CN103147817B - 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，其可以包括输入凸轮，该输入凸轮布置于输入轴；气门，该气门由气门弹簧弹性地支撑；摇臂，该摇臂的一个端部可以与所述气门相连接而另一个端部可以与摇杆比例改变导向件相连接，所述摇杆比例改变导向件可以可滑动地沿着所述摇臂的长度方向移动，并且所述摇臂根据所述输入凸轮的旋转而在摇杆比例改变导向件周围旋转，以便打开和闭合所述气门；和控制部分，其选择性地改变了所述摇杆比例改变导向件的位置。

Description

连续可变气门升程装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2011-0129815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

本发明涉及一种连续可变气门升程装置。更加具体地，本发明涉及这样一种连续可变气门升程装置，其可以通过改变摇臂长度比例来实现连续可变气门升程。

背景技术

内燃机通过使燃烧腔室中的燃料在吸入到腔室内的空气媒介中燃烧而产生动力。进气气门由凸轮轴操作以吸入空气，并且在进气气门打开时将空气抽入燃烧腔室内。此外，排气气门由凸轮轴操作，并且在排气气门打开时将燃烧气体从燃烧腔室排出。

进气气门和排气气门的最佳操作取决于发动机的转速。也就是说，这些气门的最佳升程或最佳打开/关闭定时取决于发动机的转速。为了根据发动机的旋转速度来实现这种最佳的气门操作，已经着手各种研究，例如设计多个凸轮和连续可变气门升程（CVVL），该多个凸轮和连续可变气门升程根据发动机的速度来改变气门的升程。

但是，一般的CVVL结构复杂且有大量的元件部件，而且制造成本昂贵。

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

本发明的各个方面涉及提供一种连续可变气门升程装置，其可以通过利用简单的结构改变摇杆长度比例来实现连续可变气门升程。

在本发明的一个方面中，连续可变气门升程装置可以包括输入凸轮，该输入凸轮布置于输入轴；气门，该气门由气门弹簧弹性地支撑；摇臂，该摇臂的一个端部与气门相连接而另一个端部可滑动地与摇杆比例改变导向件相接合，其中摇杆比例改变导向件沿着摇臂的长度方向上是可移动的，其中所述输入凸轮接合至所述摇臂的一侧并且摇臂根据输入凸轮的旋转而在摇杆比例改变导向件周围旋转，从而打开和闭合所述气门，并且其中控制部分选择性地改变了摇杆比例改变导向件和摇臂的端部之间的相对距离。

所述控制部分可以包括：控制轴，该控制轴平行于所述输入轴；以及控制凸轮，该控制凸轮布置于所述控制轴，控制凸轮与所述摇杆比例改变导向件相接触，并且根据所述控制轴的旋转而改变所述摇杆比例改变导向件和所述摇臂端部之间的相对距离。

所述的连续可变气门升程装置可以进一步包括弹性构件，该弹性构件布置在所述摇臂的另一个端部和所述摇杆比例改变导向件之间，以用于向所述摇杆比例改变导向件提供回复力。

摇臂插入孔形成于所述摇杆比例改变导向件；弹性部分插入孔形成在所述摇臂的另一个端部并且所述摇臂的另一个端部能够滑动地插入到所述摇臂插入孔；并且所述弹性构件布置在所述弹性部分插入孔和所述摇臂插入孔内。

所述摇杆比例改变导向件布置在支撑部分上，并且根据所述控制部分的操作而沿着所述摇臂的长度方向在所述支撑部分上移动。

所述支撑部分是气缸盖。

所述的连续可变气门升程装置可以进一步包括垫片，该垫片布置在所述支撑部分和所述摇杆比例改变导向件之间并且调整它们之间的空隙。

所述摇杆比例改变导向件的与所述支撑部分相接触的那部分被形成为弯曲表面。

所述的连续可变气门升程装置可以进一步包括移动限制销，该移动限制销布置在所述支撑部分上并且限制了所述摇臂在长度方向上的移动。

在本发明的另一方面当中，一种连续可变气门升程装置可以包含：输入凸轮，该输入凸轮布置于输入轴；气门，该气门由气门弹簧弹性地支撑；摇臂，该摇臂的一个端部连接至所述气门，并且根据所述输入凸轮的操作来打开所述气门；摇杆比例改变导向件，该摇杆比例改变导向件布置于所述摇臂的另一个端部并且沿着摇臂的长度方向在支撑部分上是能够滑动的；以及控制部分，该控制部分有选择地改变所述摇杆比例改变导向件相对于所述摇臂的位置，其中所述摇臂根据所述输入凸轮的操作而在所述摇杆比例改变导向件周围摆动。

所述控制部分可以包括：控制轴，该控制轴平行于所述输入轴，以及控制凸轮，该控制凸轮布置于所述控制轴，该控制凸轮与所述摇杆比例改变导向件相接触，并且根据所述控制轴的操作来改变所述摇杆比例改变导向件和所述摇臂之间的相对距离。

