CN101328819B - 摇臂组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摇臂组件，尤其是两级摇臂组件，其具有杠杆体，安装到杠杆体的第一辊组件，以及延伸通过第一辊组件的中心轴。第二轴延伸通过杠杆体并限定第一枢转点。车钩提杆枢轴连接到第二轴并具有开孔，以便接收通过其的中心轴。车钩提杆可围绕第一枢转点转动。掣子销安装到杠杆体。第二辊组件安装到中心轴。弹簧杆枢轴连接到第二轴并且还连接到中心轴。弹簧杆可围绕第一枢转点转动。弹簧构件安装到杠杆体上并啮合弹簧杆，以便将弹簧杆和中心轴偏压入第一位置。

Description

摇臂组件

技术领域

本发明涉及摇臂组件，以及更具体地涉及两级的摇臂组件。

背景技术

在该部分中仅提供关于本发明的并且可构成或不构成现有技术的背景信息。

内燃机包括位于发动机组内的活塞和气缸配置。每一气缸具有至少两个阀。这些阀控制到燃烧气缸的空气流动，并允许排放燃烧所排出的气体。利用配气机构来选择性地打开和关闭这些阀。在一些配气机构中，理想的是控制这些阀打开或关闭的程度(也就是，阀移动的量)。为了选择性地控制阀的升程，将两级的摇臂组件连接到阀并由凸轮轴驱动。

通常的两级摇臂组件包括由凸轮轴驱动的内摇臂和外摇臂。凸轮轴通常包括低升程的凸轮和高升程的凸轮。凸轮轴啮合摇臂的内辊和外辊，其依次选择性地将所连接的阀定位在低升程模式和高升程模式之间。低升程模式使得阀移动第一距离，而高升程方式使得阀移动第二距离，第二距离大于第一距离。虽然有利于其预期目的，但是在本领域内仍存在对摇臂组件改善的空间，该摇臂组件包括有助于制造的改进特征。

发明内容

本发明提供适用于配气机构中的两级摇臂组件，其具有杠杆体，安装到杠杆体的第一辊组件，以及延伸通过第一辊组件并可相对于杠杆体在第一位置和第二位置之间移动的中心轴。第二轴延伸通过杠杆体并限定第一枢转点。车钩提杆(coupling lever)枢轴连接到第二轴并具有开孔，以便容纳通过其的中心轴。车钩提杆可围绕第一枢转点转动。掣子销安装到杠杆体，并可在延伸位置和缩回位置之间移动。掣子销如此定位，以便当掣子销处于延伸位置时防止车钩提杆枢转。第二辊组件安装到中心轴。弹簧杆枢轴连接到第二轴并且还连接到中心轴。弹簧杆可围绕第一枢转点转动。弹簧构件安装到杠杆体上并啮合弹簧杆，以便将弹簧杆和中心轴偏压入第一位置。

