CN102477879B - 连续可变气门升程装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续可变气门升程装置，其可以包括：凸轮轴；第一凸轮，所述第一凸轮布置在所述凸轮轴上；致动轴，所述致动轴与所述凸轮轴平行；致动连杆，所述致动连杆连接至所述致动轴；摆臂，所述摆臂能够旋转地联接至所述致动连杆和发动机；第二凸轮，所述第二凸轮枢接至所述摆臂，并且所述第二凸轮接触所述第一凸轮，从而打开气门单元；以及控制部分，所述控制部分连接至所述致动轴，并且所述控制部分选择性地使所述致动轴旋转，从而使所述摆臂的枢转中心移动。

Description

连续可变气门升程装置

与相关申请的交叉引用

本申请要求2010年11月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2010-0120915号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种气门升程装置。更特别地，本发明涉及一种连续可变气门升程装置，其可以对气门升程进行调节。

背景技术

内燃机通过使吸入燃烧室中的空气媒介中的燃料在燃烧室中燃烧而产生动力。为了使空气进入，进气门通过凸轮轴进行操作，并且在进气门打开的同时，空气被吸入到燃烧室中。另外，排气门通过凸轮轴进行操作，并且在排气门打开的同时，燃烧气体从燃烧室排放出来。

进气门和排气门最理想的操作是依据发动机的旋转速度。也就是说，所述气门最理想的升程或最理想的打开/关闭时序(timing)是依据发动机的旋转速度。为了获得这种最理想的依据发动机的旋转速度的气门操作，业内人士进行了各种各样的研究，例如设计了多个凸轮和能够根据发动机速度改变气门升程的可变气门升程(VVL)装置。

然而，传统的可变气门升程装置需要很多元件，制造成本较高。并且，每个元件之间的摩擦力相当大，动态负载较高，因而发动机的效率不佳。

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连续可变气门升程装置，其具有以下优点：其通过简单的配置和少量构件而能够使气门升程进行连续的变化，且降低制造成本。这样，每个构件之间的摩擦力可以减少，动态负载可以减少，并且产品的使用寿命可以增加。

根据本发明的示例性的连续可变气门升程装置可以包括：凸轮轴；第一凸轮，所述第一凸轮布置在所述凸轮轴上；致动轴，所述致动轴与所述凸轮轴平行；致动连杆，所述致动连杆连接至所述致动轴；摆臂，所述摆臂能够旋转地联接至所述致动连杆和发动机；第二凸轮，所述第二凸轮枢接至所述摆臂，并且所述第二凸轮接触所述第一凸轮，从而打开气门单元；以及控制部分，所述控制部分连接至所述致动轴，并且所述控制部分选择性地使所述致动轴旋转，从而移动所述摆臂的枢转中心。

摆臂轴可以布置于所述摆臂；并且所述第二凸轮可以绕所述摆臂轴枢转。滑动部分可以形成在所述致动连杆上；并且所述摆臂可以通过控制销连接至所述致动连杆，所述控制销插入到所述滑动部分中并沿着所述滑动部分滑动。

所述滑动部分可以形成为椭圆形的形状或其它形状，从而所述滑动部分的一端比其另一端更接近所述致动轴。

连接销穿可以透所述致动轴和所述致动连杆，以连接所述致动轴和所述致动连杆；并且弹性挡环可以连接至所述连接销的端部，以使所述连接销和所述弹性挡环不会分开。

所述第二凸轮可以包括：接触部分，所述接触部分接触所述第一凸轮；以及驱动部分，所述驱动部分打开所述气门单元。接触部分辊子可以布置于所述接触部分。

所述控制部分可以包括：蜗轮，所述蜗轮布置于所述致动轴；蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合；以及控制马达，所述控制马达驱动所述蜗杆。

根据本发明示例性实施方式的连续可变气门升程装置通过简单的配置和少量构件可以实现连续地改变气门升程，并且降低制造成本。这样，每个构件之间的摩擦力可以减少，动态负载可以减少，并且产品的使用寿命可以增加。

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变得清楚或更为具体地得以阐明。

附图说明

图1是根据本发明的示例性的连续可变气门升程装置的立体图。

图2是根据本发明的示例性的连续可变气门升程装置的局部分解图。

图3是根据本发明的示例性的连续可变气门升程装置的第二凸轮的立体图。

图4和图5是立体图，其示出了根据本发明的示例性的连续可变气门升程装置的构造。

图6是根据本发明的示例性的连续可变气门升程装置的致动连杆的截面图。

图7是根据本发明的示例性的连续可变气门升程装置的弹性挡环的立体图。

图8是示出了根据本发明的示例性的连续可变气门升程装置的操作的视图。

图9(a)和图9(b)是示出了根据本发明的示例性的连续可变气门升程装置的驱动部分的视图。

具体实施方式

现在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。

参考图1至图5所示，根据本发明的示例性的连续可变气门升程装置可以包括：凸轮轴10；布置在凸轮轴10上的第一凸轮20；与凸轮轴10平行的致动轴30；连接至致动轴30的致动连杆40；能够旋转地联接至致动连杆40和发动机90的摆臂50；第二凸轮60，该第二凸轮60枢接至摆臂50并且与第一凸轮20接触，从而打开气门单元100；以及控制部分70，该控制部分70连接至致动轴30并且选择性地使致动轴30旋转，从而移动摆臂50的枢转中心。

