轴向从其相应的第一位置移动向第二位置(或反之)。
在如图15最清楚示出的该例子中，凸轮组件160a和凸轮组件160b均具有一对止动销176，且凸轮组件161a和凸轮组件161b各具有一个止动销176，上述止动销176在设计上均类似于如上所述的第一止动销20。每个止动销176容纳在由其相应的凸轮组件160a、160b、161a和161b限定出的其相应孔内，且延伸至由凸轮轴157形成的其相应导槽178中。每个止动销176具有圆柱形主体部分176a和直径较小的圆柱端部176b，端部176b延伸至凸轮轴157的中空内部。凸轮组件161a和凸轮组件161b均还包括止动销179，该止动销也容纳在由相应的凸轮组件161a和161b限定出的其相应孔内。每个止动销179比止动销176短且具有延伸至由凸轮轴157形成的其相应导槽180中的圆柱部分，但不包括任何延伸至凸轮轴157的中空内部中的部分。
每个凸轮组件160a、160b、161a和161b还具有与上文所述的轴向定位销类似的轴向定位销181，该轴向定位销181容纳在由相应的凸轮组件160a、160b、161a和161b限定的其自身孔中。当凸轮组件160a、160b、161a和161b处于第一位置时，每个定位销181与凸轮轴157中的第一成形部(未示出)接合，且当凸轮组件160a、160b、161a和161b处于第二位置时，每个定位销181与凸轮轴157中的第二成形部(未示出)接合。
对于给定的凸轮组件160a、160b的一对止动销176和定位销181及对于给定的凸轮组件161a、161b的止动销176，止动销179和定位销180均通过相应夹子182保持就位在其各自凸轮组件160a、160b、161a和161b中，所述夹子围绕凸轮组件160a、160b、161a和161b安装。
平移杆174具有两对相对的周向脊部190a和190b。每对周向脊部190a、190b均与凸轮组件160a、160b中的相应凸轮组件相关联，且一对中的脊部190a和190b具有限定出一定空间的各自接触表面190c和190d，当凸轮轴157转动时，一对止动销176的端部176b伸入该空间中且自由移动穿过该空间。
平移杆174还具有与上文所述的成对的凸起部分53a、53b类似的两对凸起部分193a、193b。每对凸起部分193a、193b均与凸轮组件161a、161b中的相应的一个凸轮组件相关联，并且包括第一凸起部分193a和第二凸起部分193b，且该一对凸轮组件中的每个第一凸起部分193a和第二凸起部分193b均具有相应的第一推压面193c和第二推压面193d。每对第一推压面193c和第二推压面193d均限定一定空间，当凸轮轴158转动时，一对凸轮组件161a、161b的止动销176的端部176b能移动穿过该空间。
为了使凸轮组件160a、160b、161a和161b从第一位置移向第二位置(或反之)，电磁制动器170在发动机控制***(未示出)的控制下使止动销172与螺旋槽175接合以将凸轮组件160a从第一位置驱动向第二位置(或反之)。当凸轮组件160a开始移动时，根据凸轮组件160a的移动轴向方向，其止动销176的端部176b马上与同凸轮组件160相关联的一对周向脊部190a、190b中的接触表面190c或接触表面190d形成接触，从而使平移杆174沿着与凸轮组件160a相同的轴向方向移动。根据移动方向，平移杆174的移动使与凸轮组件160b相关联的一对周向脊部190a、190b的接触表面190c或接触表面190d与凸轮组件160的止动销176的端部176b形成接触，从而将凸轮组件160b从第一位置驱动向第二位置(或反之)。
另外，根据移动方向，平移杆174的移动使每对凸起部分193a、193b的每个接触表面193c或接触表面193d与同一对凸起部分193a、193b相关联的凸轮组件161a、161b的止动销176的端部1761b形成接触，从而将凸轮组件161a、161b从第一位置驱动向第二位置(或反之)。布置是这样的，凸起部分193a和194b使第一凸轮组件160a和第二凸轮组件160b(即用于气缸2的凸轮组件)首先随平移杆174移动，而凸轮组件161a、161b(即用于气缸3的凸轮组件)随后移动(即凸轮轴的180°转动所需的时间)。应理解，平移杆174可能在使凸轮组件161a、161b移动前已移动但再次停止。