在本发明的一方面，杠杆体包括一对平行臂，上述平行臂限定用于在其中容纳第一辊组件的中心开孔。

在本发明的另一方面，杠杆体包括位于每一臂上以便保持弹簧构件的弹簧保持部分。

还在本发明的另一方面，弹簧构件包括在第一卷曲部分和第二卷曲部分之间延伸的连接部分，该连接部分由杠杆体上的弹簧保持部分保持。

还在本发明的另一方面，摇臂组件还包括安装到中心轴上的第三辊组件。

还在本发明的另一方面，摇臂组件还包括枢轴连接到第二轴并连接到中心轴的第二弹簧杆，该第二弹簧杆可围绕第一枢转点转动。

还在本发明的另一方面，第二辊组件位于中心轴上并在车钩提杆和第一弹簧杆之间，并且第三辊组件位于中心轴上并在杠杆体和第二弹簧杆之间。

还在本发明的另一方面，弹簧杆包括相对于杠杆体垂直延伸以便保持弹簧构件端部的弹簧支承块。

还在本发明的另一方面，弹簧杆沿着水平轴线相对于杠杆体对称。

还在本发明的另一方面，挚子销位于与第一枢转点相对的杠杆体端部处。

还在本发明的另一方面，挚子销具有圆柱形外表面和平坦端部。

还在本发明的另一方面，车钩提杆包括用于容纳第二轴的第一开孔。

还在本发明的另一方面，车钩提杆包括用于容纳中心轴的第二开孔。

本发明还提供具有杠杆体的两级摇臂组件，杠杆体具有一对臂，每一臂包括弹簧保持部分。第一辊组件安装到杠杆体。中心轴延伸通过第一辊组件并可相对于杠杆体在第一位置和第二位置之间移动。车钩提杆枢轴安装到杠杆体并具有用于容纳中心轴的开孔，该中心轴通过该开孔。车钩提杆可围绕第一枢转点转动。挚子销安装到杠杆体并可在延伸位置和缩回位置之间移动。挚子销定位成当挚子销处于延伸位置时防止车钩提杆枢转。第二辊组件安装到中心轴。一对弹簧杆枢轴安装到杠杆体并连接到中心轴。弹簧杆具有弹簧支承块并围绕第一枢转点转动。弹簧构件具有在第一端和第二端之间延伸的连接部分，其中连接部分由杠杆体上的弹簧保持部分保持，第一端由弹簧杆之一的弹簧支承块保持，而第二端由另一弹簧杆的弹簧支承块保持。

在本发明的一方面，杠杆体的一个侧面是平坦的。

在本发明的另一方面，弹簧保持部分为“L”形。

还在本发明的另一方面，弹簧构件包括位于连接部分和第一端之间的第一卷曲部分以及位于连接部分和第二端之间的第二卷曲部分。

此外，本发明还提供适用于配气机构中的摇臂组件，其具有杠杆体，延伸通过杠杆体并可相对于杠杆体在第一位置和第二位置之间移动的中心轴，以及具有用于容纳中心轴的开孔并具有延伸杆臂的车钩提杆，该中心轴通过该开孔。车钩提杆在延伸杆臂的一端枢轴安装到杠杆体并可围绕第一枢转点转动。弹簧杆枢轴安装到杠杆体并连接到中心轴。弹簧杆可围绕第一枢转点转动。弹簧构件安装到杠杆体上，其啮合弹簧杆以便将弹簧杆和中心轴偏压入第一位置。

从在此提供的说明可明了另外的适用领域。应该理解该说明和具体实例仅意旨解释说明的目的，而并不意旨限制本发明的范围。

附图说明

在此所述的附图仅意旨解释说明的目的，而并不意旨以任何方式限制本发明的范围。

图1是根据本发明原理的以示范性配气机构示出的示范性摇臂组件的等距视图；

图2是本发明示范性摇臂组件的放大等距视图；

图3A是用于本发明摇臂组件中的杠杆体的放大顶视图；

图3B是用于本发明摇臂组件中的杠杆体的放大侧视图；

图4A是用于本发明摇臂组件中的挚子销的放大等距视图；

图4B是用于本发明摇臂组件中的挚子销的放大端视图；

图4C是用于本发明摇臂组件中的挚子销的放大侧视图；

图5A是用于本发明摇臂组件中的车钩提杆的放大等距视图；

图5B是用于本发明摇臂组件中的车钩提杆的放大侧视图；

图6A是用于本发明摇臂组件中的弹簧杆的放大顶视图；

图6B是用于本发明摇臂组件中的弹簧杆的放大侧视图；以及

图7是用于本发明摇臂组件中的弹簧构件的放大等距视图。

具体实施方式

下述说明实质上仅仅是示范性的并且不意旨限制本发明的公开、应用或用途。

参照图1，由附图标记10指示示范性内燃机的一部分。内燃机10通常包括罩盖内燃机10内若干气缸(未示出)的气缸盖12。配气机构14安装到气缸盖12。配气机构14通常包括阀18，摇臂组件20以及凸轮轴22。阀18延伸通过气缸盖12并进入内燃机10的一个气缸(未示出)内。可操作阀18以便选择性地打开和关闭，从而允许将气体吸入气缸(在进气阀的情况下)或允许将气体排出气缸(在排气阀的情况下)。阀18由阀弹簧24偏压进入关闭位置。

凸轮轴22由凸轮帽26安装到气缸盖12。凸轮轴22包括第一高升程凸轮28，第二高升程凸轮30，以及位于第一高升程凸轮28和第二高升程凸轮30之间的低升程凸轮32。摇臂组件20位于凸轮轴22之下并在一端由阀支承块34耦联到阀18，以及在相对端由无极调节器36耦联到气缸盖12。如将在下面更详细描述的，凸轮轴22可操作地啮合摇臂组件20以便选择性地打开和关闭阀18。

