CN107313825B - 可变阀门升程装置 - Google Patents

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Abstract

可变阀门升程装置包括：外部主体，根据高凸轮的旋转选择性地执行第一杠杆运动，外部主体进一步形成有内部空间；内部主体，设置在外部主体的内部空间中从而通过选择性地锁定至外部主体来根据高凸轮的旋转选择性地执行第二杠杆运动，第二杠杆运动的选择性执行根据从外部主体释放的低凸轮的旋转实现，并且内部主体构造成使得阀门与内部主体的一端连接；连接轴，可旋转地连接外部主体与内部主体；以及，空转弹簧，围绕连接轴盘绕以在外部主体从内部主体释放时外部主体相对于内部主体相对旋转之后使外部主体返回，其中，与低凸轮滚动接触的辊子设置在内部主体处，并且连接轴设置在用于内部主体的杠杆运动的枢轴与辊子之间。

Description

可变阀门升程装置
相关申请的交叉引证
本申请要求于2016年4月26日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2016-0050749号的优先权权益，其全部内容通过引证方式结合于此。
技术领域
本公开涉及可变阀门升程装置。更具体地，本公开涉及这样的可变阀门升程装置，其通过选择性连接高凸轮或者低凸轮来驱动阀门，从而使得能够改变阀门升程。
背景技术
通常，内燃机通过燃烧燃烧室中接收的燃料和空气产生动力。在此，进气阀可以通过凸轮轴的驱动操作，并且当进气阀打开时，空气流入燃烧室内。另外，排气阀可以通过凸轮轴的驱动操作，并且当排气阀打开时，空气可以从燃烧室排出。
同时，可以根据发动机的转速确定进气阀或者排气阀的最佳操作。即，可以根据发动机的转速适当地控制阀门的升程和开/关定时。已研发出可变阀门升程(VVL，可变气门升程)装置，在该可变阀门升程装置中，根据发动机的转速以不同的升程操作阀门，用于根据发动机的转速或变化的转速实现阀门的最佳操作。例如，存在一种可变阀门升程装置，在该可变阀门升程装置中，对凸轮轴提供有用于以每个不同升程操作阀门的多个凸轮，并且根据条件选择操作阀门的凸轮。
然而，当对凸轮轴提供多个凸轮时，选择性地改变凸轮以操作进气阀或者排气阀的组成结构可能变得复杂，并且组成结构的元件之间可能出现干扰。如果分别并且单独地操作多个凸轮以防止组成结构的元件之间的干扰，那么每个凸轮需要额外的组成元件以用于操作凸轮，这使得成本可能增加。
背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景技术的理解，并且因此本公开可能包括在该国家中未构成为本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。
发明内容
本公开致力于提供可变阀门升程装置，其具有提供简单的组成结构来防止组成元件之间的干扰并且同时改善动态特性的优势。
可变阀门升程装置可包括：外部主体，根据高凸轮的旋转选择性地执行第一杠杆运动，外部主体进一步形成内部空间；内部主体，设置在外部主体的内部空间中从而通过选择性地锁定至外部主体来根据高凸轮的旋转选择性地执行第二杠杆运动，第二杠杆运动的选择性执行根据内部主体从外部主体释放时低凸轮的旋转实现，并且内部主体构造成使得阀门与内部主体的一端连接；连接轴，可旋转地连接外部主体与内部主体；以及空转弹簧，围绕连接轴盘绕以在当外部主体从内部主体释放时外部主体相对于内部主体相对旋转之后使外部主体返回，其中，与低凸轮滚动接触的辊子设置在内部主体处，并且连接轴设置在用于内部主体的杠杆运动的枢轴与辊子之间。
垫片部分，可以在辊子的轴向上的外部处与高凸轮滚动接触，形成在外部主体处。
垫片部分可以在辊子的轴向上设置在辊子的两侧，并且高凸轮在低凸轮的轴向上设置在低凸轮的两侧。
供给液压使得内部主体和外部主体选择性地锁定的液压供给构件可以安装在内部主体的另一端处，并且用于内部主体的杠杆运动的枢轴位于安装液压供给构件的位置处。
闩锁销可以通过液压操作从而从内部主体选择性地突出；闩锁销凹槽形成在外部主体处使得闩锁销可以设置在闩锁销凹槽上；闩锁销止挡块可以在闩锁销从内部主体突出从而通过接收液压设置在闩锁销凹槽上时防止闩锁销从内部主体脱出；并且当液压供给至闩锁销时，闩锁弹簧可以使闩锁销返回，当闩锁销设置在闩锁销凹槽上时，内部主体可以锁定至外部主体。
闩锁销凹槽、闩锁销、闩锁销止挡块及闩锁弹簧可以在外部主体和内部主体中相对于连接轴设置在另一端侧。
