CN102235199A - 可变气门升程装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可变气门升程装置，可以包括：开/关部分；低升程凸轮，其选择性地接触所述开/关部分；高升程凸轮，其可以布置成平行于所述低升程凸轮；控制部分；垫件铰链，其连接至所述控制部分；和垫件，其端部可以枢转地联结于所述垫件铰链，所述垫件能够滑动地与所述高升程凸轮和所述开/关部分相接触，其中，所述控制部分选择性地改变所述垫件铰链的位置。

Description

可变气门升程装置
相关甲请的交叉引用
本申请要求于2010年5月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2010-0042403号的优先权，该申请的全部内容为了所有目的而通过引用结合于本文中。
技术领域
本发明涉及一种可变气门升程装置。更特别地，本发明涉及这样的一种可变气门升程装置，其可以根据发动机的工作状况而改变气门升程。
背景技术
内燃机凭借在吸入到燃烧室中的空气介质来对燃烧室中的燃料进行燃烧而产生动力。进气气门通过凸轮轴而工作从而吸入空气，空气在进气气门打开的时候被吸入到燃烧室中。此外，排气气门通过凸轮轴而工作，燃烧气体在排气气门打开的时候从燃烧室中排出。
进气气门和排气气门最佳的工作依靠发动机的旋转速度。换言之，所述气门的最佳升程或者最佳开/关正时依靠发动机的旋转速度。为了获得这种依靠发动机的旋转速度的最佳的气门的工作，已经展开了各种研究。例如，已经展开了用于可变推杆的研究，所述可变推杆能够依靠发动机的速度而获得不同的升程。
需要可变气门升程装置，从而在使用凸轮轴的扭矩的气门的开/关过程中使动力损失最小化。
本发明背景部分公开的上述信息仅仅用来增加对本发明总体背景的理解，其不应作为该信息构成对本领域技术人员来说已经公知的现有技术的确认和任何形式的暗示。
发明内容
本发明的各个方面涉及提供一种可变气门升程装置，其优点在于改进的燃料效率、最小化的机械摩擦、简化的设计和改进的耐久性。
在本发明的一个方面中，所述的可变气门升程装置可以包括：开/关部分；低升程凸轮，其选择性地接触所述开/关部分；高升程凸轮，其可以布置成平行于所述低升程凸轮；控制部分；垫件铰链，其连接至所述控制部分；和垫件，其端部可以枢转地联结于所述垫件铰链，所述垫件能够滑动地与所述高升程凸轮和所述开/关部分相接触，其中，所述控制部分选择性地改变所述垫件铰链的位置。
所述开/关部分可以包括：推杆本体，其能够滑动地与所述垫件相接触；和气门，其连接至所述推杆本体。
所述垫件可以包括第一接触部分，其凸起地形成并且能够滑动地与所述高升程凸轮相接触。
所述垫件可以包括第二接触部分，其凸起地形成并且能够滑动地与所述推杆本体相接触，其中所述推杆本体可以包括引导部分，该引导部分在其内引导所述第二接触部分。
所述控制部分可以包括：缸体；活塞，其能够滑动地布置在所述缸体中并且连接至所述垫件铰链；连接部分，其选择性地与所述缸体和所述活塞相连接；和空程弹簧，其弹性地支承所述缸体。
所述连接部分可以包括：液压腔，其在所述活塞中形成；辅助销，其布置在所述液压腔中，其中所述辅助销选择性地接收液压；锁闭销，其布置在所述活塞中并且凭借所述辅助销选择性地与所述缸体相连接，其中所述辅助销在所述液压腔中毗邻所述锁闭销；和连接部分弹簧，其弹性地偏压所述锁闭销。
所述开/关部分可以包括：滚子，其与所述垫件相接触；摇臂，其装配有所述滚子；和气门，其连接于所述摇臂的端部。
所述控制部分可以包括：缸体；活塞，其能够滑动地布置在所述缸体中并且连接至所述垫件铰链，其中所述垫件的端部枢转地连接于所述垫件铰链；连接部分，其选择性地与所述缸体和所述活塞相连接；和空程弹簧，其弹性地支承所述缸体。
所述连接部分可以包括：液压腔，其在所述活塞中形成；辅助销，其布置在所述液压腔中，其中所述辅助销选择性地接收液压；锁闭销，其布置在所述活塞中并且凭借所述辅助销选择性地与所述缸体相连接，其中所述辅助销在所述液压腔中毗邻所述锁闭销；和连接部分弹簧，其弹性地偏压所述锁闭销。
