CN102444442A - 可变气门升程装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可变气门升程装置，包括内挺杆、外挺杆和掣子销，所述外挺杆环绕并且能够滑动地接触所述内挺杆，所述掣子销能够滑动地插入到所述内挺杆内，从而通过选择性地接合所述内挺杆和外挺杆而实施高升程和低升程，所述可变气门升程装置可以包括：止挡件，所述止挡件部分地插入到所述外挺杆，并且在所述掣子销的运动方向上与所述掣子销隔开，从而限制所述掣子销的运动，并且在所述外挺杆中形成掣子销接合凹槽以选择性地接收所述掣子销，其中所述止挡件部分地突出到所述外挺杆的外侧，并且能够滑动地联接到形成于气缸盖内孔的气缸盖凹槽，以防止所述可变气门升程装置旋转。

Description

可变气门升程装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年9月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2010-0095559号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种可变气门升程装置，更特别而言，本发明涉及一种具有止挡件的可变气门升程装置，所述止挡件插入到外挺杆内以限制掣子销的运动，并且突出到所述外挺杆的外侧，且在气缸盖凹槽中滑动以防止所述可变气门升程装置进行旋转。

背景技术

通常而言，内燃机在燃烧室中接收燃料和空气，并且使燃料和空气燃烧以形成动力。在吸入空气时通过驱动凸轮轴而起动进气门，并且在打开进气门的同时将空气吸入到燃烧室内。此外，通过驱动凸轮轴而起动排气门，并且在打开排气门的同时空气从燃烧室排出。

然而，进气门/排气门的最佳运行取决于发动机的旋转速度。也就是说，适当的升程或气门打开/关闭时间取决于发动机的旋转速度。这样，为了实施取决于发动机的旋转速度的适当气门运行，已经研制出一种可变气门升程(VVL)装置，其中驱动气门的凸轮设计为具有多个形状或者气门实施为取决于发动机的转数而以不同升程运行。

图9为公知可变气门升程装置的处于高升程模式的可变挺杆的剖视图，并且图10为公知可变气门升程装置的处于低升程模式的可变挺杆的剖视图。

首先，在高升程模式时，将油压供应到在外挺杆100中形成的液压室240，并且柱塞350通过所供应的油压而推动掣子销310。因此，如图9所示，掣子销310插入到掣子销接合凹槽340内，并且内挺杆200和外挺杆100彼此接合。

在这样的情况下，高凸轮12接合到凸轮轴10，使得高凸轮12通过凸轮轴10的旋转而挤压外挺杆100，从而使外挺杆100和内挺杆200整体地上下运动。也就是说，通过高凸轮12的旋转运动来执行高升程。

相反地，在低升程模式时，将在外挺杆100中形成的液压室240的油压释放，并且通过复位弹簧330的回复力而使掣子销310运动，从而与掣子销接合凹槽340分离，如图10所示。内挺杆200和外挺杆100通过掣子销310的运动而彼此分离，并且独立地运动。在这样的情况下，掣子销支撑销320支撑复位弹簧330并且插入到内挺杆200内。

气门通过内挺杆200和外挺杆100而打开和关闭，内挺杆200通过接合到凸轮轴10的低凸轮14的旋转而往复运动，外挺杆100根据高凸轮12的旋转并通过空程弹簧500(参见图4)而只是上下运动，并且不会影响气门的打开和关闭。

然而，如果可变气门升程装置的凸轮12和14与挺杆100和200的表面彼此并不分别重合，那么可变挺杆100和200就会旋转，从而会损坏发动机。

此外，由于只有在起动可变气门升程装置的工作流体的供应孔和气缸盖内孔的工作流体供应孔的位置彼此重合时才能够供应工作流体，所以需要附加的防旋转设备来防止整个可变气门升程装置旋转。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种具有止挡件的可变气门升程装置，所述止挡件能够限制掣子销的运动，同时通过防止所述可变气门升程装置旋转而使所述可变气门升程装置的凸轮和挺杆表面彼此重合。

可变气门升程装置包括内挺杆、外挺杆和掣子销，所述外挺杆环绕并且能够滑动地接触所述内挺杆，所述掣子销能够滑动地插入到所述内挺杆内，从而通过选择性地接合所述内挺杆和外挺杆而实施高升程和低升程，所述可变气门升程装置可以包括：止挡件，所述止挡件部分地插入到所述外挺杆，并且在所述掣子销的运动方向上与所述掣子销隔开，从而限制所述掣子销的运动，并且在所述外挺杆中形成掣子销接合凹槽以选择性地接收所述掣子销，其中所述止挡件部分地突出到所述外挺杆的外侧，并且可以滑动地联接到形成于气缸盖内孔的气缸盖凹槽，以防止所述可变气门升程装置旋转。