在闩锁销的一端形成液压的液压腔和将液压腔中形成液压的油排出至外部的排放孔可以形成在内部主体处。
排放孔可以打开使得排出的油作为空转弹簧、连接轴及辊子的润滑油供给。
内止挡块可以形成在内部主体处并且被内止挡块阻塞的外止挡块形成在外部主体处使得当相对于内部主体相对旋转的外部主体返回时，将外部主体的旋转限制到外部主体的初始位置。
外止挡块和内止挡块可以设置在连接轴的下端部分处。
在锁定内部主体与外部主体的状态下，外止挡块可以与内止挡块接触并且由内止挡块支撑。
附图说明
图1是根据本公开的示例性实施方式的可变阀门升程装置的立体图。
图2是根据本公开的示例性实施方式的可变阀门升程装置的截面图。
图3和图4是根据本公开的示例性实施方式的可变阀门升程装置的操作视图。
具体实施方式
在下文中将参照附图对本公开的示例性实施方式进行详细描述。
图1是根据本公开的示例性实施方式的可变阀门升程装置的立体图，以及图2是根据本公开的示例性实施方式的可变阀门升程装置的截面图。
如在图1和图2中所示，根据本公开的示例性实施方式的可变阀门升程装置100可以包括外部主体110、内部主体120、辊子130、连接轴140和空转弹簧150。另外，可变阀门升程装置100可以操作为用于打开/关闭阀门的设备以选择性地实现阀门的高升程或者低升程。
外部主体110可以通过接收凸轮轴200的扭矩进行杠杆运动，并且可以操作为选择性地打开/关闭阀门300。另外，高凸轮203可以形成或者设置在凸轮轴200处以将凸轮轴200的旋转运动转换为外部主体110的杠杆运动。在此，阀门300可以是发动机的进气阀或者排气阀。此外，在竖直方向上形成在外部主体110内的空间112可以形成在外部主体110内部。即，外部主体110可以具有设定长度以进行杠杆运动，并且可以具有设定宽度和设定厚度以形成外部主体110的内部空间112。
内部主体120可以设置在外部主体110的内部空间112中。另外，内部主体120可以可旋转地与外部主体110相连接。此外，内部主体120可以根据接收的凸轮轴200的扭矩进行杠杆运动，并且操作以打开/关闭阀门300。在此，低凸轮205可以形成或者设置在凸轮轴200处以将凸轮轴200的旋转运动转换为内部主体120的杠杆运动或者纵向运动。同时，高凸轮203和低凸轮205可以形成为整体凸轮201。此外，在竖直方向上穿透内部主体120的空间122可以形成在内部主体120内部。即，内部主体120可以具有设定长度以进行杠杆运动，并且可以具有设定宽度和设定厚度以形成内部主体120的内部空间122。
阀门300可以与内部主体120的一端相连接并且杠杆运动的枢轴可以设置在另一端处。在此，用于内部主体120的杠杆运动的枢轴可以设置在安装诸如液压间隙调节器(HLA)的供给液压的液压供给构件400的位置处。
在下文中的描述中，每个元件的连接至或者设置在外部主体110或者内部主体120的一端和另一端可以意指与内部主体120的一端和另一端位于相同侧的部分。
辊子130可以设置在内部主体120的内部空间中。另外，辊子130可以与内部主体120可旋转地连接。同时，辊子旋转轴135可以设置成可旋转地连接辊子130与内部主体120。即，辊子130可以围绕辊子旋转轴135旋转。此外，辊子130可以与低凸轮205滚动接触或者可滚动地接触以将凸轮轴200的旋转运动转换为内部主体120的杠杆运动或者纵向运动。
连接轴140可以设置为可旋转地连接外部主体110与内部主体120。即，内部主体120可以围绕连接轴140相对于外部主体110旋转。在此，外部主体110的通过连接轴140与内部主体120连接的部分可以称作外连接部分114，且内部主体120的通过连接轴140与外部主体110连接的部分可以称作内连接部分122。另外，外连接部分114和内连接部分122可以设置为靠近用于内部主体120在外部主体110和内部主体120的一端与另一端之间的杠杆运动的枢轴。
阀门接触部分126可以形成在内部主体120的一端处。阀门接触部分126可以是内部主体120与阀门300连接的部分。另外，辊子130可以设置在阀门接触部分126与内连接部分122之间。
内部主体120和外部主体110可以选择性地彼此锁定以一起进行杠杆运动，或者可以选择性地彼此释放或者彼此自由以独立地进行各自的杠杆运动。
在外部主体110从内部主体120释放的情况下，空转弹簧150可以用于使通过独立的杠杆运动相对于内部主体120旋转的外部主体110返回。另外，空转弹簧150可以设置为围绕连接轴140盘绕。
