CN111315967B - 附加运动双升程摇臂 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种摇臂组件，摇臂组件包括第一臂、第二臂和闩锁组件，第一臂包括主凸轮交接端部、主体和阀端部，主体包括被构造成在摇臂轴上枢转的轴端口，阀端部被构造成当主凸轮交接端部由凸轮凸角作用时提升和降低第二臂叠置在第一臂上。第二臂包括次级凸轮交接端部、闩锁唇缘端部和壳体，壳体连接闩锁唇缘端部和次级凸轮交接端部。壳体被构造成相对第一臂枢转。闩锁组件安装到主体。闩锁组件被构造成相对于第二臂选择性地闩锁和解锁第一臂。

Description

附加运动双升程摇臂

技术领域

本申请提供了一种用于III型顶置式凸轮发动机的摇臂，该摇臂包括用于使得能够在两个升程轮廓之间进行选择的闩锁组件。

背景技术

发动机系统上的可变阀致动可在某些操作条件下改善燃料经济性。期望在标准升程轮廓和另一升程轮廓之间切换。这可导致复杂的阀机构。

发明内容

本文公开的系统和方法通过摇臂组件的方式克服上述缺点并且改善现有技术。本公开涉及一种摇臂组件，所述摇臂组件包括第一臂、第二臂和闩锁组件。所述第一臂包括主凸轮交接端部、主体和阀端部，所述主体包括被构造成在摇臂轴上枢转的轴端口，所述阀端部被构造成当所述主凸轮交接端部由凸轮凸角作用时提升和降低。所述第二臂叠置在所述第一臂上。第二臂包括次级凸轮交接端部、闩锁唇缘端部和壳体，所述壳体连接闩锁唇缘端部和次级凸轮交接端部。所述壳体被构造成相对于所述第一臂枢转。闩锁组件安装到主体。闩锁组件被构造成相对于第二臂选择性地闩锁和解锁第一臂。

其他目的及优势将在下面的描述中部分阐述，一部分内容将从描述中显而易见，亦或许通过实际操作而获晓。借助于所附权利要求中特别指出的要素和组合，也将实现和达到其优势和目的。

应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都只是示例性和说明性的，并不是对要求保护的发明的限制。

附图说明

图1为摇臂组件的顶视图。

图2为摇臂组件的横截面视图。

图3为另选摇臂组件的横截面视图。

图4为摇臂组件的另选横截面视图。

具体实施方式

现在将详细参考附图中的图解示例。在所有附图中，将尽可能使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。诸如“左”和“右”的方向性附图标记是为了易于参考附图。

如图1、图2和图4中所示，摇臂组件1000可包括第一臂200、第二臂300和闩锁组件900。第一臂200包括主凸轮交接端部234、主体210和阀端部250，该主体包括被构造成在摇臂轴40上枢转的轴端口244，该阀端部被构造成当主凸轮交接端部234由主凸轮凸角22作用时提升和降低。主凸轮交接端部234可由辊延伸部231、232分叉以安装辊组件。辊组件可包括轴32上的辊30。轴32可包括附接区34。可布置滑块垫来代替辊组件。

主凸轮22可为三叶顶置凸轮组件20的一部分。外凸轮21和23可与第二臂300交接。凸轮轴25可连接主凸轮22和外凸轮21、23以进行旋转。另选的凸轮组件可包括单个外凸轮21或23。主凸轮凸角22可向内臂20赋予升程轮廓，而至少一个外凸角21或23向第二臂300赋予第二升程轮廓。

第二臂300叠置在第一臂200上。第二臂300包括次级凸轮交接端部320、闩锁唇缘端部360以及壳体350，该壳体连接闩锁唇缘端部360和次级凸轮交接端部320。壳体350被构造成相对于第一臂枢转。次级凸轮交接端部320可包括滑块垫322或辊组件。次级凸轮交接端部320可被分叉以包括如图4中所示的双次级凸轮交接端部310、311，以便侧接主凸轮交接端部231、232。

主体210可进一步包括滚花220和穿过滚花220的枢转轴222。壳体350可进一步包括用于在枢转轴上枢转的底座。该底座可包括与轴成直线的孔，使得轴222通过壳体350，如图1中所示。另选的底座可包括防滑钉、棘爪或凹槽等。