转到图2，现在将概括描述摇臂组件20，之后对具体组件进行更详细的描述。已知摇臂组件20具有允许选择性打开阀18的两级或两种模式的操作，如将在下面进行的更详细描述。摇臂组件20通常包括支撑第一辊组件42、第二辊组件44以及第三辊组件46的杠杆体40。辊组件42、44和46优选是具有内辊和外辊的轴承，但是应该意识到在不脱离本发明范围的情况下可以应用各种其它种类的辊组件。第一辊组件42和第二辊组件44支撑在延伸通过杠杆体40的中心轴48上。中心轴48通常是圆柱形的并包括开放端部49。第一垫圈50安装到中心轴48并位于第一辊组件42和杠杆体40之间。第二垫圈52也安装到中心轴48并位于第二辊组件44和杠杆体40之间。

中心轴48支撑在形成于中心轴承54中的开孔53内。中心轴承54通常是圆柱形的并由第三辊组件46支撑，第三辊组件46依次由杠杆体40支撑。第三辊组件46定位成位于第一辊组件42和第二辊组件44之间。

摇臂组件20还包括挚子销56和限程套筒58。挚子销56由挚子保持件60耦联到杠杆体40的一端部。挚子销56可靠无极调节器36液压驱动，并可在缩回位置和延伸位置之间移动，如将在下面进行的更详细描述。限程套筒60延伸通过杠杆体40的相对端。限程套筒60在两个端部由限程套筒帽62罩盖。每一限程套筒62在其端部限定开孔63。

车钩提杆64在一端由限程套筒60支撑并由中心轴48通过中心。一对弹簧杆66同样由限程套筒60和中心轴48支撑。弹簧杆66形成摇臂组件20的相对侧面。弹簧构件68由杠杆体40支撑并啮合一对弹簧杆60。

参照图3A和3B，现在将更详细地描述杠杆体40。杠杆体40包括从主体72延伸出的一对平行间隔开的臂70。臂70与主体72配合以限定延伸通过杠杆体40的从第一侧面75到第二侧面77的中心开孔74。中心开孔74具有一定的尺寸，以便在其中容纳第三辊组件46和中心轴承54。中心开孔74包括形成在一对臂70之一中的键状切口76。键状切口76具有一定的尺寸，以便容纳耦联到中心轴承54的键(未示出)，从而相对于杠杆体40定向中心轴承54并且防止中心轴承54转动。

形成通过杠杆体40从第一侧面75延伸到第二侧面77的第一开孔78。第一开孔78通常是圆柱形并具有一定的尺寸以便在其中容纳挚子销56和挚子保持件60。在第一开孔78内形成延伸通过主体72到达杠杆体40底面80的狭槽79。狭槽79允许无极调节器36与挚子销56连接，以便液压驱动挚子销56。环形或管状的凸出部81在杠杆体40的第一侧面75上环绕第一开孔78。

形成通过杠杆体40从第一侧面75延伸到第二侧面77的第二开孔82。第二开孔82如此定位，以便使得中心开孔74位于第一开孔78和第二开孔82之间。第二开孔82具有一定的尺寸以便容纳通过其的限程套筒58。限程套筒帽62邻接杠杆体40的第一侧面75和第二侧面77(如在图2中最佳示出)，这样限程套筒58受到限制以避免从第二开孔82移动出。

每一臂70在杠杆体40的顶表面86上限定“L”形的弹簧保持部分84。如下面将要更详细地描述的那样，弹簧保持部分84起到支撑和保持弹簧构件68的作用。

参照图4A-4B，挚子销56通常包括圆柱体90。圆柱体90限定从第一端94延伸到第二端96的中心孔92。第一端94包括围绕中心孔92延伸的同心环状物或环98。第二端96是平坦的以便简化挚子销56的制造。如上所述，挚子销56靠无极调节器36液压驱动并可在缩回位置和延伸位置之间移动。挚子销56形成挚子组件的一部分，该挚子组件可进一步包括弹簧(未示出)，可操作该弹簧以便将挚子销56偏压入缩回位置。

参照图5A和5B，现在将更详细地描述车钩提杆64。车钩提杆64包括常规的平面体100，其包括在第一方向上延伸的杆臂102和在相反方向上自平面体100延伸的锁定突出部104。如下面将要更详细地描述的那样，当挚子销56处于延伸位置时，可操作锁定突出部104来偏压挚子销56。

在杆臂102的一端处形成通过车钩提杆64的第一孔106。第一孔106容纳通过其的限程套筒58。第一孔106具有扩大的形状，这样限程套筒58能够在其中相对于车钩提杆64稍微自由地移动。车钩提杆64抵靠杠杆体40的第二侧面77平齐定位(图3A)。第一孔106限定适于车钩提杆64围绕限程套筒58枢转的枢轴。