如上文所述，在根据本发明的示例性实施例的可变气门升程装置中，用于燃料效率的提高的凸轮的工作范围可以扩大，用于气门升程的控制的设计是独立的，从而可以减轻移动构件的重量。
并且，可以减小机械摩擦，并且可以简化设计，从而可以提高耐久性。
本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点可以从结合在本申请文件中的附图以及下面的具体实施方式中变得显而易见，并在其中进行更加详细的阐述，其中附图以及具体实施方式一起用于解释本发明的一些原理。
附图说明
图1为根据本发明的各个示例性实施例的可变气门升程装置的立体图；
图2为根据本发明的各个示例性实施例的可变气门升程装置的主视图；
图3为示出了根据本发明的各个示例性实施例的可变气门升程装置的高升程模式的视图；
图4为示出了根据本发明的各个示例性实施例的可变气门升程装置的低升程模式的视图；
图5为示出了根据本发明的各个示例性实施例的可变气门升程装置的视图；
应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。
在这些图形中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记引用本发明的相同或等效的部分。
具体实施方式
以下将详细参考本发明的不同实施例，本发明的实例在附图中示出并在下面进行描述。虽然本发明将结合示例性实施例进行描述，但应了解该描述不是旨在将本发明限制于那些示例性实施例。相反地，本发明旨在不仅仅覆盖示例性实施例，还覆盖可以包括在权利要求书所限定的本发明的精神和范围里的各种替代、改进、等效结构以及其它实施例。
下文中将参考说明书附图详细描述本发明的示例性实施例。
图1和图2分别是根据本发明的第一示例性实施例的可变气门升程装置的立体图和主视图。
图3和图4分别是示出了根据本发明的第一示例性实施例的可变气门升程装置的高升程模式和低升程模式的视图。
参考图1至图4，根据本发明的第一示例性实施例的可变气门升程装置包括：开/关部分50；低升程凸轮20，其选择性地接触开/关部分50；高升程凸轮10，其布置成平行于低升程凸轮20；控制部分100；垫件铰链42，其连接于控制部分100；和垫件40，其绕垫件铰链42而枢转并且与高升程凸轮10和开/关部分50相接触。其中，控制部分100布置成与开/关部分50相分离并且选择性地改变垫件铰链42的位置。
在附图中，虽然高升程凸轮10布置在低升程凸轮20之间，但是，应当理解的是，本发明不限于这些附图，例如，高升程凸轮10可以布置成平行于低升程凸轮20。
开/关部分50包括：推杆本体30，其与垫件40相接触；气门52，其连接于推杆本体30；和气门弹簧54。
垫件40包括：第一接触部分44，其凸起地形成并且与高升程凸轮10相接触；和第二接触部分46，其凸起地形成并且与推杆本体30相接触。
第一接触部分44可以形成为弯曲表面，用于减小第一接触部分44与高升程凸轮10之间的摩擦，第二接触部分46也可以形成为弯曲表面，用于减小第二接触部分46与推杆本体30之间的摩擦。
推杆本体30可以包括引导部分32，该引导部分32引导第二接触部分46，推杆本体30也可以是传统的推杆本体，例如，上表面可以是弯曲表面或者平的表面。
控制部分100包括：缸体110；活塞120，其布置在缸体110中并且连接于垫件铰链42；连接部分145，其选择性地与缸体110和活塞120相连接；和空程弹簧150，其弹性地支承缸体120。
连接部分145包括：液压腔130；辅助销140，其布置在液压腔130中；锁闭销142，其布置在活塞120中并且选择性地与缸体110相连接；和连接部分弹簧144，其弹性地支承锁闭销142。
液压腔130可以连接至供油通道132，以被供给液压。
在下文中，参考图3和图4，将详细地描述根据本发明的第一示例性实施例的可变气门升程装置的工作过程。
如图3所示，在高升程模式下，液压从供油通道132供给到液压腔130。
供油通道132从液压泵接收液压并且液压通过供油通道132而释放，并且液压的供给或者释放可以被ECU(发动机控制单元，图中未示)控制。