应理解，止动销176参与从凸轮轴向凸轮组件传递扭矩以及凸轮组件的轴向平移，但其它止动销仅参与从凸轮轴向凸轮组件传递扭矩。
现在参见图17-19，示出具有凸轮轴207的配气机构总成205，其用于操作三对气门(未示出)，其中每对气门用于未示出的三个发动机气缸中的相应一个气缸。与以上关于图1-12所述的实施例相似，在本实施例中，配气机构总成205能被构造成适用于正常发动机燃烧模式的第一构型和适用于周期性停缸模式的第二构型。
为此，凸轮轴207具有第一凸轮组件260、第二凸轮组件261a和第三凸轮组件261b，其相应用于操作三对气门(未示出)中的相应一对气门。每个凸轮组件260、261a和261b均相对于凸轮轴207不可转动，但能沿凸轮轴207的纵向在用于正常发动机燃烧模式的第一位置向用于周期性停缸模式的第二位置之间移动。
另外，凸轮组件260、261a和261b中的每个凸轮组件均限定用于分别控制成对气门中各自一对气门的第一气门(未示出)和第二气门(未示出)的第一凸轮部段和第二凸轮部段270(为清楚起见仅在第三凸轮组件261b上标注)。与第一实施例中的布置相似，每个凸轮部段270均限定第一凸轮272和第二凸轮274(为清楚起见仅在第一凸轮组件260的左手侧上标注)，每个第一凸轮272限定出基圆272a和具有180度角距的一对升程凸角272b，且每个第二凸轮274限定出基圆274a和单个升程凸角274b(为清楚起见仅在第二凸轮组件261a的左手侧上标注)。
又与上述第一实施例相似，发动机曲轴(未示出)通过传动***(未示出)被连接以便以曲轴(未示出)转速的1/4的转速驱动凸轮轴207。因此，当凸轮组件260、261a和261b位于第一位置时，每个气门(未示出)响应于一对升程凸角272b在每个发动机循环***作一次，且当凸轮组件260、261a和261b位于第二位置时，每个气门(未示出)响应于单个升程凸角274b在每隔一个发动机循环中***作一次。
用于使凸轮组件260a、261a和261b轴向移动的致动***包括电磁致动器(未示出)，其具有致动销(未示出)、移动筒276和平移杆装置278。
与凸轮组件260a、261a和261b相似，移动筒276无法相对于凸轮轴257转动地安装在凸轮轴257上，但能沿凸轮轴在对应于正常发动机燃烧模式的第一位置和对应于周期性停缸模式的第二位置之间移动。移动筒276具有一对槽280且电磁制动器(未示出)使致动销(未示出)与这对槽280中的一个槽接合，以将移动筒276从其第一位置移向其第二位置，且使致动销与这对槽280中的另一个槽接合，以将移动筒276从其第二位置移向其第一位置。
在该实施例中，平移杆装置278平行于凸轮轴257布置和支承，但与上述实施例所述的平移杆不同，平移杆装置278位于凸轮轴257外部。
在一些方面，与以上关于附图所述的例子相似地，在此例子中，平移杆装置278、移动筒276和凸轮组件260a、261a和261b被布置成当致动器(未示出)使移动筒276从其第一位置移向其第二位置(或反之)时，移动筒276使平移杆装置278沿与移动筒276相同的方向轴向平移，使平移杆装置278造成第一凸轮组件260、第二凸轮组件261a和第二凸轮组件261b均从其第一位置移动向其第二位置(或反之)。
平移杆装置278包括第一平行副杆278a和第二平行副杆278b，第一平行副杆278a和第二平行副杆278b通过沿平移杆装置278的纵轴线轴向间隔的第一支承构件282、第二支承构件284、第三支承构件286、第四支承构件288支承。
第一支承构件282包括具有从平移杆装置278向凸轮轴257横向延伸的一对臂290a的大致呈U形的构件290，且第二支承构件284包括具有从平移杆装置278向凸轮轴257横向延伸的一对臂291a的类似呈U形的构件291。
移动筒276在一端限定第一周向槽294，第一支承构件282的一对臂290a的每个端部延伸入该第一周向槽中。第一凸轮组件260在其大致中央位置处限定第二周向槽295，第二支承构件284的一对臂291a的每个端部延伸入该第二周向槽中。
第三支承构件286支承第一接触平台295且第四支承构件288支承类似的第二接触平台297。