形成通过车钩提杆64的平面体100的第二孔108。第二孔108具有一定的尺寸以容纳通过其的中心轴48。车钩提杆64定位成位于杠杆体40和垫圈52以及第二轴承44之间(图2)。在优选的实施例中，车钩提杆64是进行点加工的模压钢片。但是应该意识到在不脱离本发明范围的情况下可应用各种其它的方法来形成车钩提杆64。

参照图6A和图6B，现在将更详细地描述弹簧杆66。虽然摇臂组件20应用两根弹簧杆66，由于两根弹簧杆66是相同的，因此只描述其中之一。弹簧杆66包括内面120和外面122。如在图1和图2中看出的那样，内面120设置成邻接杠杆体40。弹簧杆66包括在其一端部从内面120延伸出的截头圆锥形安装部分124。安装部分124限定从内面120到外面122延伸通过弹簧杆66的孔126。安装部分124具有一定的尺寸以便适配在限程套筒帽62的开孔63内(图2)，并通过紧固件(未示出)安装到其。弹簧杆66可绕限程套筒58转动，因此与车钩提杆64共用相同的枢转点。

突出部128在相对于安装部分124的端部处从内面120延伸出。突出部128限定从内面120到外面122延伸通过弹簧杆66的孔130。突出部128具有一定的尺寸以便适配在中心轴48的开孔49内(图2)，并通过紧固件(未示出)安装到其。

弹簧支承块132自内面120延伸出。弹簧支承块132具有常规的平面形状，并且定向成弹簧支承块132的平坦表面相对于杠杆体40是垂直的。开孔134在弹簧支承块132的基部处从内面120延伸通过弹簧杆66到达外面122。弹簧支承块132设置成啮合弹簧构件68的一部分。

如图6B所示，弹簧杆66沿着相对于杠杆体40基本水平的由附图标记136指示的轴线对称。该对称性和定向性使得将单一的弹簧杆66设计成适应摇臂组件20的两侧面。优选的，弹簧杆66是模压钢片，但是应该意识到在不脱离本发明范围的情况下可用各种其它方法来制造弹簧杆66。

参照图7，弹簧构件68通常包括由中间部分142连接的一对卷曲部分140，该中间部分142在卷曲部分140之间延伸。中间部分142设置成搁置在杠杆体40的弹簧保持部分84上(图3A和3B)。弹簧构件68包括分别自卷曲部分140相应之一延伸出的一对端部144。端部144啮合弹簧杆66上的弹簧支承块132(图6A和图6B)。

结合参照图1-7，现在将描述摇臂组件20的常规操作。如在图1中最佳示出的那样，辊组件42、44和46定位成可由凸轮轴22啮合。更具体的，第辊组件42选择性地由凸轮轴22的第一高升程凸轮28驱动，第二辊组件44选择性地由第二高升程凸轮30驱动，以及第三辊组件46选择性地由低升程凸轮32驱动。

在第一高升程模式的操作过程中，挚子销56延伸并因此将车钩提杆64锁定避免其围绕其枢转点(开孔106)转动。车钩提杆64依次锁定中心轴48以避免其在中心轴承54的开口53内移动。高升程凸轮28和30啮合并向下推动第一和第二辊组件42和44，第一和第二辊组件42和44被锁定以防止其相对于杠杆体40转动。因此，杠杆体40驱动以将阀18打开到第一开放位置。

在低升程模式的操作过程中，挚子销56缩回，以及车钩提杆64解锁并围绕其枢转点(开孔106)自由转动。因此中心轴48在中心轴承54的开孔53内自由移动。当高升程凸轮28和30啮合第一和第二辊组件42和44时，中心轴48在中心轴承54内自由移动，并且中心轴48、辊组件42和44以及弹簧杆66相对于杠杆体40向下移动。因此，自高升程凸轮28和30的力不会被传递而打开阀18。但是，低升程凸轮32啮合相对于杠杆体40安装的中心轴承54，因此杠杆体40驱动阀18到小于第一开放位置的第二开放位置。当凸轮28、30、32移动脱离与辊组件42、44、46的啮合时，弹簧构件68将弹簧杆臂66偏压回平衡位置，并且阀18关闭。

本发明的说明实质上仅仅是示范性的，并且不脱离本发明要旨的各种变体意旨落入本发明的范围内。不认为这种变体脱离本发明的精神和范围。

Claims (19)