ECU根据发动机的工作状况而控制液压的供给和释放，ECU的工作过程对于本领域的一般技术人员来说是显而易见的，因此将省略详细的解释。
当液压腔130被供给液压时，辅助销140推动锁闭销142，则锁闭销142连接活塞120和缸体110。
并且因此，连接于活塞120的垫件铰链42被放置在预定的位置，开/关部分50凭借高升程凸轮10的旋转而被打开和关闭(ΔH)。
在低升程模式下，如图4所示，液压腔130中的液压通过供油通道132而被释放。
当液压腔130中的液压被释放时，辅助销140和锁闭销142凭借连接部分弹簧144的弹性力而移动，并且锁闭销142放置在活塞120中，从而活塞120和缸体110脱离接合(disengaged)。
并且因此，如图4的(b)和(c)所示，连接于活塞120的垫件铰链42凭借高升程凸轮10的旋转而上下移动(空程)。
因此，低升程凸轮20与推杆本体30相接触，并且开/关部分凭借低升程凸轮20的旋转而被打开和关闭(ΔL)。
图5是示出了根据本发明的第二示例性实施例的可变气门升程装置的视图。
参考图5，将描述根据本发明的第二示例性实施例的可变气门升程装置。
根据本发明的第二示例性实施例的可变气门升程装置包括：高升程凸轮210；低升程凸轮220，其布置成平行于高升程凸轮210；开/关部分230，其包括气门250并且选择性地与低升程凸轮220相接触；垫件240，其布置在高升程凸轮210和开/关部分230之间，并且与高升程凸轮210和开/关部分230相接触；垫件铰链242，垫件240与该垫件铰链242相连接并且绕该垫件铰链242枢转；和控制部分300，其布置成平行于开/关部分230并且控制垫件铰链242的位置。
在附图中，虽然高升程凸轮210布置在低升程凸轮220之间，但是，应当理解的是，本发明不限于这些附图，例如，高升程凸轮210可以布置成平行于低升程凸轮220。
开/关部分230包括：滚子231，其与垫件240相接触；和摇臂232，其装配有滚子231。
控制部分300包括：缸体310；活塞320，其布置在缸体310中并且连接于垫件铰链242；连接部分345，其选择性地与缸体310和活塞320相连接；和空程弹簧350，其弹性地支承缸体310。
连接部分345包括：液压腔330；辅助销340，其布置在液压腔330中；锁闭销342，其布置在活塞320中并且选择性地与缸体310相连接；和连接部分弹簧344，其弹性地支承锁闭销342。
除了推杆本体之外，本发明的第二示例性实施例与本发明的第一示例性实施例相类似，从而将省略详细的描述。
虽然本发明已经结合当前被认为是实际的示例性实施例而进行了描述，但是应当理解的是，本发明并不限于这些实施例。相反地，其目的是覆盖包括于权利要求的精神和范围中的各种改变和等同布置。
为了方便解释和准确定义所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”依据该特征在图中显示的位置来描述示例性实施例的该特征。
前述本发明的具体示例性实施例的目的是阐明和描述。这些实施例并非旨在穷尽本发明，也不是旨在将本发明限制于所揭示的具体形式，显然，按照上述教导可以进行许多改进和变化。这些示例性实施例的选择和描述是为了解释本发明的一些原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员制造和使用本发明的各种示例性实施例及其各种替代和改进。本发明的保护范围旨在由权利要求及其等同内容限定。

Claims (17)

1.一种可变气门升程装置，包括：
开/关部分；
低升程凸轮，其选择性地接触所述开/关部分；
高升程凸轮，其布置成平行于所述低升程凸轮；
控制部分；
垫件铰链，其连接至所述控制部分；和
垫件，其端部枢转地联结于所述垫件铰链，所述垫件能够滑动地与所述高升程凸轮和所述开/关部分相接触；
其中，所述控制部分选择性地改变所述垫件铰链的位置。
2.根据权利要求1所述的可变气门升程装置，其中所述开/关部分包括：
推杆本体，其能够滑动地与所述垫件相接触；和
气门，其连接于所述推杆本体。