所述止挡件可以包括：插入部分，所述插入部分的直径与所述掣子销的直径基本相同，并且所述插入部分插入到所述外挺杆内以限制所述掣子销的运动；以及突出部分，所述突出部分从所述插入部分突出到所述外挺杆的外侧，并且具有能够滑动地插入到所述气缸盖凹槽内的形状，从而防止所述可变气门升程装置旋转。

所述突出部分可以为半球形状，该半球形状可以在与所述气缸盖凹槽接触的同时滑动。

所述突出部分可以为在所述外挺杆的运动方向上形成的半圆柱形状，并且在接触所述气缸盖凹槽的同时滑动。

通孔可以形成在所述止挡件中，并且流体连接到所述掣子销接合凹槽，以平稳地排放为起动所述掣子销而供应的油压。

所述插入部分可以为圆柱形状，该圆柱形状的半径与所述掣子销的半径相同。

根据本发明的示例性实施方式，可以通过在内部限制掣子销的运动距离并在在外部防止可变气门升程装置旋转而防止发动机受到损坏，并且可以平稳地供应工作流体，节省制造成本，这是因为不需要在挺杆裙部中加工额外的防旋转设备。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为根据本发明的示例性实施方式的可变挺杆的纵向剖视图。

图2为根据本发明的示例性实施方式的可变挺杆的俯视图。

图3为根据本发明的示例性实施方式中内挺杆和外挺杆被局部剖去的状态的立体图。

图4显示了根据本发明的示例性实施方式的可变气门升程装置接合到气缸盖之前和之后的使用状态图以及主要部分的放大图。

图5为根据本发明的各个示例性实施方式的可变挺杆的立体图。

图6A至6D为根据本发明的各个示例性实施方式的止挡件的立体图、俯视图、侧视图和主视图。

图7为根据本发明的各个示例性实施方式的可变挺杆的立体图。

图8A至8D为根据本发明的各个示例性实施方式的可变挺杆的立体图、俯视图、侧视图和主视图。

图9为公知的可变气门升程装置的处于高升程模式的可变挺杆的剖视图。

图10为公知的可变气门升程装置的处于低升程模式的可变挺杆的剖视图。

应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方式

下面将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。

下文将参考所附附图对本发明进行更为全面的描述，在这些附图中显示了本发明的示例性实施方式。

图1为根据本发明的示例性实施方式的可变挺杆的纵向剖视图，其中可变挺杆的状态为止挡件接合到可变挺杆，并且图2为根据本发明的示例性实施方式的可变挺杆的俯视图。

图3为根据本发明的示例性实施方式的状态的立体图，其中内挺杆和外挺杆被局部剖去，图4为根据本发明的示例性实施方式的可变气门升程装置接合到气缸盖之前和之后的使用状态图，图5为根据本发明的第一示例性实施方式的可变挺杆的立体图，并且图6A至6D为根据本发明的第一示例性实施方式的止挡件的立体图、俯视图、侧视图和主视图。

首先，参考图1到6A至6D，止挡件400设置在外挺杆100中，并且设置为在掣子销310的运动方向上在外挺杆100的一个上侧处与掣子销310隔开。在上文描述中，掣子销310可以是部分中空体，并且为圆柱形状。在穿过掣子销310的同时，限制掣子销310的运动的掣子销支撑销320接合到内挺杆200。复位弹簧330插入到掣子销310内，并且当释放油压时使掣子销310回复到初始状态，同时接触掣子销支撑销320。

参考图4和5，止挡件400包括插入部分410和突出部分420，该插入部分410的形状与掣子销310的形状相同，以限制掣子销310的水平运动，该突出部分420的形状与凹槽110的俯视截面的形状相似，以便使突出部分420在突出到外挺杆100的外侧并且接触气缸盖的凹槽110的内圆周的同时进行滑动。插入部分410可以为圆柱形状，该圆柱形状的半径与掣子销310的半径相同。

下面将参考附图对本发明的示例性实施方式进行更为具体的描述。

在可变气门升程装置中，辅助掣子销370通过油压而推动掣子销310，该油压在油压经过液压室360而供应的同时进行供应，并且内挺杆200中的掣子销310移动到外挺杆100的一个内侧，从而使内挺杆200和外挺杆100彼此接合。在这样的情况下，掣子销310能够运动的距离被限制到运动限制距离A。

