CN102486106B - 可变气门正时装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可变气门正时装置。根据本发明的可变气门正时装置可以包括：凸轮轴支架，所述凸轮轴支架连接至凸轮轴；凸轮链轮，所述凸轮链轮使得所述凸轮轴旋转；旋转轴，所述旋转轴布置到所述凸轮轴支架并且具有形成在所述旋转轴上的移动螺纹；布置到所述旋转轴的末端的第一从动锥齿轮和第二从动锥齿轮；螺母，所述螺母与所述移动螺纹接合并且通过所述第一从动锥齿轮或所述第二从动锥齿轮的旋转而沿着所述旋转轴的长度方向移动，从而改变所述凸轮轴和所述凸轮链轮之间的相对相位；以及齿轮控制部分，所述齿轮控制部分选择性地使得所述第一从动锥齿轮或所述第二从动锥齿轮旋转。

Description

可变气门正时装置

与相关申请的交叉引用

本申请要求2010年12月6日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请第10-2010-0123453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

本发明涉及一种连续可变气门正时装置。更具体而言，本发明涉及一种连续可变气门正时装置，其可以对气门的打开和关闭的正时进行调节。

背景技术

一般而言，连续可变气门正时装置(CVVT或凸轮轴移相器)是一种可以对气门的打开和关闭的正时进行调节的设备。

通常在车辆中使用的一般连续可变气门正时装置(即叶片型可变气门正时装置)需要相对较小的体积，并且是经济的。

然而，叶片型可变气门正时装置使用发动机的润滑油，从而在油压较低的时候，不能期望快速且准确的控制。

特别是在空转状态、在高温下、在启动条件下以及在其它情形中，当发动机油压不足时，就不能获得凸轮轴的相对相变，并且产生过多废气。

公开于本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经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可变气门正时装置，其具有的优点是，在没有操作油的情况下对气门的打开和关闭的正时进行调节。

根据本发明的示例性可变气门正时装置可以包括：凸轮轴支架，所述凸轮轴支架连接至凸轮轴；凸轮链轮(camsprocket)，所述凸轮链轮使得所述凸轮轴旋转；旋转轴，所述旋转轴布置到所述凸轮轴支架并且具有形成在所述旋转轴上的移动螺纹；布置到所述旋转轴的末端的第一从动锥齿轮和第二从动锥齿轮；螺母，所述螺母与所述移动螺纹接合并且通过所述第一从动锥齿轮或所述第二从动锥齿轮的旋转而沿着所述旋转轴的长度方向移动，从而改变所述凸轮轴和所述凸轮链轮之间的相对相位；以及齿轮控制部分，所述齿轮控制部分选择性地旋转所述第一从动锥齿轮或所述第二从动锥齿轮。

控制孔可以形成在所述凸轮链轮中，控制销可以形成在所述螺母中，并且所述控制销可以插入所述控制孔并且通过所述螺母的移动而改变所述凸轮轴和所述凸轮链轮之间的相对相位。

所述第二从动锥齿轮可以比所述第一从动锥齿轮更加接近所述凸轮轴；并且所述齿轮控制部分可以包括：第一主动锥齿轮，所述第一主动锥齿轮接合至所述第一从动锥齿轮；第二主动锥齿轮，所述第二主动锥齿轮接合至所述第二从动锥齿轮并且布置在所述第一主动锥齿轮之内；以及制动器，所述制动器选择性地制动所述第一主动锥齿轮或所述第二主动锥齿轮，从而使得所述第一从动锥齿轮或所述第二从动锥齿轮旋转。

所述制动器可以包括：第一电磁离合器，所述第一电磁离合器选择性地制动所述第一主动锥齿轮；以及第二电磁离合器，所述第二电磁离合器选择性地制动所述第二主动锥齿轮。

根据本发明的示例性可变气门正时装置可以包括：凸轮轴支架，所述凸轮轴支架连接至凸轮轴；凸轮链轮，所述凸轮链轮使得所述凸轮轴旋转；旋转轴，所述旋转轴布置到所述凸轮轴支架并且具有形成在所述旋转轴上的移动螺纹；第一从动锥齿轮，所述第一从动锥齿轮布置到所述旋转轴的一端；第二从动锥齿轮，所述第二从动锥齿轮布置到所述旋转轴的另一端并且比所述第一从动锥齿轮更加接近所述凸轮轴；螺母，所述螺母与所述移动螺纹接合，并且通过所述第一从动锥齿轮或所述第二从动锥齿轮的旋转而沿着所述旋转轴的长度方向移动，从而改变所述凸轮轴和所述凸轮链轮之间的相对相位；第一主动锥齿轮，所述第一主动锥齿轮接合至所述第一从动锥齿轮；第二主动锥齿轮，所述第二主动锥齿轮接合至所述第二从动锥齿轮并且布置在所述第一主动锥齿轮之内；以及制动器，所述制动器选择性地制动所述第一主动锥齿轮或所述第二主动锥齿轮，从而使得所述第一从动锥齿轮或所述第二从动锥齿轮旋转。

