CN110792509A - 可变压缩比设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可变压缩比设备，其安装在当从活塞接收混合气的燃烧动力时旋转曲轴的发动机中，基于发动机驱动状况改变混合气压缩比。所述设备包括连杆，在所述连杆处形成有：形成圆形孔口以便与和所述活塞一起移动的活塞销可旋转地连接的小端部、与相对于所述曲轴偏心设置的曲柄销可旋转地连接的较大端部、以及形成为从所述较大端部向所述小端部供应液压的作用油道。偏心凸轮同心地布置并可旋转地设置在所述小端部孔口中，并且所述活塞销偏心地插入其中并与其可旋转地连接。闭锁销经由通过所述作用油道供应液压而选择性地将所述小端部与所述凸轮闭锁。

Description

可变压缩比设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年8月3日提交的韩国专利申请号10-2018-0090952的优先权和权益，所述专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及可变压缩比设备，并且更具体地涉及燃烧室中的混合气的压缩比根据发动机操作状态而变化的可变压缩比设备。

背景技术

通常，当压缩比较高时，压缩点火发动机的热效率增加，并且针对火花点火发动机，当点火正时提前到特定水平时，热效率增加。然而，当火花点火发动机的点火正时在高压缩比下提前时，发生异常燃烧以至损坏发动机，从而导致在提前点火正时方面的限制，并且应当容忍对应的输出功率降低。可变压缩比(VCR)设备是基于发动机操作状态来改变混合气的压缩比的设备。根据VCR设备，在低负荷状况下增加混合气的压缩比以提高里程(或燃料效率)，并且在高负荷状况下降低混合气的压缩比以防止产生爆震并增强发动机输出功率。

现有技术的VCR设备通过改变连接活塞和曲轴的连杆(connectingrod)的长度来实现压缩比的改变。在这种VCR设备中，连接活塞和曲轴的部分包括若干联接件(link)以允许燃烧压力直接传递到联接件。因此，联接件的耐久性减弱。对于现有技术的VCR设备的各种实验结果已经表明：当使用偏心凸轮来改变曲柄销与活塞销之间的距离时，操作可靠性较高。另一方面，当使用液压来旋转偏心凸轮时，每个气缸的偏心凸轮的旋转量和液压流出量不同，从而导致每个气缸的压缩比不均匀并且压缩比改变的时间根据发动机操作状况而变化。此外，闭锁偏心凸轮的控制可能变得更加困难。

本节中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，并且因此它可以包含在本国的普通技术人员已知的未形成现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种可变压缩比设备，其具有以下优点：通过在连杆的小端部中安装偏心凸轮，并且在彼此不同的位置中选择性地闭锁(latch)偏心凸轮来改变混合气的压缩比。此外，本发明提供一种可变压缩比设备，其由于提供了具有在与曲轴平行布置的方向上移动的简化组成的闭锁销而具有以下另外优点：在闭锁偏心凸轮时防止转动惯性干扰并降低成本。

根据本发明的示例性实施例的可变压缩比设备可以是被配置成安装在在从活塞接收燃料混合气的燃烧动力时旋转曲轴的发动机内并且可以被配置成根据所述发动机的驱动状况改变所述混合气的压缩比的可变压缩比(VCR)设备。

所述VCR设备可以包括：连杆，在所述连杆处可以形成有：形成具有圆形形状的孔口以便与和所述活塞一起移动的活塞销可旋转地连接的小端部、与相对于所述曲轴偏心设置的曲柄销可旋转地连接的较大端部、以及形成为使得从所述较大端部向所述小端部供应液压的作用油道；偏心凸轮，其同心地布置并可旋转地设置在所述小端部的所述孔口中，并且所述活塞销可以偏心地插入其中并与其可旋转地连接；以及闭锁销，其经由通过所述作用油道提供给所述小端部的液压操作以选择性闭锁所述小端部与所述偏心凸轮。所述小端部和所述偏心凸轮可以选择性地在至少两个相对位置中的一个中闭锁。

所述VCR设备可以包括：第一板，其被设置成覆盖供所述偏心凸轮插入并安置的所述小端部的第一开口表面，通过紧固销固定到所述偏心凸轮上，并且所述活塞销可以与其可旋转地连接；以及第二板，其被设置成覆盖供所述偏心凸轮插入并安置的所述小端部的第二开口表面，通过紧固销固定到所述偏心凸轮上，并且所述活塞销可以与其可旋转地连接。所述闭锁销可以选择性地插入所述第一板和所述第二板中的一个中以将所述小端部闭锁到所述偏心凸轮。

所述作用油道可以包括：第一油道，其在所述连杆的长度方向上从所述较大端部延伸到所述小端部以接收通过所述曲轴传递的液压并被设置成靠近所述第一板；第二油道，其在所述连杆的长度方向上从所述较大端部延伸到所述小端部以接收通过所述曲轴传递的液压并被设置成靠近所述第二板；以及连通腔室，其沿着所述小端部的旋转轴线的方向延伸以提供所述第一油道与所述第二油道之间的连通。

所述闭锁销可以设置在所述连通腔室中，以进行经由通过所述第一油道供应的液压朝向所述第二板移动以及经由通过所述第二油道供应的液压朝向所述第一板移动的往复直线运动。在保持用于使所述闭锁销朝向所述第一板移动的液压的状态下，当从所述第一板的内表面凹陷的所述第一闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而被定位成对应于所述连通腔室时，所述闭锁销可以插入所述第一闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

当所述闭锁销插入所述第一闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁时，所述活塞的上止点相对较低，因此可以实现发动机的低压缩比状况。在将所述闭锁销插入所述第一闭锁槽时通过所述第一油道供应液压，因此可以执行使所述闭锁销返回所述小端部未闭锁到所述偏心凸轮的状态的操作。