闩锁组件900安装到主体210。闩锁组件900被构造成将第一臂200选择性地闩锁和解锁到第二臂300。控制器2000可被编程或可接受用户输入以控制附接到闩锁销901的致动器2001。致动器2001可为被构造成在闩锁组件900内移动销901的机械装置、电气装置、组合式机电装置或液压装置等。闩锁组件900可包括闩锁外壳910、销901和盘绕销的颈部905的闩锁弹簧906。闩锁外壳910可安装到主体210或与主体210一体形成。闩锁弹簧906可在闩锁外壳910和销的头部902之间偏置。可另选地使用片簧等。移动销901使销901的扣件部分904移动，以相对于第二臂300选择性地闩锁和解锁第一臂200。

摇臂组件可被布置成使得主体210进一步包括主体弹簧凹坑807，并且壳体进一步包括壳体弹簧凹坑809。弹簧808可抵靠壳体弹簧凹坑809和主体弹簧凹坑807偏置，以偏置闩锁唇缘端部360和主体210的分离。卷簧或片簧可被取向为弹簧808。当一个或多个次级凸轮轮廓推动次级凸轮交接端部320、312时，并且当闩锁组件900如通过回缩闩锁销901而解锁时，闩锁唇缘端部360可朝向主体210枢转经过闩锁销901的扣件部分904。当次级凸轮返回到基圆或其他中间位置时，弹簧808可被偏置以使闩锁唇缘端部360返回到可闩锁位置。然后扣件部分904可被致动或偏置以相对于主臂200延伸和闩锁第二臂300、302。

当销901的扣件部分904回缩以相对于第二臂300解锁第一臂200时，主凸轮凸角22上的主升程轮廓可被传递到第一臂200。至少一个外凸轮凸角21、23的第二升程轮廓被传递到第二臂300，但是第二臂在枢转轴222上枢转，并且第二升程轮廓为不传递到阀端部的“空转”。当扣件部分904延伸以相对于第二臂300闩锁第一臂200时，主凸轮凸角22上的主升程轮廓的一部分可被传递到第一臂200，并且附加的或第二升程轮廓可由第二臂300赋予，如通过设计至少一个外凸轮凸角21、23。当闩锁组件被闩锁时，第二升程轮廓可被传递到阀端部以延伸阀端部的运动。

摇臂组件1000和1002包括凸轮轴25，该凸轮轴包括主凸轮22，该主凸轮被构造成将第一升程轮廓赋予主凸轮交接端部234、230。至少一个次级凸轮21、23被构造成将第二升程轮廓赋予次级凸轮交接端部312、320。次级升程轮廓包括匹配部分26和延长的持续时间部分28。通过选择主凸轮22的轮廓来赋予第一升程轮廓，并且通过选择次级凸轮21、23的轮廓来赋予第二升程轮廓。由于其轮廓，第一升程轮廓包括用于提升和降低阀端部250的速度和升程轮廓。并且，由于至少一个次级凸轮21、23的轮廓，匹配部分26包括用于匹配主凸轮凸角22的速度和升程轮廓的轮廓。此类匹配可见于图4中，其中匹配部分26侧接主凸轮22的匹配部分24。延长的持续时间部分28被构造成以不同于第一升程轮廓的速度和升程轮廓的第二速度和升程轮廓来降低阀端部250。此类差异可见于图4中，其中延长的持续时间部分28包括比主凸轮凸角22的主升程部分27更长的凸轮凸角轮廓。

摇臂组件1000和1002可包括控制器2000，该控制器用于控制闩锁组件900以将第一臂200选择性地闩锁和解锁到第二臂300。当控制器控制闩锁组件以解锁时，阀端部250根据第一升程轮廓提升和降低。当控制器控制闩锁组件以闩锁时，阀端部250根据第一升程轮廓的一部分以及根据第二升程轮廓的延长的持续时间部分提升和降低。第一升程轮廓和第二升程轮廓两者的此类用途可被设计为通过控制主凸轮凸角和次级凸轮凸角22、21、23的轮廓，使得当赋予第一升程轮廓时，主凸轮凸角的该部分相对于凸轮轴25周向延伸经过次级凸轮凸角轮廓；并且，当赋予次级升程轮廓时，次级凸轮凸角的该部分相对于凸轮轴25周向延伸经过主凸轮凸角。