这样，掣子销310在水平方向上运动以便控制气门升程的同时选择性地接合外挺杆100和内挺杆200，从而实施高升程或低升程。在此情况下，当所供应的油压过大时，掣子销310会过量运动。为了防止掣子销310过量运动，掣子销310应当仅在掣子销310能够移动的运动限制距离A之内运动。在本发明的示例性实施方式中，止挡件400起到了这样的作用。此外，突出到外挺杆100的外侧的突出部分420联接在凹槽110中，从而使可变气门升程装置可以上下运动而不旋转。因此，由于内外挺杆100和200的表面在旋转方向上与高凸轮12和低凸轮12重合，所以可以防止发动机受到损坏。

图4显示了使用状态图和主要部分的放大图，在该使用状态图显示的状态中，根据本发明的示例性实施方式的止挡件400位于气缸盖凹槽中，并且部分暴露到外挺杆100。在图5的左侧显示的状态中，挺杆插入到公知气缸盖的内孔内，并且在图5的右侧显示的状态中，根据本发明的示例性实施方式的止挡件400插入到气缸盖凹槽110内。此外，在主要部分的放大图显示的状态中，止挡件400联接在气缸盖凹槽110中。

止挡件400的突出部分420应当具有在气缸盖凹槽的内圆周上滑动的结构，从而防止可变气门升程装置旋转。也就是说，当气缸盖凹槽110的内圆周的俯视截面为半球形状时，突出部分420的俯视截面也应当为半球形状。

因此，在本发明的第一示例性实施方式中，如图6B所示，突出部分420的俯视截面可以为半球形状。此外，由于突出部分420应当在气缸盖凹槽110的内圆周上滑动，突出部分420可以为半圆柱形状，该半圆柱形状在作为运动方向的竖直方向上较长，如图5和6所示。另外，通孔430通过穿过插入部分410和突出部分420而形成在止挡件400的中心处。通孔430的形成便于将起动掣子销310之后的油压排放到外侧。

图7以及8A至8D中显示了第二示例性实施方式。根据该第二示例性实施方式，突出部分460可以为半球形状。在这样的情况下，插入部分450为如图7所示的圆柱形状，并且由于插入部分450具有在其中心处形成的通孔470(如第一示例性实施方式所述)，所以插入部分450具有易于排放先行使用的油压的结构。当按照第二示例性实施方式所描述的而制造止挡件400时，止挡件400能够比第一示例性实施方式中的止挡件400更易于制造。

如上所述，可以通过插入到外挺杆100内的圆柱状的插入部分410和450来限制掣子销310的过量水平运动，并且通过突出到外挺杆100的外侧的突出部分420和460来防止可变气门升程装置旋转。当防止可变气门升程装置旋转时，可以通过使工作流体供应孔与气缸盖内孔120的表面上的供应孔的位置彼此重合而平稳地供应工作流体。此外，可变气门升程装置的高凸轮12和低凸轮14的旋转表面分别与外挺杆100和内挺杆200的表面重合，从而防止发动机受到损坏。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (6)

1.一种可变气门升程装置，包括内挺杆、外挺杆和掣子销，所述外挺杆环绕并且能够滑动地接触所述内挺杆，所述掣子销能够滑动地插入到所述内挺杆内，从而通过选择性地接合所述内挺杆和外挺杆而实施高升程和低升程，所述装置包括：

止挡件，所述止挡件部分地插入到所述外挺杆，并且在所述掣子销的运动方向上与所述掣子销隔开，从而限制所述掣子销的运动，并且在所述外挺杆中形成掣子销接合凹槽以选择性地接收所述掣子销，

其中所述止挡件部分地突出到所述外挺杆的外侧，并且能够滑动地联接到形成于气缸盖内孔的气缸盖凹槽，以防止所述可变气门升程装置旋转。

2.根据权利要求1所述的可变气门升程装置，其中所述止挡件包括：

插入部分，所述插入部分的直径与所述掣子销的直径基本相同，并且所述插入部分插入到所述外挺杆内以限制所述掣子销的运动；以及

突出部分，所述突出部分从所述插入部分突出到所述外挺杆的外侧，并且具有能够滑动地插入到所述气缸盖凹槽内的形状，从而防止所述可变气门升程装置旋转。

3.根据权利要求2所述的可变气门升程装置，其中所述突出部分为半球形状，该半球形状在与所述气缸盖凹槽接触的同时能够滑动。

4.根据权利要求2所述的可变气门升程装置，其中所述突出部分为在所述外挺杆的运动方向上形成的半圆柱形状，并且在接触所述气缸盖凹槽的同时滑动。

5.根据权利要求2所述的可变气门升程装置，其中通孔形成在所述止挡件中，并且流体连接到所述掣子销接合凹槽，以平稳地排放为起动所述掣子销而供应的油压。

6.根据权利要求2所述的可变气门升程装置，其中所述插入部分为圆柱形状，该圆柱形状的半径与所述掣子销的半径相同。

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