所述制动器可以包括：第一电磁离合器，所述第一电磁离合器选择性地制动所述第一主动锥齿轮；以及第二电磁离合器，所述第二电磁离合器选择性地制动所述第二主动锥齿轮。

控制孔可以形成在所述凸轮链轮中；控制销可以形成在所述螺母中，并且，所述控制销可以插入所述控制孔并且通过所述螺母的移动而改变所述凸轮轴和所述凸轮链轮之间的相对相位。

如上文所述，根据本发明的示例性连续可变气门正时装置可以对气门的打开和关闭的正时进行调节，无论是否存在操作油压，因为该装置不需要操作油。

在不需要对气门的打开和关闭的正时进行调节时，根据本发明的示例性连续可变气门正时装置不需要电力供应，从而可以提高发动机效率。

而且，根据本发明的示例性连续可变气门正时装置可以使用简单方案进行制造，从而可以降低制造成本。

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说明。

附图说明

图1是根据本发明的示例性可变气门正时装置的立体图。

图2是根据本发明的示例性可变气门正时装置的部分分解图。

图3是根据本发明的示例性可变气门正时装置的部分立体图。

图4显示了根据本发明的处于任意初始相位的示例性可变气门正时装置。

图5显示了根据本发明的相对相变之后的示例性可变气门正时装置。

图6显示了根据本发明的在相反方向上的相对相变之后的示例性可变气门正时装置。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案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案相结合进行描述，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案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，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、等效形式及其它实施方案。

在下文中将参考附图，对本发明的示例性实施方案进行具体描述。

参考图1至图3，根据本发明的示例性可变气门正时装置可以包括：凸轮轴支架20，凸轮轴支架20连接至凸轮轴10；凸轮链轮30，凸轮链轮30使得凸轮轴10旋转；旋转轴40，旋转轴40布置到凸轮轴支架20并且诸如移动螺纹46的螺旋结构形成在旋转轴40上；布置到旋转轴40的末端的第一从动锥齿轮42和第二从动锥齿轮44；诸如螺母50的连接构件，其与螺旋结构或移动螺纹46接合并且通过第一从动锥齿轮42或第二从动锥齿轮44的旋转而沿着旋转轴40的长度方向移动，从而改变凸轮轴10和凸轮链轮30之间的相对相位；以及齿轮控制部分，齿轮控制部分选择性地使得第一从动锥齿轮42或第二从动锥齿轮44旋转。

参考图2和图4，控制孔32形成在凸轮链轮30中，控制销52形成在螺母50中，并且控制销52插入控制孔32并且通过螺母50的移动而改变凸轮轴10和凸轮链轮30之间的相对相位。

第二从动锥齿轮44比第一从动锥齿轮42更加接近凸轮轴10。并且齿轮控制部分包括：第一主动锥齿轮62，第一主动锥齿轮62接合至第一从动锥齿轮42；第二主动锥齿轮64，第二主动锥齿轮64接合至第二从动锥齿轮44并且布置在第一主动锥齿轮62内；以及制动器70，制动器70选择性地制动第一主动锥齿轮62或第二主动锥齿轮64，从而使得第一从动锥齿轮42或第二从动锥齿轮44旋转。

制动器70包括：第一电磁离合器72，第一电磁离合器72选择性地制动第一主动锥齿轮62；以及第二电磁离合器74，第二电磁离合器74选择性地制动第二主动锥齿轮64。

当气门打开时间需要提前或延后的时候，第一电磁离合器72和第二电磁离合器74通过ECU(发动机控制单元；未显示)的控制进行操作。并且，如果控制信号选择性地提供至第一电磁离合器72或第二电磁离合器74，那么第一电磁离合器72或第二电磁离合器74选择性地制动第一主动锥齿轮62或第二主动锥齿轮64。

ECU的操作对于本领域技术人员而言是显而易见的，因此省略具体描述。

参考图1至图6，将描述根据本发明的示例性可变气门正时装置的操作。

凸轮链轮30通过带或链连接至曲轴并且使得凸轮轴10旋转，凸轮形成在该凸轮轴10上，该凸轮轴10打开进气门或排气门。

当不存在发动机的操作改变时，例如发动机以恒定速度运行，凸轮轴10、凸轮轴支架20和凸轮链轮30整体地旋转。在这种情况下，由于旋转轴40和螺母50接合，所以不会出现凸轮轴10和凸轮链轮30之间的相对相变。也就是说，凸轮链轮30和凸轮轴10在自锁状况下旋转。