在保持用于使所述闭锁销朝向所述第二板移动的液压的状态下，当从所述第二板的内表面凹陷的所述第二闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而被定位成对应于所述连通腔室时，所述闭锁销可以插入所述第二闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。当所述闭锁销插入所述第二闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁时，所述活塞的上止点相对较高，因此可以实现发动机的高压缩比状况。在将所述闭锁销插入所述第二闭锁槽时通过所述第二油道供应液压，因此可以执行使所述闭锁销返回所述小端部未闭锁到所述偏心凸轮的状态的操作。

在根据本发明的示例性实施例的可变压缩比设备中，所述闭锁销可以形成有：第一流入孔口，其与所述连杆的长度方向平行地延伸以在其中从所述第一油道传递液压；第一流出孔口，其与所述第一流入孔口连通以朝向所述第一板将通过所述第一流入孔口传递的液压向外传递并且沿所述小端部的旋转轴线的方向延伸；第一引导槽，其沿着所述闭锁销的外周延伸以与所述第一流入孔口连通；第二流入孔口，其与所述连杆的长度方向平行地延伸以在其中从所述第二油道传递液压；第二流出孔口，其与所述第二流入孔口连通以朝向所述第二板将通过所述第二流入孔口传递的液压向外传递并且沿所述小端部的旋转轴线的方向延伸；以及第二引导槽，其沿着所述闭锁销的外周延伸以与所述第二流入孔口连通。

所述第一流入孔口可以被定位成在所述小端部未闭锁到所述偏心凸轮的状态下与所述第一油道连通，并且所述第二流入孔口可以被定位成在所述小端部未闭锁到所述偏心凸轮的状态下与所述第二油道连通。即使所述第一流入孔口未通过所述闭锁销的旋转而定位成面向所述第一油道，所述第一引导槽也可以将液压传递到所述第一流入孔口中，并且即使所述第二流入孔口未通过所述闭锁销的旋转而定位成面向所述第二油道，所述第二引导槽也可以将液压传递到所述第二流入孔口中。

当供应顺序地通过所述第二油道、所述第二流入孔口和所述第二流出孔口传递的液压时，从所述第二流出孔口传出的液压推动所述第二板的内表面，因此可以产生用于使所述闭锁销朝向所述第一板移动的力，然后在维持该力的状态下，当从所述第一板的内表面凹陷的所述第一闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而被定位成对应于所述连通腔室时，所述闭锁销可以插入所述第一闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

附加地，当供应顺序地通过所述第一油道、所述第一流入孔口和所述第一流出孔口传递的液压时，从所述第一流出孔口传出的液压推动所述第一板的内表面，因此可以产生用于使所述闭锁销朝向所述第二板移动的力，然后在维持该力的同时，当从所述第二板的内表面凹陷的所述第二闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而被定位成对应于所述连通腔室时，所述闭锁销可以插入所述第二闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

当所述小端部通过将所述闭锁销插入所述第一闭锁槽而与所述偏心凸轮闭锁时，可以实现通过相对较低的活塞上止点引起的发动机低压缩比状况和通过相对较高的活塞上止点引起的发动机高压缩比状况中的任一者。当所述小端部通过将所述闭锁销插入所述第二闭锁槽而与所述偏心凸轮闭锁时，可以实现通过相对较低的活塞上止点引起的发动机低压缩比状况和通过相对较高的活塞上止点引起的发动机高压缩比状况中的另一者。

在根据本发明的另一个示例性实施例的可变压缩比设备中，所述作用油道还可以包括：第一通道腔室，其在所述连通腔室的周围处形成以使所述第一油道与所述连通腔室连通；第一板腔室，其在从所述第一板的内表面凹陷的第一闭锁槽的周围处形成；第二通道腔室，其在所述连通腔室的周围处形成以使所述第二油道与所述连通腔室连通；以及第二板腔室，其在从所述第二板的内表面凹陷的第二闭锁槽的周围处形成。

当所述第一闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而定位成对应于所述连通腔室时，所述第一板腔室可以被定位成对应于所述第一通道腔室，并且当所述第二闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而定位成对应于所述连通腔室时，所述第二板腔室可以被定位成对应于所述第二通道腔室。

当供应顺序地通过所述第二油道和所述第二通道腔室传递的液压时，所述液压可以存储在所述第二通道腔室中以在所述第二板的内表面与所述闭锁销之间传递。在该状态下，当所述第一闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而被定位成对应于所述连通腔室时，存储在所述第二通道腔室中的液压在所述闭锁销与所述第二板的内表面之间传递，因此所述闭锁销可以插入所述第一闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

附加地，当供应顺序地通过所述第一油道和所述第一通道腔室传递的液压时，所述液压可以存储在所述第一通道腔室中以在所述第一板的内表面与所述闭锁销之间传递。在这种状态下，当所述第二闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而被定位成对应于所述连通腔室时，存储在所述第一通道腔室中的液压在所述闭锁销与所述第一板的内表面之间传递，因此所述闭锁销可以插入所述第二闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

当所述闭锁销插入所述第一闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁时，可以实现通过相对较低的活塞上止点引起的发动机低压缩比状况和通过相对较高的活塞上止点引起的发动机高压缩比状况中的任一者。当所述闭锁销插入所述第二闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁时，可以实现通过相对较低的活塞上止点引起的发动机低压缩比状况和通过相对较高的活塞上止点引起的发动机高压缩比状况中的另一者。

在将所述闭锁销插入所述第一闭锁槽时，顺序地通过所述第一油道、所述第一腔室通道和所述第一板腔室传递的液压在所述第一闭锁槽中传递，并且在将所述闭锁销插入所述第二闭锁槽时，顺序地通过所述第二油道、所述第二腔室通道和所述第二板腔室传递的液压在所述第二闭锁槽中传递，因此可以执行使所述闭锁销返回所述小端部未闭锁到所述偏心凸轮的状态的操作。