如图19所示，第一接触平台295和第二接触平台297均包括限定出凹部302的表面300，凹部302具有第一侧接触面304和相对的第二侧接触面306。第一侧接触面304和第二侧接触面306的高度分别沿其长度的两个方向渐缩(即其中间部分比其端部更高)，第一侧接触面304和第二侧接触面306弯曲且相互分离，使其在一端比在另一端更加靠近。
第二凸轮组件261a在其大致中央位置限定出圆周套环部310a，第一圆柱接触构件312a从圆周套环部310a延伸。类似地，第三凸轮组件261b在其大致中央位置限定出圆周套环部310b，第二圆柱接触构件312b从圆周套环部310b延伸。
在处于第一构型或第二构型情况下，当凸轮轴257转动(因此移动筒276和凸轮组件260、261a和261b转动)时，移动筒276在不与一对臂290a接触的情况下转动，第一凸轮组件260在不与一对臂291接触的情况下转动，第二凸轮组件261a在第一圆柱接触构件312自由穿过第一接触平台295的凹部302的情况下转动，且第三凸轮组件261b在第二圆柱接触构件312自由穿过第二接触平台297的凹部302的情况下转动。
为了使凸轮组件260、261a和261b从第一位置移向第二位置(或反之)，电磁致动器(未示出)在发动机控制***(未示出)的控制下使致动销(未示出)与其中一个槽280或另一个槽280接合(根据所要求的方向)，从而使移动筒276从其第一位置驱动向其第二位置(或反之)。
一旦移动筒276开始移动，第一周向槽294的一对侧壁中的一个侧壁或另一个侧壁(根据移动的方向)与一对臂290的端部接触，造成平移杆装置278沿着与移动筒276相同的轴向方向移动。
平移杆装置278的移动使一对臂291a的每个端部与第二周向槽295的一对侧壁中的一个侧壁或另一个侧壁形成接触(根据移动方向)，从而第一凸轮组件260沿着与移动筒276相同的轴向方向移动，使第一凸轮组件260在其第一位置与第二位置之间移动(或反之)。
因此，平移杆装置278的移动使第一接触平台295的第一接触面304或第二接触面306(根据移动方向)与第一圆柱接触构件312a形成接触，造成第二凸轮组件261沿着与移动筒276相同的方向移动，使第三凸轮组件261a在其第一位置和其第二位置之间移动(或反之)。
类似地，平移杆装置278的移动使得第二接触平台297的第一接触面304或第二接触面306(根据移动方向)与第二圆柱接触构件312b形成接触，造成第三凸轮组件261b沿着与移动筒276相同的方向移动，使得第三凸轮组件261b在其第一位置和其第二位置之间移动(或反之)。
应理解，该装置使得第一凸轮组件260随着平移杆装置278立即移动，而第一圆柱接触构件312a和第二圆柱接触构件312b的角位造成第二凸轮组件261a和第三凸轮组件261b随后移动。通常，凸轮组件被布置成按照一定顺序移动，该顺序和与凸轮组件相关的气缸的点火顺序相匹配。因此，当凸轮组件260、261a和261b的气缸具有1-2-3的点火顺序时，凸轮组件260首先移动，凸轮组件261a其次移动，凸轮组件261b第三个移动。应理解，已移动的平移杆组件278可以在发生以下情况时停止，即，第一接触平台295的第一接触面304或第二接触面306与第一圆柱接触构件312a之间的接触造成第二凸轮组件261移动，以及第二接触平台297的第一接触面304或第二接触面306与第二圆柱接触构件312b之间的接触造成第三凸轮组件261b移动。
尽管在本实施例中当移动筒276移动时平移杆装置278的两个副杆278a和278b移动，然而作为替代方式，可以仅其中的一个副杆如副杆278b移动，而另一个副杆用作部件282、284、286和288的滑动支承。
应理解，上述实施例仅是本发明的示范例。可以想到本发明的其它实施例。
应理解，关于上述任何一个实施例所描述的任何特征可以单独使用，或与其它所述的特征组合使用，并且也可以与其它实施例的一个或多个特征组合使用。另外，在不脱离如所附权利要求书所限定的本发明范围的情况下，也可以采用以上未描述的等同和改动。

Claims (15)

1.一种凸轮移动装置，用于使至少一个凸轮件沿内燃机配气机构总成的凸轮轴轴向移动以便选择性地将该凸轮件定位在所述凸轮轴上的至少第一轴向位置或第二轴向位置上，该移动装置包括基本平行于所述凸轮轴布置的移动构件，该移动构件能够移动以使所述第一凸轮件在所述第一轴向位置和所述第二轴向位置之间移动。