1.适用于配气机构中的摇臂组件，包括：

杠杆体；

安装到杠杆体的第一辊组件；

延伸通过第一辊组件并可相对于杠杆体在第一位置和第二位置之间移动的中心轴；

延伸通过杠杆体并限定第一枢转点的第二轴；

车钩提杆，其枢轴连接到第二轴并具有用于容纳中心轴的开孔，车钩提杆可围绕第一枢转点转动；

掣子销，其安装到杠杆体并可在延伸位置和缩回位置之间移动，其限制车钩提杆的枢转；

安装到中心轴的第二辊组件；

枢轴连接到第二轴并且连接到中心轴的弹簧杆，弹簧杆可围绕第一枢转点转动；以及

安装到杠杆体上的弹簧构件，其啮合弹簧杆以便将弹簧杆和中心轴偏压入第一位置。

2.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中杠杆体包括一对平行臂，上述平行臂限定用于在其中容纳第一辊组件的中心开孔。

3.根据权利要求2所述的摇臂组件，其中杠杆体包括位于每一臂上以便保持弹簧构件的弹簧保持部分。

4.根据权利要求3所述的摇臂组件，其中弹簧构件包括在第一卷曲部分和第二卷曲部分之间延伸的连接部分，该连接部分由杠杆体上的弹簧保持部分保持。

5.根据权利要求4所述的摇臂组件，其中摇臂组件还包括安装到中心轴上的第三辊组件。

6.根据权利要求5所述的摇臂组件，其中摇臂组件还包括枢轴连接到第二轴并连接到中心轴的第二弹簧杆，该第二弹簧杆可围绕第一枢转点转动。

7.根据权利要求6所述的摇臂组件，其中第二辊组件位于中心轴上并在车钩提杆和第一弹簧杆之间，并且第三辊组件位于中心轴上并在杠杆体和第二弹簧杆之间。

8.根据权利要求4所述的摇臂组件，其中弹簧杆包括相对于杠杆体垂直延伸以便保持弹簧构件端的弹簧支承块。

9.根据权利要求8所述的摇臂组件，其中弹簧杆沿着相对于杠杆体基本水平的轴线对称。

10.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中挚子销位于与第一枢转点相对的杠杆体端部处。

11.根据权利要求10所述的摇臂组件，其中挚子销具有圆柱形外表面和平坦端部。

12.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中车钩提杆包括用于容纳第二轴的第一开孔。

13.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中车钩提杆包括用于容纳中心轴的第二开孔。

14.根据权利要求12所述的摇臂组件，其中第一孔具有扩大的形状，这样车钩提杆可相对于第二轴移动。

15.两级摇臂组件，包括：

杠杆体，其具有一对臂，每一臂包括弹簧保持部分；

安装到杠杆体的第一辊组件；

延伸通过第一辊组件并可相对于杠杆体在第一位置和第二位置之间移动的中心轴；

车钩提杆，其枢轴安装到杠杆体并具有开孔，该开孔用于容纳通过该开孔的中心轴，车钩提杆可围绕第一枢转点转动；

安装到杠杆体并可在延伸位置和缩回位置之间移动的挚子销，其防止车钩提杆枢转；

安装到中心轴的第二辊组件；

枢轴安装到杠杆体并连接到中心轴的一对弹簧杆，弹簧杆具有弹簧支承块，弹簧杆可围绕第一枢转点转动；以及

弹簧构件，其具有在第一端和第二端之间延伸的连接部分，其中连接部分由杠杆体上的弹簧保持部分保持，第一端由所述一对弹簧杆之一的弹簧支承块保持，而第二端由另一弹簧杆的弹簧支承块保持。

16.根据权利要求15所述的摇臂组件，其中杠杆体的一个侧面是平坦的。

17.根据权利要求15所述的摇臂组件，其中弹簧保持部分为“L”形。

18.根据权利要求15所述的摇臂组件，其中弹簧构件包括位于连接部分和第一端之间的第一卷曲部分以及位于连接部分和第二端之间的第二卷曲部分。

19.适用于配气机构中的摇臂组件，包括：

杠杆体；

延伸通过杠杆体并可相对于杠杆体在第一位置和第二位置之间移动的中心轴；

具有用于容纳中心轴的开孔并具有延伸杆臂的车钩提杆，车钩提杆在延伸杆臂的一端枢轴安装到杠杆体并可围绕第一枢转点转动；

枢轴安装到杠杆体并连接到中心轴的弹簧杆，弹簧杆可围绕第一枢转点转动；以及

安装到杠杆体上的弹簧构件，其啮合弹簧杆以便将弹簧杆和中心轴偏压入第一位置。

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