所述VCR设备还可以包括：止动件轨，其沿着所述偏心凸轮的外周以设定长度凹陷；以及止动件，其从所述小端部的内周面朝向所述偏心凸轮突出。所述止动件可以插入到所述止动件轨中并且当所述偏心凸轮从所述小端部相对旋转时，在所述偏心凸轮的圆周方向上被阻挡在所述止动件轨的一个端部，由此限制所述偏心凸轮的旋转。

当所述止动器被阻挡在所述止动件轨的一个端部时，通过将所述闭锁销插入所述第一板和所述第二板中的任一个中，所述偏心轮可以被定位成将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。在所述止动器被阻挡在所述止动件轨的两个端部中的另一个端部的状态下，通过将所述闭锁销插入所述第一板和所述第二板中的另一个中，所述偏心轮可以被定位成将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

附图说明

在结合附图进行以下详述时，本公开的上述和其他方面、特征和优点将变得更为显而易见，在附图中：

图1是根据本发明的示例性实施例的可变压缩比设备的透视图；

图2是为了示出根据本发明的示例性实施例的可变压缩比设备的组成而移除活塞的图示；

图3是根据本发明的示例性实施例的沿图2中的连杆的长度方向截取的剖视图；

图4至图7是根据本发明的一个示例性实施例的可变压缩比设备的操作视图；

图8是用于描述根据本发明的另一个示例性实施例的可变压缩比设备的操作的图示；

图9是用于比较根据本发明的示例性实施例的活塞的用于低压缩比的位置与用于高压缩比的位置的示意图；

图10是根据本发明的示例性实施例的偏心凸轮的透视图；以及

图11是示出根据本发明的示例性实施例的用于限制偏心凸轮的旋转的结构的图示。

附图标记说明

1：可变压缩比设备

10：活塞

12：活塞销

20：连杆

22：小端部

24：较大端部

25：第一油道

25c：第一通道腔室

26：第二油道

26c：第二通道腔室

28：连通腔室

29：止动件

30：曲轴

32：平衡配重

34：曲柄销

40：偏心凸轮

42：第一板

42c：第一板腔室

42g：第一闭锁槽

44：第二板

44c：第二板腔室

44g：第二闭锁槽

46：紧固销

48：止动件轨

50：闭锁销

51：第一流入孔口

52：第一流出孔口

53：第一引导槽

56：第二流入孔口

57：第二流出孔口

58：第二引导槽

具体实施方式

应当理解的是，如本文所使用的术语“车辆(vehicle)”或“车辆的(vehicular)”或其他类似术语通常包括机动车辆(诸如包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用车；包括各种船和船舶的水运工具；飞行器等)，并且包括混合动力车辆、电动车辆、燃烧、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他代用燃料车辆(例如，源自除了石油之外的资源的燃料)。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不意图为对本发明的限制。如本文所用，除非上下文另外明确说明，否则单数形式“一(a/an)”和“所述(the)”意欲也包括复数形式。应当进一步理解，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”在本说明书中使用时规定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。如本文所使用，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

除非具体说明或从上下文中显而易见，如本文所使用的，术语“约”被理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准差内。“约”可以被理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另外根据上下文是清楚的，否则本文提供的所有数值均由术语“约”修饰。

在下文中，将参考附图对本发明的示例性实施例进行详细描述。

图1是根据本发明的示例性实施例的可变压缩比设备的透视图，图2是为了示出根据本发明的示例性实施例的可变压缩比设备的组成而被移除活塞的图示，并且图3是沿图2中的连杆的长度方向截取的剖视图。

图1至图3示出了发动机的一部分，以用于示出根据本发明的示例性实施例的可变压缩比设备1的组成。如图1至图3所示，根据本发明的示例性实施例的可变压缩比设备1被设置到在从活塞10接收燃料混合气的燃烧动力时旋转曲轴30的发动机，并被配置成根据发动机的驱动状况改变混合气的压缩比。

活塞10可以被配置成在气缸(未示出)内垂直移动，并且燃烧室可以在活塞10的顶部与气缸之间形成。此外，曲轴30可以被配置成从活塞10接收燃烧动力，将燃烧动力转换成旋转力，并且将旋转力传递到变速器(未示出)。曲轴30可以安装在气缸下端中形成的曲轴箱(未示出)中。附加地，多个平衡配重32可以联接到曲轴30或在曲轴30中形成以减小通过旋转产生的振动。发动机的基本组成和功能是本领域普通技术人员所熟知的。根据本发明的示例性实施例的可变压缩比设备1可以包括连杆20、偏心凸轮40和作用油道25、26和28。

具体地，连杆20可以被配置成接收来自活塞10的燃烧力以便将所接收的燃烧力传递到曲轴30。为了传递燃烧力，连杆20的第一端部可以通过活塞销12可旋转地连接到活塞10，并且连杆20的第二端部可以通过曲柄销34可旋转地连接到曲轴30和平衡配重32，所述曲柄销34相对于曲轴30偏心地布置。通常，连杆20的与活塞10连接的第一端部被称为小端部22，并且连杆20的与曲轴30连接的其回转半径大于小端部22的回转半径的第二端部被称为较大端部24。

此外，可以在小端部22处形成沿旋转轴线方向钻孔的孔口(例如，镗孔)。小端部22的孔口可以形成为圆形以允许将小端部22与活塞销12可旋转地连接。在此，本领域普通技术人员众所周知的是，活塞销12与活塞10一起垂直移动，并且在本说明书中，供活塞销12插入和定位的活塞销插入孔12和活塞销12将由相同的附图标记表示。在这方面，根据本发明的示例性实施例的可变压缩比设备1的连杆20的整体形状与普通连杆的形状类似或相同。因此，尽管可变压缩比设备安装在普通发动机中，也可以在普通发动机中使设计的改变最小化。