外部主体110可以包括闩锁销凹槽119，同时闩锁销160、闩锁销止挡块167以及闩锁弹簧165可以设置在内部主体120处。另外，闩锁销凹槽119、闩锁销160、闩锁销止挡块167及闩锁弹簧165可以相对于连接轴140定位在外部主体110和内部主体120的另一端侧。
闩锁销凹槽119可以是这样一种凹槽，该凹槽形成为使闩锁销160安放或者布置在该凹槽上。另外，闩锁销160可以通过液压操作，并且可以设置在内部主体120的另一端侧以容易地接收来自液压供给构件400的液压，该液压供给构件可以安装至内部主体120的另一端侧。此外，通过供给液压，闩锁销160可以选择性地安放或者设置在闩锁销凹槽119上。
闩锁销止挡块167可以设置为当闩锁销160通过供给的液压从内部主体120向另一端方向突出从而安放或者设置在闩锁销凹槽119上时防止闩锁销160从内部主体120的另一端脱出。
闩锁弹簧165可以设置为当供给至闩锁销160的液压释放或者改变或者减少时使闩锁销160返回。即，闩锁弹簧165可以是设置在闩锁销止挡块167与闩锁销160之间的弹簧从而推动闩锁销160朝向内部主体120的一端方向。在此，释放液压可以表示供给至闩锁销160的液压小于闩锁弹簧165推动闩锁销160的力度。
当闩锁销160通过液压安放或者设置在闩锁销凹槽119上时，内部主体120可以锁定至外部主体110。另外，可由内部主体120和闩锁销160围绕的液压腔169可以形成在闩锁销160在内部主体120中的一端侧处。此外，液压供给通道161可以形成在内部主体120处从而连通液压腔169与液压供给构件400。
当闩锁销160通过从液压供给构件400通过液压供给通道161供给至液压腔169的液压朝向内部主体120的另一端方向推动时，内部主体120可以锁定至外部主体110。另外，在供给至液压腔169的液压释放的情况下，当闩锁销160被闩锁弹簧165返回时，内部主体120可以从外部主体110释放。根据本领域普通技术人员的设计变化，外部主体110和内部主体120的该锁定和释放可以不同地实现。
排放孔163可以形成在内部主体120处从而连通液压腔169与外部。排放孔163可以用于排出在液压腔169中形成液压的油。另外，排放孔163可以通向内部主体120的内部空间122。因此，通过排放孔163排出至外部的油可以作为润滑油供给可以设置在内部主体120的内部空间122中的空转弹簧150、连接轴140及辊子130。
图3和图4是根据本公开的示例性实施方式的可变阀门升程装置的操作视图。
图3示出在锁定内部主体120和外部主体110的状态下的操作，并且图4示出释放内部主体120和外部主体110的状态。
锁定内部主体120和外部主体110的情况可以是供给至液压腔169的液压是大于闩锁弹簧165推动闩锁销160的力度的高压的情况，并且释放内部主体120和外部主体110的情况可以是供给至液压腔169的液压是等于或小于闩锁弹簧165推动闩锁销160的力度的较低压的情况。
在内部主体120和外部主体110通过连接轴140彼此连接的状态下，当闩锁销160安放或者设置在闩锁销凹槽119上并且支撑在闩锁销凹槽119内时，可以执行内部主体120和外部主体110的锁定。此时，外部主体110可以朝向一方向进行杠杆运动，该方向对应于通过形成在外部主体110处的外止挡块117和形成在内部主体120处的内止挡块127(参考图2)防止闩锁销凹槽119与闩锁销160分离。
外止挡块117可以形成为突出到外部主体110的内部空间112中，而内止挡块127可以形成为突出到内部主体120的内部空间122中。另外，内止挡块127可以设置在对应于外止挡块117的位置处并且外止挡块117和内止挡块127可以设置在连接轴140的下端部分处。此外，在闩锁销160安放或者设置在闩锁销凹槽119上的状态下，外止挡块117可以与内止挡块127接触并且由内止挡块127支撑。因此，可以实现防止内部主体120和外部主体110的独立杠杆运动的锁定。
如果内部主体120锁定至外部主体110，那么内部主体120和外部主体110可以通过高凸轮203的旋转围绕用于内部主体120的杠杆运动的枢轴一起进行杠杆运动。此时，根据高凸轮203的旋转，通过内部主体120的杠杆运动实现阀门300的高升程。