2.根据权利要求1所述的凸轮移动装置，其中，所述移动构件具有第一接触面和第二接触面，随着所述移动构件沿第一方向移动，所述第一接触面使所述第一凸轮件从所述第一轴向位置移向所述第二轴向位置，随着所述平移杆构件沿第二方向移动，所述第二接触面使所述第一凸轮件从所述第二轴向位置移向所述第一轴向位置。
3.根据权利要求2所述的凸轮移动装置，其中，所述移动构件布置在所述凸轮轴的内孔中，所述第一凸轮件包括第一构件，该第一构件延伸穿过由所述凸轮轴的内孔限定的第一导槽，其中随着所述移动构件沿所述第一方向移动，所述第一接触面接触所述第一构件，造成所述第一凸轮件从所述第一轴向位置移向所述第二轴向位置，并且随着所述移动构件沿所述第二方向移动，所述第二接触面接触所述第一构件，造成所述第一凸轮件从所述第二轴向位置移向所述第一轴向位置。
4.根据权利要求3所述的凸轮移动装置，其中，所述第一构件被布置成阻止所述第一凸轮件和所述凸轮轴之间的相对转动。
5.根据任一前述权利要求所述的凸轮移动装置，其中，所述移动装置还包括致动器，该致动器作用于安装在所述凸轮轴上的部件以使该部件在所述凸轮轴上的第一部件的第一位置和第二位置之间轴向移动，并且所述部件被布置成当该部件移动时作用于所述移动构件以使所述移动构件移动，从而所述移动构件使所述第一凸轮件在所述凸轮轴上的所述第一凸轮件的第一位置和第二位置之间移动。
6.根据权利要求5所述的凸轮移动装置，其中，所述致动器包括用于接合至形成在所述部件中的槽以使所述部件移动的销。
7.根据权利要求5或6所述的凸轮移动装置，其中，所述移动构件布置在所述凸轮轴的内孔中，所述部件包括第二构件，所述第二构件具有一个部分，该部分延伸穿过由所述凸轮轴限定的第二导槽至所述凸轮轴的内孔中，以便作用于所述移动构件上来移动所述移动构件。
8.根据权利要求6或7所述的凸轮移动装置，其中，所述移动构件包括一对相对的脊部，每个所述脊部沿所述移动构件的周向延伸，并且所述部分位于所述一对相对的脊部之间，且当所述部件沿所述凸轮轴移动时，所述部分作用于所述一对脊部中的一个脊部或另一个脊部上以使所述移动构件移动。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的凸轮移动装置，其中，所述部件是另一个凸轮件。
10.根据权利要求5或6所述的凸轮移动装置，其中，所述移动构件布置在所述凸轮轴外，且所述部件和所述移动构件中的一个具有第一周向槽，所述部件和所述移动构件中的另一个具有包括一个或多个臂的第二构件，所述一个或多个臂延伸入所述第一周向槽，并且当所述部件移动时，在所述一个或多个臂和所述第一周向槽的侧壁之间的接触造成所述移动构件移动。
11.根据权利要求10所述的凸轮移动装置，其中，所述凸轮件和所述移动构件中的一个具有第二周向槽，所述凸轮件和所述移动构件中的另一个具有包括一个或多个臂的第三构件，所述一个或多个臂延伸入所述第二周向槽中，且当所述移动构件移动时，在所述第三构件的一个或多个臂和所述第二周向槽的侧壁之间的接触造成所述凸轮件移动。
12.根据权利要求10所述的凸轮移动装置，其中，所述第一凸轮件和所述移动构件中的一个具有第四构件，所述第一凸轮件和所述移动构件中的另一个具有第一接触面和第二接触面，并且当沿所述第一方向驱动所述移动构件时，所述第一接触面接触所述第四构件而使所述第一凸轮件从所述第一轴向位置移向所述第二轴向位置，且当沿所述第二方向驱动所述移动构件时，所述第二接触面接触所述第一构件而使所述第一凸轮件从所述第二轴向位置移向所述第一轴向位置。
13.根据权利要求1所述的凸轮移动装置，其中，所述移动构件布置在所述凸轮轴内。
14.根据权利要求1所述的凸轮移动装置，其中，所述移动构件布置在所述凸轮轴外。
15.根据任一前述权利要求所述的凸轮移动装置，其中，所述凸轮件包括轴向定位销，所述凸轮轴包括第一成形部和第二成形部，其中当所述凸轮件位于所述第一位置时，所述定位销与所述第一成形部接合，且当所述凸轮件位于所述第二位置时，所述定位销与所述第二成形部接合。
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