偏心凸轮40可以设置在连杆20的小端部22处以可旋转地插入小端部22的孔口中。此外，偏心凸轮40可以形成为其外径对应于小端部22的孔口内径的圆形形状，并且可以同心地插入小端部22的孔口中。供活塞销12插入的活塞销插入孔口12可以在偏心凸轮40处偏心地形成。换言之，当活塞销12插入在活塞10和偏心凸轮40处形成的活塞销插入孔口12中时，活塞10可以与偏心凸轮40可旋转地连接。因此，偏心凸轮40可以配置成围绕其圆心旋转，并且同时围绕活塞销12的轴向中心旋转，所述轴向中心被布置成与偏心凸轮40的圆心分开。在本文中，当活塞销12偏心地插入偏心凸轮40中时，活塞销12的轴向中心与小端部22的孔口中心之间的相对位置可以取决于偏心凸轮40在小端部22的孔口中的旋转而改变。换言之，当偏心凸轮40在小端部22的孔口中旋转以改变活塞10相对于连杆20的小端部22的相对位置时，可以改变混合气的压缩比。

作用油道25、26和28可以在连杆20处形成，由此提供液压以用于选择性地将偏心凸轮40闭锁到连杆20的小端部22。在这方面，偏心凸轮40可以在活塞10与连杆20小端部22之间的至少两个相对位置中的一个相对位置中选择性地闭锁到小端部22，所述相对位置取决于发动机的驱动状况而被不同地需要。此外，作用油道25、26和28可以被形成为从油道接收液压，所述油道在曲轴30、平衡配重32和曲柄销34处形成。在本文中，在曲轴30、平衡配重32和曲柄销34处形成的油道以及通过其的液压供应是本领域普通技术人员众所周知的，因此将省略其详细描述。

图4至图7是根据本发明的一个示例性实施例的可变压缩比设备的操作视图。如图3至图7所示，根据本发明的示例性实施例的可变压缩比设备1还包括第一板42、第二板44、紧固销46和闭锁销50，并且作用油道25、26和28可以包括第一油道25、第二油道26和连通腔室28。

第一板42可以被设置成覆盖供偏心凸轮40插入并安置的小端部22的开口的第一表面。同时，附图示出了第一板42形成为圆形(其直径大于偏心凸轮40的直径)，但其不限于圆形，只要第一板42具有能够覆盖小端部22的孔口的尺寸即可。此外，供活塞销12穿过的活塞销插入孔口12可以在第一板42处形成。

第二板44可以被设置成覆盖供偏心凸轮40插入并安置的小端部22的开口的第二表面。同时，附图示出了第二板44形成为圆形(其直径大于偏心凸轮40的直径)，但其不限于此，只要第二板44具有能够覆盖小端部22的孔口的尺寸即可。此外，供活塞销12穿过的活塞销插入孔口12可以在第二板44处形成。换言之，第一板42和第二板44可以设置在两侧以防止偏心凸轮40从小端部22脱离或退出，并且活塞销12可以被插入以顺序地穿透活塞10的第一侧、第一板42、偏心凸轮40、第二板44和活塞10的第二侧。

紧固销46可以将第一板42和第二板44紧固到偏心凸轮40。此外，紧固销46可以通过销孔口46h顺序地穿透第一板42、偏心凸轮40和第二板44(参见图10和11)。此外，通过紧固销46固定到偏心凸轮40的第一板42和第二板44与偏心凸轮40一起移动。换言之，第一板42和第二板44可以被配置成与偏心凸轮40一起旋转。因此，当第一板42和第二板44中的一个闭锁到连杆20的小端部22时，偏心凸轮40可以闭锁到小端部22。

第一油道25可以沿连杆20的长度方向形成。此外，第一油道25可以从较大端部24延伸到小端部22，以使用从曲轴30、平衡配重32和曲柄销34处形成的油道提供的液压将偏心凸轮40与小端部22闭锁。同时，用于将偏心凸轮40与小端部22闭锁的液压可以经由在曲轴30、平衡配重32和曲柄销34处形成的油道以及第一油道25排出。此外，第一油道25可以被设置为靠近第一板42。

第二油道26可以沿连杆20的长度方向形成。此外，第二油道26可以从较大端部24延伸到小端部22，以使用从曲轴30、平衡配重32和曲柄销34处形成的油道提供的液压来实现偏心凸轮40与小端部22的闭锁。换言之，第二油道26可以与第一油道25平行地形成。同时，用于将偏心凸轮40与小端部22闭锁的液压可以经由在曲轴30、平衡配重32、曲柄销34处形成的油道以及第二油道26排出，并且在这方面，已经通过第一油道25供应的液压可以通过第二油道26排出，并且已经通过第二油道26供应的液压可以通过第一油道25排出。此外，第二油道26可以设置为靠近第二板44。

连通腔室28可以在小端部22处形成并且是提供第一油道25与第二油道26之间的连通的空间。换言之，连通腔室28可以形成为与小端部22的旋转轴线的方向平行地延伸。闭锁销50可以布置在连通腔室28中。此外，闭锁销50可以被设置成在延伸连通腔室28的方向上产生往复直线运动。在本文中，闭锁销50可以经由通过第一油道25供应的液压沿一个方向(例如，第一方向)移动并且可以经由通过第二油道26供应的液压沿相反方向(例如，第二方向)移动，由此实现闭锁销50的往复直线运动。此外，当闭锁销50通过液压移动时，小端部22可以与第一板42和第二板44中的一个闭锁。

根据本发明的一个示例性实施例的可变压缩比设备1可以被配置成使得闭锁销50可以形成有第一流入孔口51、第一流出孔口52、第一引导槽53、第二流入孔口56、第二流出孔口57和第二引导槽58(参见图4至图7)。第一流入孔口51可以与连杆20的长度方向平行地延伸。此外，第一流入孔口51是其中液压可以从第一油道25传递的孔口，并且在第一板42和第二板44中的任一个均未与小端部22闭锁的状态下可以被定位成与第一油道25连通。