如果外部主体110从内部主体120释放，那么外部主体110可以通过高凸轮203的旋转围绕连接轴140进行杠杆运动。此时，外部主体110可以相对于内部主体120旋转，并且可能不引起阀门300的升程。另外，当外部主体110相对于内部主体120旋转时，低凸轮205可以与辊子130滚动接触或者可滚动地接触。因此，内部主体120可以通过低凸轮205的旋转围绕用于杠杆运动的枢轴进行杠杆运动。此时，根据低凸轮205的旋转，通过内部主体120的杠杆运动可以实现阀门300的低升程。
在此，面对凸轮轴200的垫片部分115可以形成在外部主体110处，并且高凸轮203可以与垫片部分115滚动接触。参考图1，垫片部分115可以在辊子130的轴向上形成在两侧。即，两个高凸轮203可以在轴向上分别设置在辊子130的两侧处。
同时，当外部主体110相对于内部主体120相对旋转并且通过空转弹簧150返回时，外止挡块117和内止挡块127可以用作限制外部主体110从外部主体110的初始位置旋转的止挡块。另外，外部主体110的初始位置可以与锁定内部主体120和外部主体110的位置相同。
根据本公开的示例性实施方式，可以实现具有两级的阀门升程。另外，当组成元件设置为靠近内部主体120的枢轴时，质心可以靠近内部主体120的枢轴。因此，可以减小惯性力矩，并且可以使动态特性稳定。
虽然已结合目前被视为实用的示例性实施方式描述了本公开，但应当理解的是，本公开不限于所公开的实施方式。相反，本发明旨在涵盖包含在所附权利要的精神与范围内的各种修改与等效变换。

Claims (10)

1.一种可变阀门升程装置，包括：
外部主体，用于根据高凸轮的旋转选择性地执行第一杠杆运动，所述外部主体进一步形成有内部空间；
内部主体，设置在所述外部主体的所述内部空间中以便通过选择性地锁定至所述外部主体来根据所述高凸轮的旋转选择性地执行第二杠杆运动，所述第二杠杆运动的选择性执行是根据所述内部主体从所述外部主体释放时低凸轮的旋转实现的，并且所述内部主体构造成使得阀门与所述内部主体的一端连接；
连接轴，能旋转地连接所述外部主体与所述内部主体；以及
空转弹簧，围绕所述连接轴盘绕，以在所述外部主体从所述内部主体释放时所述外部主体相对于所述内部主体相对旋转之后使得所述外部主体返回，
其中，与所述低凸轮滚动接触的辊子设置在所述内部主体处，并且所述连接轴设置在用于所述内部主体的所述第二杠杆运动的枢轴与所述辊子之间，
其中，内止挡块形成在所述内部主体处并且被所述内止挡块阻塞的外止挡块形成在所述外部主体处，使得当相对于所述内部主体相对旋转的所述外部主体返回时将所述外部主体的旋转限制到所述外部主体的初始位置。
2.根据权利要求1所述的可变阀门升程装置，其中，在所述辊子的轴向方向上的外部与所述高凸轮滚动接触的垫片部分形成在所述外部主体处。
3.根据权利要求2所述的可变阀门升程装置，其中，所述垫片部分在所述辊子的轴向方向上设置在所述辊子的两侧处，并且所述高凸轮在所述低凸轮的轴向方向上设置在所述低凸轮的两侧。
4.根据权利要求1所述的可变阀门升程装置，其中，供给液压使得所述内部主体和所述外部主体选择性地锁定的液压供给构件安装在所述内部主体的另一端处，并且用于所述内部主体的所述第二杠杆运动的所述枢轴位于安装所述液压供给构件的位置处。
5.根据权利要求1所述的可变阀门升程装置，进一步包括：
闩锁销，通过液压操作以便从所述内部主体选择性地突出；
闩锁销凹槽，形成在所述外部主体处，使得所述闩锁销设置在所述闩锁销凹槽上；
闩锁销止挡块，在所述闩锁销通过接收液压从所述内部主体突出以便设置在所述闩锁销凹槽上时防止所述闩锁销从所述内部主体脱出；以及
闩锁弹簧，当液压供给至所述闩锁销时使所述闩锁销返回，
其中，当所述闩锁销设置在所述闩锁销凹槽上时，所述内部主体锁定至所述外部主体。
6.根据权利要求5所述的可变阀门升程装置，其中，所述闩锁销凹槽、所述闩锁销、所述闩锁销止挡块及所述闩锁弹簧在所述外部主体和所述内部主体中相对于所述连接轴设置在所述内部主体的另一端所在侧。
7.根据权利要求5所述的可变阀门升程装置，其中，在所述闩锁销的一端形成液压的液压腔和将所述液压腔中形成液压的油排出至外部的排放孔形成在所述内部主体处。
8.根据权利要求7所述的可变阀门升程装置，其中，所述排放孔开设为使得排出的油供给作为所述空转弹簧、所述连接轴及所述辊子的润滑油。
9.根据权利要求1所述的可变阀门升程装置，其中，所述外止挡块和所述内止挡块设置在所述连接轴的下端部分处。
10.根据权利要求1所述的可变阀门升程装置，其中，在锁定所述内部主体与所述外部主体的状态下，所述外止挡块与所述内止挡块接触并且由所述内止挡块支撑。
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