摇臂插入孔形成于所述摇杆比例改变导向件；弹性部分插入孔形成于所述摇臂的另一个端部并且所述摇臂的另一个端部能够滑动地插入到所述摇臂插入孔；并且弹性构件布置在所述弹性部分插入孔和所述摇臂插入孔之内，以用于对所述摇杆比例改变导向件提供回复力。

所述的连续可变气门升程装置可以进一步包括垫片，该垫片布置在所述支撑部分和所述摇杆比例改变导向件之间并且调整它们之间的空隙。

所述摇杆比例改变导向件与所述支撑部分相接触的那部分被形成为弯曲表面。

所述的连续可变气门升程装置可以进一步包括移动限制销，该移动限制销布置在所述支撑部之上并且限制了所述摇臂在长度方向上的移动。

根据本发明示例性实施方式的连续可变气门升程装置可以通过对构造简单的摇臂的长度比例进行改变来实现连续可变气门的升程。

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是示出了根据本发明示例性实施方式的连续可变气门升程装置在低升程模式下运行的视图。

图2是示出了根据本发明示例性实施方式的连续可变气门升程装置在高升程模式下运行的视图。

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案详细地作出引用，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、等价形式及其它实施方案。

下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。

正如本领域技术人员将意识到的那样，可以对所描述的实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本发明的精神或范围。在整个说明书中，同样的数字表示同样的元件。

在附图中，各层、各薄膜、各板、各区域等的厚度为了清楚而被放大了。

图1是示出了根据本发明示例性实施方式的连续可变气门升程装置在低升程模式下运行的视图，并且图2是示出了根据本发明示例性实施方式的连续可变气门升程装置在高升程模式下运行的视图。

参考图1和图2，根据本发明示例性实施方式的连续可变气门升程装置包括输入凸轮10，该输入凸轮10布置于输入轴12；气门50，该气门50由气门弹簧52弹性地支撑着；摇臂20，该摇臂20的一个端部与气门50相连接而另一个端部与摇杆比例改变导向件30相连接，该摇杆比例改变导向件30沿着摇臂20的长度方向上是可滑动的，并且摇臂20根据输入凸轮10的旋转而在摇杆比例改变导向件30周围旋转，以便打开和闭合气门50；以及控制部分，该控制部分选择性地改变了摇杆比例改变导向件30的位置。

控制部分包括控制轴42，该控制轴42平行于输入轴12；以及控制凸轮40，该控制凸轮40布置在控制轴42上，控制凸轮40与摇杆比例改变导向件30相接触，并且根据控制轴42的操作来改变摇杆比例改变导向件30的位置。

弹性构件25布置在摇臂20和摇杆比例改变导向件30之间，以用于向摇杆比例改变导向件30提供回复力。

摇臂插入孔32形成于摇杆比例改变导向件30，弹性部分插入孔22形成于摇臂20，并且摇臂20的一个端部插入到摇臂插入孔32。弹性构件25布置在弹性部分插入孔22和摇臂插入孔32内。

摇杆比例改变导向件30布置在支撑部分上，并且根据控制部分的操作而沿着摇臂20的长度方向在支撑部分上移动。

支撑部分可以是气缸盖60，并且垫片70布置在支撑部分60和摇杆比例改变导向件30之间并且调整公差（间隙调节）或为磨损而准备。

与支撑部分60相接触的摇杆比例改变导向件30的那部分被形成为弯曲表面。弯曲表面可以减少磨损并且可以实现在摇杆比例改变导向件30周围平滑地摆动。

移动限制销80布置在支撑部分60上并且限制了摇臂20在长度方向上的移动。并且在移动限制销布置80和摇臂20之间可以允许有公差，以用于允许摇臂20的摆动。

参考图1和图2，将会在下文中描述本发明示例性实施方式的连续可变气门升程装置的运行。

在发动机低负荷运行下，通过控制凸轮40的操作使得连续可变气门升程装置的摇杆比例改变导向件30的位置相对地远离气门50而进行移动。

图1中示出的L1表示气门50与输入凸轮10和摇臂20的接触点之间的长度，并且L2表示输入凸轮10和摇臂20的接触点与摇杆比例改变导向件30和气缸盖60或垫片70的接触点之间的长度。

在发动机高荷运行下，通过操作控制凸轮40而使得连续可变气门升程装置的摇杆比例改变导向件30的位置相对地接近气门50而进行移动。也就是说，沿着箭头方向而改变图2中示出的摇杆比例改变导向件30的位置。

并且然后图1中示出的L1比图2中示出的L2’更短。

相比于图1和图2，摇臂20在摇杆比例改变导向件30周围摆动并且因此在高负荷运行中气门的升程从H1改变至H2。

关系式可以如下表示。

H1:H2=L1/L2:L1/L2’