第一流出孔口52可以与第一流入孔口51连通并且与小端部22的旋转轴线平行地延伸。此外，第一流出孔口52是用于朝向第一板42排出通过第一流入孔口51传递的液压的孔口。第一引导槽53可以沿着闭锁销50的外周形成以与第一流入孔口51连通。此外，第一引导槽53是用于引导液压以在第一流入孔口51中传递从第一油道25供应的液压的槽，所述第一引导槽53可以将液压传递到第一流入孔口51中，即使在第一流入孔口51的开口未通过闭锁销50的旋转而定位成面对连通腔室28中的第一油道25时也是如此。

第二流入孔口56可以与连杆20的长度方向平行地延伸。此外，第二流入孔口56是液压从第二油道26传递的孔口，并且在第一板42和第二板44中的任一个均未与小端部22闭锁的状态下可以被定位成与第二油道26连通。第二流出孔口57可以与第二流入孔口56连通并且与小端部22的旋转轴线平行地延伸。此外，第二流出孔口57是用于朝向第二板44排出通过第二流入孔口56传递的液压的孔口。

第二引导槽58可以沿着闭锁销50的外周形成以与第二流入孔口56连通。此外，第二引导槽58是用于引导液压以在第二流入孔口56中传递从第二油道26供应的液压的槽，所述第二引导槽58可以将液压传递到第二流入孔口56中，即使在第二流入孔口56的开口未通过闭锁销50的旋转而定位成面对连通腔室28中的第二油道26时也是如此。

在下文中，将参照图4至图7描述根据本发明的一个示例性实施例的可变压缩比设备1的操作。如图4所示，在根据本发明的一个示例性实施例的可变压缩比设备1中，由于当供应顺序地通过第二油道26、第二流入孔口56和第二流出孔口57传递的液压时，朝向第二板44从第二流出孔口57传出的液压推动第二板44的内表面，因此可以产生用于使闭锁销50朝向第一板42移动的力。为了便于描述，第一板42和第二板44的面向偏心凸轮40的表面将被限定为“内表面”。

如图5所示，在保持用于使闭锁销50朝向第一板42移动的力的状态下，闭锁销50可以移动以便在从第一板42的内表面凹陷的第一闭锁槽42g取决于偏心凸轮40、第一板42和第二板44的旋转而被定位成对应于连通腔室28时插入第一闭锁槽42g中。在本文中，第一闭锁槽42g可以形成为与连通腔室28和闭锁销50对应的形状。此时，由于通过第二油道26传递的液压被直接供应到连通腔室28中的在闭锁销50与第二板44的内表面之间的通过移动闭锁销50而形成的空间中，因此可以快速执行闭锁销50的运动。以这种方式，当闭锁销50移动以插入第一闭锁槽42g中时，小端部22可以闭锁到偏心凸轮40。

如图6所示，在根据本发明的一个示例性实施例的可变压缩比设备1中，当供应顺序地通过第一油道25、第一流入孔口51和第一流出孔口52传递的液压时，朝向第一板42从第一流出孔口52传出的液压推动第一板42的内表面，因此可以产生用于使闭锁销50朝向第二板44移动的力，并且在保持用于使闭锁销50朝向第二板44移动的力的状态下，当从第二板44的内表面凹陷的第二闭锁槽44g取决于偏心凸轮40、第一板42和第二板44的旋转而被定位成对应于连通腔室28时，闭锁销50可以移动以插入第二闭锁槽44g中。

在本文中，第二闭锁槽44g可以形成为与连通腔室28和闭锁销50对应的形状。此时，由于通过第一油道25传递的液压被直接供应到连通腔室28中的在闭锁销50与第一板42的内表面之间的通过移动闭锁销50而形成的空间中，因此可以快速执行闭锁销50的运动。以这种方式，当闭锁销50移动以插入第二闭锁槽44g中时，小端部22可以闭锁到偏心凸轮40。

附图示出了由于当闭锁销50插入第一闭锁槽42g中以将小端部22闭锁到偏心凸轮40时，活塞销12与曲柄销34之间的距离相对接近，即活塞10可以被定位成相对较低的，因此实现了发动机的低压缩比状况。由于当闭锁销50插入第二闭锁槽44g中以将小端部22闭锁到偏心凸轮40时，活塞销12与曲柄销34之间的距离相对较远，即活塞10可以被定位成相对较高的，因此实现了发动机的高压缩比状况。在本文中，可以取决于形成第一闭锁槽42g和第二闭锁槽44g的位置来确定发动机的低压缩比和高压缩比。

如图7所示，当在闭锁销50插入第一闭锁槽42g中的情况下通过第一油道25供给液压，并且在闭锁销50插入第二闭锁槽44g中的情况下通过第二油道26供应液压时，可以执行使闭锁销50返回到第一板42和第二板44中的任一个均未与小端部22闭锁的状态的操作。换言之，由于当闭锁销50插入第一闭锁槽42g时，从第一流出孔口52传出的液压推动第一闭锁槽42g的第一板42的内表面，因此闭锁销50可以远离第一闭锁槽42g以返回初始位置。附加地，由于当闭锁销50插入第二闭锁槽44g时，从第二流出孔口57传出的液压推动第二闭锁槽44g的第二板44的内表面，因此闭锁销50可以远离第二闭锁槽44g以返回初始位置。

图8是用于描述根据本发明的另一个示例性实施例的可变压缩比设备的操作的图示。如图8所示，根据本发明的另一个示例性实施例的可变压缩比设备1可以包括第一通道腔室25c、第一板腔室42c、第二通道腔室26c和第二板腔室44c，来代替第一流入孔口51、第一流出孔口52、第一引导槽53、第二流入孔口56、第二流出孔口57和第二引导槽58。