参考图1和图5所示，摆臂50通过连接部分56枢接至发动机90，发动机90包括气缸盖、气门机构(valvetrain)等等。摆臂轴52布置于摆臂50，并且第二凸轮60绕摆臂轴52枢转。也就是说，摆臂轴52是摆臂50的枢转中心。

参考图2所示，滑动部分42形成在致动连杆40上，并且摆臂50通过控制销54连接至致动连杆40，该控制销54插入到滑动部分42中并沿着滑动部分42滑动。滑动部分42形成为椭圆形的形状或其它形状，从而滑动部分42的一端比另一端更接近致动轴30。

参考图3至图4所示，第二凸轮60包括接触部分62和驱动部分64，该接触部分62接触第一凸轮20，该驱动部分64打开气门单元100。接触部分辊子62布置于接触部分62。

如图1所示，控制部分70包括蜗轮72、蜗杆74和控制马达76，该蜗轮72布置于致动轴30，该蜗杆74与蜗轮72相啮合，该控制马达76驱动蜗杆74。

参考图6和图7所示，连接销80穿透致动轴30和致动连杆40，以连接致动轴30和致动连杆40，弹性挡环82连接至连接销80的端部，以使连接销80和弹性挡环82不会分开。

在下文中，将配合图1至图9(b)对本发明的示例性的连续可变气门升程装置的操作进行描述。

当根据发动机的操作情况需要低升程的时候，发动机控制单元(ECU，enginecontrolunit)操作控制马达76，从而使得致动轴30在图8所示的逆时针方向上旋转。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，ECU、控制马达76等等的操作是显而易见的，因而其详细的描述将省略。

然后，连接至致动轴30的致动连杆40也逆时针方向旋转，并且控制销54沿着滑动部分42移动。滑动部分42形成为椭圆形的形状或其它形状，以使摆臂50绕着连接部分56旋转。因而，摆臂50根据致动连杆40的旋转而绕着连接部分56进行逆时针旋转。

枢接至摆臂50的第二凸轮60随着摆臂50一同旋转。这样，如图3、图9(a)和图9(b)所示，驱动部分64和气门单元辊子102之间相关的接触位置发生改变。也就是说，当发动机的操作情况从高升程模式改变为低升程模式时，驱动部分64和气门单元辊子102之间相关的接触位置移动到左侧，如图9(b)所示。在低升程模式中，驱动部分64的相关的接触位置在其相对较低的位置，从而使得气门升程相应地减小。

当需要高气门升程的时候，致动轴30按如图8所示的顺时针方向旋转，并且摆臂50也按如图8所示的顺时针方向旋转。然后，气门单元辊子102和驱动部分64之间相关的接触位置发生移动，如图9(a)所示，因此气门升程增大。

尽管只对高升程模式和低升程模式的操作进行了描述，但是本发明的连续可变气门升程可以实现与相关的接触位置相应的连续的气门升程变化。

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各种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效形式所限定。

Claims (8)

1.一种连续可变气门升程装置，其用于车辆发动机，该装置包括：

凸轮轴；

第一凸轮，所述第一凸轮布置在所述凸轮轴上；

致动轴，所述致动轴与所述凸轮轴平行；

致动连杆，所述致动连杆连接至所述致动轴；

摆臂，所述摆臂能够旋转地联接至所述致动连杆，并且所述摆臂枢转地安装在所述发动机的气缸盖中，所述摆臂通过连接部分枢接至发动机；

第二凸轮，所述第二凸轮枢接至所述摆臂，并且所述第二凸轮接触所述第一凸轮，从而打开气门单元；以及

控制部分，所述控制部分连接至所述致动轴，并且所述控制部分选择性地使所述致动轴旋转，从而移动所述摆臂的枢转中心；

其中，滑动部分形成在所述致动连杆上；并且所述摆臂通过控制销连接至所述致动连杆，所述控制销插入到所述滑动部分中并沿着所述滑动部分滑动；

其中，所述摆臂根据致动连杆的旋转而绕着所述连接部分旋转。

2.根据权利要求1所述的连续可变气门升程装置，其中：

摆臂轴布置于所述摆臂；并且

所述第二凸轮绕所述摆臂轴枢转。

3.根据权利要求1所述的连续可变气门升程装置，其中所述滑动部分的形状使得该滑动部分的一端比其另一端更接近所述致动轴。

4.根据权利要求3所述的连续可变气门升程装置，其中所述滑动部分形成为椭圆形的形状。

5.根据权利要求1所述的连续可变气门升程装置，其中：

连接销穿透所述致动轴和所述致动连杆，以连接所述致动轴和所述致动连杆；并且

弹性挡环连接至所述连接销的端部，以使所述连接销和所述弹性挡环不会分开。

6.根据权利要求1所述的连续可变气门升程装置，其中所述第二凸轮包括：

接触部分，所述接触部分接触所述第一凸轮；以及

驱动部分，所述驱动部分打开所述气门单元。

7.根据权利要求6所述的连续可变气门升程装置，其中接触部分辊子布置于所述接触部分。

8.根据权利要求1所述的连续可变气门升程装置，其中所述控制部分包括：

蜗轮，所述蜗轮布置于所述致动轴；

蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合；以及

控制马达，所述控制马达驱动所述蜗杆。