在图3中所示的另选方面，摇臂组件1002包括第一臂200、第二臂302和闩锁组件900。许多方面仍然如本文别处所述，但是壳体352包括延伸部342，该延伸部包括被构造成在摇臂轴40上枢转的第二轴端口343。滚花220和枢转轴22可从主体200省略。第一臂200如别处所述以包括主凸轮交接端部234、主体210和阀端部250，该主体包括被构造成在摇臂轴40上枢转的轴端口244，该阀端部被构造成当主凸轮交接端部234由主凸轮凸角22作用时提升和降低。第二臂302叠置在第一臂200上，因此如上所述，当闩锁组件解锁时，第二臂可相对于第一臂200枢转，而当闩锁组件闩锁时，第二臂被锁定而不枢转。在图3的变型中，枢转位置从滚花220和枢转轴222移动到摇臂轴40。第二臂继续包括次级凸轮交接端部312、闩锁唇缘端部362以及壳体352，该壳体连接闩锁唇缘端部和次级凸轮交接端部312。壳体352被构造成围绕摇臂轴40相对于第一臂200枢转。闩锁组件900安装到主体210或与主体210成一体。闩锁组件如本文别处所述被构造成将第一臂200选择性地闩锁和解锁到第二臂302。

阀端部250可进一步包括可致动胶囊60。通过将受控流体供应到端口61，或者通过另选地经由摇臂轴40在主体210内内部供应流体，胶囊60可接纳加压的流体以控制可致动胶囊60的致动。可通过适当地选择可致动胶囊60来赋予阀端部250诸如间隙调节、制动、停用等功能。

可致动胶囊60或阀端部250可包括阀联接器62，诸如大象脚(“e脚”)。虽然阀10的单个阀杆可被连接用于与阀联接器62一起致动，但也可能具有多阀阀组件，如图所示。这样，摇臂组件1000、1002的双升程选择，特别是闩锁的第二臂300、302的附加运动和解锁的第二臂的空转，可应用于发动机气缸的多于一个阀10。可以实现附加的运动以保持一个或多个进阀10打开长于主升程轮廓，以用于执行进阀延迟关闭(LIVC)或排阀延迟关闭(LEVC)。通过选择闩锁组件是偏置打开还是偏置关闭，并且通过选择主凸轮轮廓和次级凸轮轮廓，可以实现其他可变阀致动(“VVA”)功能，诸如进阀提早打开(EIVO)或排阀提早打开(EEVO)。

阀组件可联接到阀端部250的阀联接器62。阀组件可包括阀桥11和联接到阀桥11的两个阀10。阀联接器62可与延伸部12交接，该延伸部继而与阀桥11交接，或者阀桥11可与延伸部12成一体。可以实现许多替代方案。

通过思考说明书和实践本文所公开的示例，其他实施方式对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。

Claims (18)

1.一种摇臂组件，包括：

第一臂，包括：

主凸轮交接端部；

主体，所述主体包括被构造成在摇臂轴上枢转的轴端口，

以及主体弹簧凹坑；和

阀端部，所述阀端部被构造成当所述主凸轮交接端部由凸轮凸角作用时提升和降低；

第二臂，所述第二臂叠置在所述第一臂上，所述第二臂包括：

次级凸轮交接端部；

闩锁唇缘端部；和

壳体，所述壳体连接所述闩锁唇缘端部和所述次级凸轮交接端部，所述壳体被构造成相对于所述第一臂枢转，

所述壳体包括壳体弹簧凹坑；

抵靠所述壳体弹簧凹坑和所述主体弹簧凹坑偏置的弹簧；和

闩锁组件，所述闩锁组件安装到所述主体，所述闩锁组件被构造成相对于所述第二臂选择性地闩锁和解锁所述第一臂。

2.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中所述主凸轮交接端部包括辊组件。

3.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中所述次级凸轮交接端部包括滑块垫。

4.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中所述闩锁组件包括：

闩锁外壳；

销；和

闩锁弹簧，所述闩锁弹簧偏置在所述闩锁外壳和所述销之间。

5.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中：

所述主体进一步包括滚花和穿过所述滚花的枢转轴；并且

所述壳体进一步包括用于在所述枢转轴上枢转的底座。

6.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中所述壳体包括延伸部，所述延伸部包括被构造成在所述摇臂轴上枢转的第二轴端口。