换言之，与根据本发明的第一示例性实施例的可变压缩比设备1相比，在根据本发明的第二示例性实施例的可变压缩比设备1中，油道是不同的。同时，在关于根据本发明的另一个或第二示例性实施例的可变压缩比设备1的描述中，除了在闭锁销50中移除第一流入孔口51、第一流出孔口52、第一引导槽53、第二流入孔口56、第二流出孔口57和第二引导槽58并且不考虑闭锁销50，附加地设置第一通道腔室25c、第一板腔室42c、第二通道腔室26c和第二板腔室44c之外，与有关根据本发明的一个或第一示例性实施例的可变压缩比设备1的描述相同，因此关于构成元件的重复描述将被省略。

第一通道腔室25c是在连通腔室28的周围处形成以提供第一油道25与连通腔室28之间的连通的空间。此外，当第一闭锁槽42g被定位成对应于连通腔室28时，第一通道腔室25c可以提供第一油道25与第一闭锁槽42g之间的连通。此时，第一通道腔室25c可以与第一板腔室42c连通。第一板腔室42c是在第一闭锁槽42g的周围处形成的空间。此外，当第一闭锁槽42g被定位成对应于连通腔室28时，第一板腔室42c可以被定位成对应于第一通道腔室25c。

第二通道腔室26c是在连通腔室28的周围处形成以提供第二油道26与连通腔室28之间的连通的空间。此外，当第二闭锁槽44g被定位成对应于连通腔室28时，第二通道腔室26c可以提供第二油道26与第二闭锁槽44g之间的连通。第二通道腔室26c可以与第二板腔室44c连通。第二板腔室44c是在第二闭锁槽44g的周围处形成的空间。此外，当第二闭锁槽44g被定位成对应于连通腔室28时，第二板腔室44c可以被定位成对应于第二通道腔室26c。

在下文中，将参照图8描述根据本发明的另一个示例性实施例的可变压缩比设备1的操作。在根据本发明的另一个示例性实施例的可变压缩比设备1中，当供应顺序地通过第二油道26和第二通道腔室26c传递的液压时，液压可以存储在第二通道腔室26c中以在第二板44的内表面与闭锁销50之间传递。

由于在第二通道腔室26c中存储液压的情况下，当第一闭锁槽42g取决于偏心凸轮40、第一板42和第二板44而被定位成对应于连通腔室28时，存储在第二通道腔室26c中的液压在闭锁销50与第二板44的内表面之间传递，因此闭锁销50可以移动以插入第一闭锁槽42g中。此时，由于通过第二油道26传递的液压被直接供应到连通腔室28中的在闭锁销50与第二板44的内表面之间的通过移动闭锁销50而形成的空间中，因此可以快速执行闭锁销50的运动。具体地，当闭锁销50移动以插入第一闭锁槽42g中时，小端部22可以闭锁到偏心凸轮40。

图8中仅示出了将闭锁销50插入第一闭锁槽42g的操作，但在根据本发明的另一个示例性实施例的可变压缩比设备1中供应顺序地通过第一油道25和第一通道腔室25c传递的液压时，液压可以存储在第一通道腔室25c中以在第一板42的内表面与闭锁销50之间传递。

另外，由于当第二闭锁槽44g在第一通道腔室25c中存储液压的状态下取决于偏心凸轮40、第一板42和第二板44而被定位成对应于连通腔室28时，存储在第一通道腔室25c中的液压在闭锁销50与第一板42的内表面之间传递，因此闭锁销50可以移动以插入第二闭锁槽44g中。此时，由于通过第一油道25传递的液压被直接供应到连通腔室28中的在闭锁销50与第一板42的内表面之间的通过移动闭锁销50而形成的空间中，因此可以快速执行闭锁销50的运动。具体地，当闭锁销50移动以插入第二闭锁槽44g中时，小端部22可以闭锁到偏心凸轮40。

当在闭锁销50插入第一闭锁槽42g中的情况下通过第一油道25供给液压，并且在闭锁销50插入第二闭锁槽44g中的情况下通过第二油道26供应液压时，可以执行使闭锁销50返回到第一板42和第二板44中的任一个均未与小端部22闭锁的状态的操作。换言之，由于当闭锁销50插入第一闭锁槽42g时，顺序地通过第一油道25、第一通道腔室25c和第一板腔室42c传递的液压在闭锁销50与第一板42的内表面之间传递，因此闭锁销50可以移动远离第一闭锁槽42g以返回初始位置。附加地，由于当闭锁销50插入第二闭锁槽44g时，顺序地通过第二油道26、第二通道腔室26c和第二板腔室44c传递的液压在闭锁销50与第一板42的内表面之间传递，因此闭锁销50可以移动远离第二闭锁槽44g以返回初始位置。

图9是用于比较根据本发明的示例性实施例的活塞的在低压缩比下的位置与在高压缩比下的位置的示意图。如图9所示，在发动机由于闭锁销50插入第一闭锁槽42g中而以低压缩比驱动的状况下的活塞10的上止点、以及在发动机由于闭锁销50插入第二闭锁槽44g中而以高压缩比驱动的状况下的活塞10的上止点彼此相差预定值T。在图9中，在发动机以低压缩比驱动的状况下的活塞10的上止点与在发动机以高压缩比驱动的状况下的活塞10的上止点之间的差值T被示为在每种状况下从活塞销插入孔口12的轴向中心延伸的线之间的差异。

图10是根据本发明的示例性实施例的偏心凸轮的透视图，并且图11是示出根据本发明的示例性实施例的用于限制偏心凸轮的旋转的结构的图示。如图10和图11所示，可以在偏心凸轮40处形成沿外周以设定长度凹陷的止动件轨48，并且止动件29可以在小端部22的内周面上朝向偏心凸轮40突出。