3.根据权利要求2所述的可变气门升程装置，其中所述垫件包括第一接触部分，其凸起地形成并且能够滑动地与所述高升程凸轮相接触。
4.根据权利要求2所述的可变气门升程装置，其中所述垫件包括第二接触部分，其凸起地形成并且能够滑动地与所述推杆本体相接触。
5.根据权利要求4所述的可变气门升程装置，其中所述推杆本体包括引导部分，该引导部分在其内引导所述第二接触部分。
6.根据权利要求2所述的可变气门升程装置，其中所述控制部分包括：
缸体；
活塞，其能够滑动地布置在所述缸体中并且连接至所述垫件铰链；
连接部分，其选择性地与所述缸体和所述活塞相连接；和
空程弹簧，其弹性地支承所述缸体。
7.根据权利要求6所述的可变气门升程装置，其中所述连接部分包括：
液压腔，其在所述活塞中形成；
辅助销，其布置在所述液压腔中，其中所述辅助销选择性地接收液压；
锁闭销，其布置在所述活塞中并且凭借所述辅助销选择性地与所述缸体相连接，其中所述辅助销在所述液压腔中毗邻所述锁闭销；和
连接部分弹簧，其弹性地偏压所述锁闭销。
8.根据权利要求1所述的可变气门升程装置，其中所述开/关部分包括：
滚子，其与所述垫件相接触；
摇臂，其装配有所述滚子；和
气门，其连接于所述摇臂的端部。
9.根据权利要求8所述的可变气门升程装置，其中所述控制部分包括：
缸体；
活塞，其能够滑动地布置在所述缸体中并且连接至所述垫件铰链，其中所述垫件的端部枢转地连接至所述垫件铰链；
连接部分，其选择性地与所述缸体和所述活塞相连接；和
空程弹簧，其弹性地支承所述缸体。
10.根据权利要求9所述的可变气门升程装置，其中所述连接部分包括：
液压腔，其在所述活塞中形成；
辅助销，其布置在所述液压腔中，其中所述辅助销选择性地接收液压；
锁闭销，其布置在所述活塞中并且凭借所述辅助销选择性地与所述缸体相连接，其中所述辅助销在所述液压腔中毗邻所述锁闭销；和
连接部分弹簧，其弹性地偏压所述锁闭销。
11.一种可变气门升程装置，包括：
高升程凸轮；
低升程凸轮，其布置成平行于所述高升程凸轮；
开/关部分，其包括气门并且选择性地与所述低升程凸轮相接触；
垫件，其布置在所述高升程凸轮和所述开/关部分之间，所述垫件能够滑动地与所述高升程凸轮和所述开/关部分相接触；
垫件铰链，所述垫件与该垫件铰链相连接并且绕该垫件铰链枢转；和
控制部分，其连接于所述垫件铰链并且布置成平行于所述开/关部分并且控制所述垫件铰链的位置。
12.根据权利要求11所述的可变气门升程装置，其中所述开/关部分包括推杆本体，该推杆本体包括引导部分，该引导部分在其内引导所述垫件。
13.根据权利要求12所述的可变气门升程装置，其中所述控制部分包括：
缸体；
活塞，其能够滑动地布置在所述缸体中并且连接于所述垫件铰链；
连接部分，其选择性地与所述缸体和所述活塞相连接；和
空程弹簧，其弹性地支承所述缸体。
14.根据权利要求13所述的可变气门升程装置，其中所述连接部分包括：
液压腔，其在所述活塞中形成；
辅助销，其布置在所述液压腔中，其中所述辅助销选择性地接收液压；
锁闭销，其布置在所述活塞中并且凭借所述辅助销选择性地与所述缸体相连接，其中所述辅助销在所述液压腔中毗邻所述锁闭销；和
连接部分弹簧，其弹性地偏压所述锁闭销。
15.根据权利要求11所述的可变气门升程装置，其中所述开/关部分包括：
滚子，其与所述垫件相接触；和
摇臂，其装配有所述滚子。
16.根据权利要求15所述的可变气门升程装置，其中所述控制部分包括：
缸体；
活塞，其能够滑动地布置在所述缸体中并且连接至所述垫件铰链，其中所述垫件枢转地连接至所述垫件铰链；
连接部分，其选择性地与所述缸体和所述活塞相连接；和
空程弹簧，其弹性地支承所述缸体。
17.根据权利要求16所述的可变气门升程装置，其中所述连接部分包括：
液压腔，其在所述活塞中形成；
辅助销，其布置在所述液压腔中，其中所述辅助销选择性地接收液压；
锁闭销，其布置在所述活塞中并且凭借所述辅助销选择性地与所述缸体相连接，其中所述辅助销在所述液压腔中毗邻所述锁闭销；和
连接部分弹簧，其弹性地偏压所述锁闭销。
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