也就是说，相对的升程可以随着摇臂长度比例的改变而改变。

在本发明的示例性实施方式中，控制部分由控制轴42和控制凸轮40组成，该组成作为实施例但并不仅限于此。可以应用用于改变摇臂20（该摇臂20在摇杆比例改变导向件30周围摆动）的长度比例的其他的示例性变化，并且修改以及等价布置包括在所附的权利要求的精神和范围内。

在本发明的说明书中，描述了低负荷运行和高负荷运行以便于简单理解。但是可以通过操作控制凸轮40而实现不同的气门方案，并且不在此赘述。

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 (10)

1.一种连续可变气门升程装置，其包含：

输入凸轮，该输入凸轮布置于输入轴；

气门，该气门由气门弹簧弹性地支撑；

摇臂，该摇臂的一个端部与所述气门相连接而另一个端部能够滑动地与摇杆比例改变导向件相接合，

其特征在于

其中所述摇杆比例改变导向件能够沿着所述摇臂的长度方向移动，

其中所述输入凸轮接合至所述摇臂的一侧并且所述摇臂根据所述输入凸轮的旋转而在摇杆比例改变导向件周围旋转，以便打开和闭合所述气门；并且

其中控制部分选择性地改变了所述摇杆比例改变导向件和所述摇臂的端部之间的相对距离；

其中所述控制部分包括：

控制轴，该控制轴平行于所述输入轴；以及

控制凸轮，该控制凸轮布置于所述控制轴，控制凸轮与所述摇杆比例改变导向件相接触，并且根据所述控制轴的旋转而改变所述摇杆比例改变导向件和所述摇臂端部之间的相对距离；

所述装置进一步包括弹性构件，该弹性构件布置在所述摇臂的另一个端部和所述摇杆比例改变导向件之间，以用于向所述摇杆比例改变导向件提供回复力；其中：

摇臂插入孔形成于所述摇杆比例改变导向件；

弹性部分插入孔形成在所述摇臂的另一个端部并且所述摇臂的另一个端部能够滑动地插入到所述摇臂插入孔；并且

所述弹性构件布置在所述弹性部分插入孔和所述摇臂插入孔内。

2.根据权利要求1所述的连续可变气门升程装置，其中所述摇杆比例改变导向件布置在支撑部分上，并且根据所述控制部分的操作而沿着所述摇臂的长度方向在所述支撑部分上移动。

3.根据权利要求2所述的连续可变气门升程装置，其中所述支撑部分是气缸盖。

4.根据权利要求2所述的连续可变气门升程装置，其进一步包括垫片，该垫片布置在所述支撑部分和所述摇杆比例改变导向件之间并且调整它们之间的空隙。

5.根据权利要求2所述的连续可变气门升程装置，其中所述摇杆比例改变导向件的与所述支撑部分相接触的那部分被形成为弯曲表面。

6.根据权利要求2所述的连续可变气门升程装置，其进一步包括移动限制销，该移动限制销布置在所述支撑部分上并且限制了所述摇臂在长度方向上的移动。

7.一种连续可变气门升程装置，其包含：

输入凸轮，该输入凸轮布置于输入轴；

气门，该气门由气门弹簧弹性地支撑；

摇臂，该摇臂的一个端部连接至所述气门，并且根据所述输入凸轮的操作来打开所述气门；摇杆比例改变导向件，该摇杆比例改变导向件布置于所述摇臂的另一个端部并且沿着摇臂的长度方向在支撑部分上是能够滑动的；以及

控制部分，该控制部分有选择地改变所述摇杆比例改变导向件相对于所述摇臂的位置，

其特征在于

其中所述摇臂根据所述输入凸轮的操作而在所述摇杆比例改变导向件周围摆动；其中所述控制部分包括：

控制轴，该控制轴平行于所述输入轴，以及

控制凸轮，该控制凸轮布置于所述控制轴，该控制凸轮与所述摇杆比例改变导向件相接触，并且根据所述控制轴的操作来改变所述摇杆比例改变导向件和所述摇臂之间的相对距离；

其中：

摇臂插入孔形成于所述摇杆比例改变导向件；

弹性部分插入孔形成于所述摇臂的另一个端部并且所述摇臂的另一个端部能够滑动地插入到所述摇臂插入孔；并且

弹性构件布置在所述弹性部分插入孔和所述摇臂插入孔之内，以用于对所述摇杆比例改变导向件提供回复力。

8.根据权利要求7所述的连续可变气门升程装置，其进一步包括垫片，该垫片布置在所述支撑部分和所述摇杆比例改变导向件之间并且调整它们之间的空隙。

9.根据权利要求7所述的连续可变气门升程装置，其中所述摇杆比例改变导向件的与所述支撑部分相接触的那部分被形成为弯曲表面。

10.根据权利要求7所述的连续可变气门升程装置，其进一步包括移动限制销，该移动限制销布置在所述支撑部之上并且限制了所述摇臂在长度方向上的移动。