止动件29可以与小端部22一体地形成，或者可以沿径向方向插入小端部22中以朝向偏心凸轮40突出。此外，止动件29可以插入止动件轨48中，并且当偏心凸轮40从小端部22相对旋转时，可以在偏心凸轮40的圆周方向上被阻挡在止动件轨48的两个端部中的一个，由此限制偏心凸轮40的旋转。在本文中，当止动件29被阻挡在止动件轨48的两个端部中的一个(例如，第一端部)时，偏心凸轮40可以被定位成使得第一闭锁槽42g对应于连通腔室28。当止动件29被阻挡在止动件轨48的两个端部中的另一个(例如，第二端部)时，偏心凸轮40可以被定位成使得第二闭锁槽44g对应于连通腔室28。因此，由于止动件29限制偏心凸轮40的旋转，因此可以更顺利地执行通过将闭锁销50插入第一闭锁槽42g中来闭锁小端部22与偏心凸轮40，以及通过将闭锁销50插入第二闭锁槽44g中来闭锁小端部22与偏心凸轮40。

根据本发明的示例性实施例，由于用于限制偏心凸轮40的旋转的结构被简化，可以改善控制的可管理性。此外，可以防止闭锁偏心凸轮40时的转动惯性的干扰并且可以降低成本，因为提供了适于在与曲轴30平行布置的方向上移动的具有简化的配置的闭锁销50。此外，由于用于闭锁销50的作用油道25、26和28被简化，因此可以改善操作可靠性。

虽然已经结合目前被认为是示例性实施例描述了本发明，但应当理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例，而是相反旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (21)

1.一种可变压缩比VCR设备，其安装在当从活塞接收混合气的燃烧动力时旋转曲轴的发动机中并根据所述发动机的驱动状况改变所述混合气的压缩比，所述VCR设备包括：

连杆，在所述连杆处形成有：形成具有圆形形状的孔口以便与和所述活塞一起移动的活塞销可旋转地连接的小端部、与相对于所述曲轴偏心设置的曲柄销可旋转地连接的较大端部、以及形成为允许从所述较大端部向所述小端部供应液压的作用油道；

偏心凸轮，其同心地布置并可旋转地设置在所述小端部的所述孔口中，并且所述活塞销偏心地插入其中并与其可旋转地连接；

第一板，其被设置成覆盖供所述偏心凸轮插入并安置的所述小端部的第一开口表面，通过紧固销固定到所述偏心凸轮上，并且所述活塞销与其可旋转地连接；

第二板，其被设置成覆盖供所述偏心凸轮插入并安置的所述小端部的第二开口表面，通过紧固销固定到所述偏心凸轮上，并且所述活塞销与其可旋转地连接；以及

闭锁销，其经由通过所述作用油道提供给所述小端部的液压操作以选择性地被插入所述第一板和所述第二板中的一者中，以用于选择性地在至少两个相对位置中的一者中将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

2.根据权利要求1所述的VCR设备，其中所述作用油道包括：

第一油道，其在所述连杆的长度方向上从所述较大端部延伸到所述小端部以接收通过所述曲轴传递的液压并被设置成靠近所述第一板；

第二油道，其在所述连杆的长度方向上从所述较大端部延伸到所述小端部以接收通过所述曲轴传递的液压并被设置成靠近所述第二板；以及

连通腔室，其沿着所述小端部的旋转轴线的方向延伸以提供所述第一油道与所述第二油道之间的连通，

其中所述闭锁销设置在所述连通腔室中，以能够进行经由通过所述第一油道供应的液压朝向所述第二板移动以及经由通过所述第二油道供应的液压朝向所述第一板移动的往复直线运动。

3.根据权利要求2所述的VCR设备，其中在保持用于使所述闭锁销朝向所述第一板移动的液压的状态下，当从所述第一板的内表面凹陷的第一闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而被定位成对应于所述连通腔室时，所述闭锁销插入第一闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

4.根据权利要求3所述的VCR设备，其中当所述闭锁销插入所述第一闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁时，实现所述活塞的上止点相对较低的发动机的低压缩比状况。

5.根据权利要求3所述的VCR设备，其中通过在将所述闭锁销插入所述第一闭锁槽时通过所述第一油道供应液压，来执行使所述闭锁销返回所述小端部未闭锁到所述偏心凸轮的状态的操作。

6.根据权利要求2所述的VCR设备，其中在保持用于使所述闭锁销朝向所述第二板移动的液压的状态下，当从所述第二板的内表面凹陷的所述第二闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而被定位成对应于所述连通腔室时，所述闭锁销插入所述第二闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

7.根据权利要求6所述的VCR设备，其中当所述闭锁销插入所述第二闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁时，实现所述活塞的上止点相对较高的发动机的高压缩比状况。

8.根据权利要求6所述的VCR设备，其中通过在将所述闭锁销插入所述第二闭锁槽时通过所述第二油道供应液压，执行使所述闭锁销返回所述小端部未闭锁到所述偏心凸轮的状态的操作。

9.根据权利要求2所述的VCR设备，其中所述闭锁销形成有：

第一流入孔口，其与所述连杆的长度方向平行地延伸以在其中从所述第一油道传递液压；

第一流出孔口，其与所述第一流入孔口连通以朝向所述第一板将通过所述第一流入孔口传递的液压向外传递并且沿所述小端部的旋转轴线的方向延伸；

第一引导槽，其沿着所述闭锁销的外周延伸以与所述第一流入孔口连通；

第二流入孔口，其与所述连杆的长度方向平行地延伸以在其中从所述第二油道传递液压；

第二流出孔口，其与所述第二流入孔口连通以朝向所述第二板将通过所述第二流入孔口传递的液压向外传递并且沿所述小端部的旋转轴线的方向延伸；以及

第二引导槽，其沿着所述闭锁销的外周延伸以与所述第二流入孔口连通。

10.根据权利要求9所述的VCR设备，其中所述第一流入孔口被定位成在所述小端部未闭锁到所述偏心凸轮的状态下与所述第一油道连通，并且所述第二流入孔口被定位成在所述小端部未闭锁到所述偏心凸轮的状态下与所述第二油道连通。