7.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中所述次级凸轮交接端部被分叉以侧接所述主凸轮交接端部。

8.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中所述阀端部进一步包括可致动胶囊。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的摇臂组件，还包括凸轮轴，所述凸轮轴包括：

主凸轮，所述主凸轮被构造成将第一升程轮廓赋予所述主凸轮交接端部；和

至少一个次级凸轮，所述至少一个次级凸轮被构造成将第二升程轮廓赋予所述次级凸轮交接端部，次级升程轮廓包括匹配部分和延长的持续时间部分。

10.根据权利要求9所述的摇臂组件，其中所述第一升程轮廓包括用于提升和降低所述阀端部的速度和升程轮廓，并且其中所述匹配部分包括匹配所述速度和升程轮廓的轮廓。

11.根据权利要求10所述的摇臂组件，其中所述延长的持续时间部分被构造成以不同于所述第一升程轮廓的所述速度和升程轮廓的第二速度和升程轮廓来降低所述阀端部。

12.根据权利要求11所述的摇臂组件，还包括控制器，所述控制器用于控制所述闩锁组件以将所述第一臂选择性地闩锁和解锁到所述第二臂，其中当所述控制器控制所述闩锁组件以解锁时，所述阀端部根据所述第一升程轮廓提升和降低，并且其中当所述控制器控制所述闩锁组件以闩锁时，所述阀端部根据所述第一升程轮廓的一部分以及根据所述第二升程轮廓的所述延长的持续时间部分提升和降低。

13.根据权利要求1至8中任一项所述的摇臂组件，还包括联接到所述阀端部的阀组件，所述阀组件包括阀桥和联接到所述阀桥的两个阀。

14.一种摇臂组件，包括：

第一臂，包括：

主凸轮交接端部；

主体，所述主体包括被构造成在摇臂轴上枢转的轴端口；和

阀端部，所述阀端部被构造成当所述主凸轮交接端部由凸轮凸角作用时提升和降低；

第二臂，所述第二臂叠置在所述第一臂上，所述第二臂包括：

次级凸轮交接端部；

闩锁唇缘端部；和

壳体，所述壳体连接所述闩锁唇缘端部和所述次级凸轮交接端部，所述壳体被构造成相对于所述第一臂枢转；和

闩锁组件，所述闩锁组件安装到所述主体，所述闩锁组件被构造成相对于所述第二臂选择性地闩锁和解锁所述第一臂，其中所述闩锁组件包括：

闩锁外壳；

销；和

闩锁弹簧，所述闩锁弹簧偏置在所述闩锁外壳中以使所述销回缩到所述闩锁外壳中并与所述壳体脱离接触。

15.根据权利要求14所述的摇臂组件，还包括致动器，所述致动器被构造成推压所述销与所述壳体接触。

16.根据权利要求14所述的摇臂组件，其中：

所述主体进一步包括滚花和穿过所述滚花的枢转轴；并且

所述壳体进一步包括用于在所述枢转轴上枢转的底座。

17.根据权利要求14所述的摇臂组件，其中：

所述主体进一步包括主体弹簧凹坑；

所述壳体进一步包括壳体弹簧凹坑；并且

所述摇臂组件进一步包括抵靠所述壳体弹簧凹坑和所述主体弹簧凹坑偏置的弹簧。

18.一种摇臂组件，包括：

第一臂，包括：

主凸轮交接端部；

主体，所述主体包括被构造成在摇臂轴上枢转的轴端口；和

阀端部，所述阀端部被构造成当所述主凸轮交接端部由凸轮凸角作用时提升和降低；

第二臂，所述第二臂叠置在所述第一臂上，所述第二臂包括：

次级凸轮交接端部，所述次级凸轮交接端部被分叉以侧接所述主凸轮交接端部；

闩锁唇缘端部；和

壳体，所述壳体连接所述闩锁唇缘端部和所述次级凸轮交接端部，所述壳体包括延伸部，所述延伸部包括被构造成使所述壳体在所述摇臂轴上枢转的第二轴端口；和

闩锁组件，所述闩锁组件安装到所述主体，所述闩锁组件被构造成相对于所述第二臂选择性地闩锁和解锁所述第一臂。

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