而且，在第一从动锥齿轮42和第一主动锥齿轮62之间或者在第二从动锥齿轮44和第二主动锥齿轮64没有相对旋转。

参考图4和图5，当根据发动机操作条件而需要气门的延后或提前时，电功率供给至第二电磁离合器74，从而制动第二主动锥齿轮64。

然后，如图4中所示，接合至第二主动锥齿轮64的第二从动锥齿轮44旋转，并且螺母50沿着移动螺纹46移动至图的右边。

然后，凸轮轴支架20和凸轮链轮30之间的相对相位改变为“α”，如图5中所示。

也就是说，凸轮轴10的相位根据凸轮轴10的旋转方向而延后或提前。

相反地，参考图5和图6，当根据发动机操作条件而需要气门的延后或提前时，电功率供给至第一电磁离合器72，从而制动第一主动锥齿轮62。

然后，如图5中所示，接合至第一主动锥齿轮62的第一从动锥齿轮42旋转，并且螺母50沿着移动螺纹46移动至图的左边。

然后，凸轮轴支架20和凸轮链轮30之间的相对相位相反地改变为“β”，如图6中所示。

也就是说，凸轮轴10的相位根据凸轮轴10的旋转方向而提前或延后。

当不需要凸轮轴10的相位改变时，螺母50和移动螺纹46实现自锁条件，从而不需要额外的电功率或液压，从而可以提高发动机效率。

如上文所述，根据本发明的示例性实施例的连续可变气门正时装置可以在没有操作油的情况下对气门的打开和关闭的正时进行调节，并且可以使用简单方案进行制造，从而可以降低制造成本，而且，自锁可以有助于提高发动机效率。

为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“左”或“右”等等用于参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来对这些特征进行描述。

前面对本发明具体示例性实施方案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穷尽性的，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。选择示例性实施方案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案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 (5)

1.一种可变气门正时装置，包括：

凸轮轴支架，所述凸轮轴支架连接至凸轮轴；

凸轮链轮，所述凸轮链轮使得所述凸轮轴旋转；

旋转轴，所述旋转轴布置到所述凸轮轴支架并且具有形成在所述旋转轴上的螺旋结构；

布置到所述旋转轴的末端的第一从动锥齿轮和第二从动锥齿轮；

与所述螺旋结构接合的连接构件，所述连接构件通过所述第一从动锥齿轮或所述第二从动锥齿轮的旋转而沿着所述旋转轴的长度方向移动，从而改变所述凸轮轴和所述凸轮链轮之间的相对相位；以及

齿轮控制部分，所述齿轮控制部分选择性地旋转所述第一从动锥齿轮或所述第二从动锥齿轮,

其中所述螺旋结构是移动螺纹，并且所述连接构件是螺母,

控制孔形成在所述凸轮链轮中；并且

控制销形成在所述螺母中，

其中所述控制销插入所述控制孔，并且通过所述螺母的移动而改变所述凸轮轴和所述凸轮链轮之间的相对相位。

2.根据权利要求1所述的可变气门正时装置，其中：

所述第二从动锥齿轮比所述第一从动锥齿轮更加接近所述凸轮轴；并且

所述齿轮控制部分包括：

第一主动锥齿轮，所述第一主动锥齿轮接合至所述第一从动锥齿轮；

第二主动锥齿轮，所述第二主动锥齿轮接合至所述第二从动锥齿轮并且布置在所述第一主动锥齿轮内；以及

制动器，所述制动器选择性地制动所述第一主动锥齿轮从而使得所述第一从动锥齿轮旋转，或者制动所述第二主动锥齿轮从而使得所述第二从动锥齿轮旋转。

3.根据权利要求2所述的可变气门正时装置，其中所述制动器包括：

第一电磁离合器，所述第一电磁离合器选择性地制动所述第一主动锥齿轮；以及

第二电磁离合器，所述第二电磁离合器选择性地制动所述第二主动锥齿轮。

4.一种可变气门正时装置，包括：

凸轮轴支架，所述凸轮轴支架连接至凸轮轴；

凸轮链轮，所述凸轮链轮使得所述凸轮轴旋转；

旋转轴，所述旋转轴布置到所述凸轮轴支架并且具有形成在所述旋转轴上的螺旋结构；

第一从动锥齿轮，所述第一从动锥齿轮布置到所述旋转轴的一端；

第二从动锥齿轮，所述第二从动锥齿轮布置到所述旋转轴的另一端并且比所述第一从动锥齿轮更加接近所述凸轮轴；

与所述螺旋结构接合的连接构件，所述连接构件通过所述第一从动锥齿轮或所述第二从动锥齿轮的旋转而沿着所述旋转轴的长度方向移动，从而改变所述凸轮轴和所述凸轮链轮之间的相对相位；

第一主动锥齿轮，所述第一主动锥齿轮接合至所述第一从动锥齿轮；

第二主动锥齿轮，所述第二主动锥齿轮接合至所述第二从动锥齿轮并且布置在所述第一主动锥齿轮内；以及

制动器，所述制动器选择性地制动所述第一主动锥齿轮从而使得所述第一从动锥齿轮旋转，或者制动所述第二主动锥齿轮从而使得所述第二从动锥齿轮旋转，

其中所述螺旋结构是移动螺纹，并且所述连接构件是螺母，

控制孔形成在所述凸轮链轮中；并且

控制销形成在所述螺母中，

其中所述控制销插入所述控制孔，并且通过所述螺母的移动而改变所述凸轮轴和所述凸轮链轮之间的相对相位。

5.根据权利要求4所述的可变气门正时装置，其中所述制动器包括：

第一电磁离合器，所述第一电磁离合器选择性地制动所述第一主动锥齿轮；以及

第二电磁离合器，所述第二电磁离合器选择性地制动所述第二主动锥齿轮。