11.根据权利要求9所述的VCR设备，其中即使所述第一流入孔口未通过所述闭锁销的旋转而定位成面向所述第一油道，所述第一引导槽也将液压传递到所述第一流入孔口中，并且即使所述第二流入孔口未通过所述闭锁销的旋转而定位成面向所述第二油道，所述第二引导槽也将液压传递到所述第二流入孔口中。

12.根据权利要求9所述的VCR设备，其中当供应顺序地通过所述第二油道、所述第二流入孔口和所述第二流出孔口传递的液压时，从所述第二流出孔口传出的液压推动所述第二板的内表面，从而产生用于使所述闭锁销朝向所述第一板移动的力，并且在维持该力的状态下，当从所述第一板的内表面凹陷的所述第一闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而被定位成对应于所述连通腔室时，所述闭锁销插入所述第一闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

13.根据权利要求12所述的VCR设备，其中当供应顺序地通过所述第一油道、所述第一流入孔口和所述第一流出孔口传递的液压时，从所述第一流出孔口传出的液压推动所述第一板的内表面，从而产生用于使所述闭锁销朝向所述第二板移动的力，并且在维持该力的状态下，当从所述第二板的内表面凹陷的所述第二闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而被定位成对应于所述连通腔室时，所述闭锁销插入所述第二闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

14.根据权利要求13所述的VCR设备，其中当所述小端部通过将所述闭锁销插入所述第一闭锁槽而与所述偏心凸轮闭锁时，实现通过相对较低的活塞上止点引起的发动机低压缩比状况和通过相对较高的活塞上止点引起的发动机高压缩比状况中的第一者，并且当所述小端部通过将所述闭锁销插入所述第二闭锁槽而与所述偏心凸轮闭锁时，实现通过相对较低的活塞上止点引起的发动机低压缩比状况和通过相对较高的活塞上止点引起的发动机高压缩比状况中的第二者。

15.根据权利要求2所述的VCR设备，其中所述作用油道还包括：

第一通道腔室，其在所述连通腔室的周围处形成以提供所述第一油道与所述连通腔室之间的连通；

第一板腔室，其在从所述第一板的内表面凹陷的第一闭锁槽的周围处形成；

第二通道腔室，其在所述连通腔室的周围处形成以提供所述第二油道与所述连通腔室之间的连通；以及

第二板腔室，其在从所述第二板的内表面凹陷的第二闭锁槽的周围处形成；

其中当所述第一闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而定位成对应于所述连通腔室时，所述第一板腔室被定位成对应于所述第一通道腔室，并且

其中当所述第二闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而定位成对应于所述连通腔室时，所述第二板腔室被定位成对应于所述第二通道腔室。

16.根据权利要求15所述的VCR设备，其中当供应顺序地通过所述第二油道和所述第二通道腔室传递的液压时，所述液压存储在所述第二通道腔室中以在所述第二板的内表面与所述闭锁销之间传递，并且当所述第一闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而被定位成对应于所述连通腔室时，存储在所述第二通道腔室中的液压在所述闭锁销与所述第二板的内表面之间传递，使得所述闭锁销插入所述第一闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

17.根据权利要求16所述的VCR设备，其中当供应顺序地通过所述第一油道和所述第一通道腔室传递的液压时，所述液压存储在所述第一通道腔室中以在所述第一板的内表面与所述闭锁销之间传递，并且当所述第二闭锁槽取决于所述偏心凸轮的旋转而被定位成对应于所述连通腔室时，存储在所述第一通道腔室中的液压在所述闭锁销与所述第一板的内表面之间传递，使得所述闭锁销插入所述第二闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

18.根据权利要求17所述的VCR设备，其中当所述闭锁销插入所述第一闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁时，实现通过相对较低的活塞上止点引起的发动机低压缩比状况和通过相对较高的活塞上止点引起的发动机高压缩比状况中的第一者，并且当所述闭锁销插入所述第二闭锁槽中以将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁时，实现通过相对较低的活塞上止点引起的发动机低压缩比状况和通过相对较高的活塞上止点引起的发动机高压缩比状况中的第二者。

19.根据权利要求17所述的VCR设备，其中通过在将所述闭锁销插入所述第一闭锁槽时，顺序地通过所述第一油道、所述第一腔室通道和所述第一板腔室传递的液压在所述第一闭锁槽中传递，并且通过在将所述闭锁销插入所述第二闭锁槽时，顺序地通过所述第二油道、所述第二腔室通道和所述第二板腔室传递的液压在所述第二闭锁槽中传递，而执行使所述闭锁销返回所述小端部未闭锁到所述偏心凸轮的状态的操作。

20.根据权利要求2所述的VCR设备，其还包括：

止动件轨，其沿着所述偏心凸轮的外周以设定长度凹陷；以及

止动件，其从所述小端部的内周面朝向所述偏心凸轮突出，

其中所述止动件插入到所述止动件轨中并且当所述偏心凸轮从所述小端部相对旋转时，在所述偏心凸轮的圆周方向上被阻挡在所述止动件轨的第一端部，从而限制所述偏心凸轮的旋转。

21.根据权利要求20所述的VCR设备，其中当所述止动器被阻挡在所述止动件轨的第一端部时，通过将所述闭锁销插入所述第一板和所述第二板中的一个中，将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁，并且当所述止动器被阻挡在所述止动件轨的第二端部时，通过将所述闭锁销插入所述第一板和所述第二板中的另一个中，将所述小端部与所述偏心凸轮闭锁。

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